Металлообработка

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Металлообработка — технологический процесс изменения формы, размеров и качеств металлов и сплавов [1]. Во время технологических процессов обработки металлов различными методами меняются форма и размер металла, а также могут меняться физико-механические свойства металлов.

Для обработки металлов с целью их изменения и достижения поставленных целей применяются различные методы обработки металлов. Основными методами обработки металлов являются [2]:

  1. Литьё
  2. Обработка металлов давлением
  3. Механическая обработка
  4. Сварка металлов


При металлообработке изменяется форма и размеры металла, деталям придается желаемая форма при помощи одного или нескольких методов обработки металла. Надежность любого производства, любой металлической конструкции зависит от качества выполнения металлообработки.

История обработки металлов[править | править вики-текст]

Литейное производство[править | править вики-текст]

Обработка металлов литьём состоит в том, что из расплавленного металла заливают специальные формы, в которых металл остывает и принимает соответствующую форму. Полученная таким образом литая деталь называется отливкой[2].

Технологический процесс литейного производства состоит из нескольких стадий и этапов:

  • подготовки формовочных и стержневых смесей;
  • изготовления форм и стержней;
  • плавки металла;
  • сборки и заливки формы;
  • удаления отливок из формы;
  • при необходимости термическая обработка отливок.

Отливки изготовляют из различных видов чёрных и цветных металлов: чугуна, стали, медных, алюминиевых, магниевых и цинковых сплавов, обладающих необходимыми для дальнейшего использования отливок технологическими и техническими свойствами. Наиболее распространённым для производства отливок является чугун - самый дешевый материал, обладающий высокими литейными свойствами и относительно низкой температурой плавления.

Литье применяют для изготовления самых различных деталей: станин металлообрабатывающих станков; блоков цилиндров двигателей автомобилей, тракторов; поршней; поршневых колец; радиаторов отопления и других деталей.

Для изготовления литейной формы, полость которой представляет собой отпечаток будущей отливки, используют формовочные смеси. В качестве материалов для формовочных смесей применяют формовочную (горелую) землю, а также кварцевый песок, формовочную глину и добавки: каменноугольную пыль, сульфитный щёлок (отходы бумажного производства) и другие. Выбор состава формовочной смеси зависит от веса и толщины стенок отливок и химического состава заливаемого металла.

В индивидуальном и мелкосерийном производстве литейные формы выполняют ручным способом, используя деревянные модели или металлические модели. В массовом производстве литейные формы изготавливают на специальных машинах по модельным плитам, представляющим собой металлическую плиту с прочно закрепленными на ней частями модели и в двух опоках.

Для получения в отливках необходимых полостей и отверстий применяются специальные стержни, которые изготавливаются из стержневой смеси в специальных ящиках. Стержневая смесь обычно состоит из малоглинистого песка и связующих веществ, льняного масла и его заменителей, сульфитного щелока, декстрина (продукта производства крахмала), канифоли и других.

Металл, из которого делают отливки предварительно плавят. Чугун плавят в вагранках (шахтных печах), сталь - в конвертерах или дуговых и индукционных электрических печа. Металлы для цветного литья плавят в плавильных тигельных горнах.

После заливки и охлаждения отливку вынимают из формы, очищая ее от заусениц, остатков литников и пригоревшей земли.

Обработка металлов давлением[править | править вики-текст]

Обработка металлов давлением включает технологические процессы, в результате которых изменяется форма металлической заготовки без нарушения её сплошности за счёт относительного смещения отдельных её частей, то есть путём пластической деформации. При обработке металла давлением широко используются способность металлов в определенных условиях под воздействием приложенных внешних сил изменять, не разрушаясь, размеры и форму и сохранять полученную форму после прекращения действия сил [3].

При обработке металлов давлением потери металлов по сравнению с другими видами металлообработки меньше, поэтому этот метода обработки металлов расширяется. Кроме того, при обработке металлов давлением существует возможность обеспечения высокого уровня механизации и автоматизации технологических процессов.

Обработка металлов давлением могут быть получены изделия с постоянным или периодически изменяющимся поперечным сечением (прокатка, волочение, прессование) и штучные изделия разнообразных форм (ковка, штамповка), соответствующие по форме и размерам готовым деталям или незначительно отличающиеся от них.

Основными технологическими процессами обработки металлов давлением являются:

  1. Прокатка
  2. Волочение
  3. Прессование
  4. Ковка
  5. Штамповка

Прокатка — процесс пластического деформирования тел, между вращающимися приводными валками. Слова "приводными валками" означают, что энергия необходимая для осуществления деформации передается через валки, соединенные с двигателем прокатного стана. Деформируемое тело можно протягивать и через неприводные (холостые) валки, но это будет не процесс прокатки, а процесс волочения. Прокатка относится к числу основных способов обработки металлов давлением. Прокаткой получают изделия (прокат) разнообразной формы и размеров. Как и любой другой способ обработки металлов давлением прокатка служит не только для получения нужной формы изделия, но и для формирования у него определенной структуры и свойств.

Волочение[править | править вики-текст]

Прессование[править | править вики-текст]

Ковка[править | править вики-текст]

Штамповка[править | править вики-текст]

Обработка металлов резанием[править | править вики-текст]

Резание это набор процессов в которых материал принимает определённую геометрию с помощью удаления лишнего материала с помощью различных видов инструментов, то есть оставшаяся часть материала — это и есть то, что требовалось сделать.

Токарная обработка[править | править вики-текст]

Нарезка резьбы[править | править вики-текст]

Резание абразивными материалами[править | править вики-текст]

Обработка напильником[править | править вики-текст]

Сварка металлов[править | править вики-текст]

Газовая сварка[править | править вики-текст]

Электрическая сварка[править | править вики-текст]

Пайка[править | править вики-текст]

Связанные процессы[править | править вики-текст]

Эти процессы не являются главными процессами металлообработки. Они часто выполняются до или после основных процессов металлообработки.

Термообработка[править | править вики-текст]

Плакирование[править | править вики-текст]

Газотермическое напыление[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Металлообработка (рус.). Проверено 1 мая 2013.
  2. 1 2 Основные виды обработки металлов. (рус.). Проверено 1 мая 2013. Архивировано из первоисточника 14 мая 2013.
  3. Обработка металлов давлением (рус.). Большая советская энциклопедия. Проверено 1 мая 2013. Архивировано из первоисточника 14 мая 2013.

Ссылки[править | править вики-текст]