Обработка металлов давлением

 

Обработка металлов давлением суть

Обработка металлов давлением (ОМД) – это процесс изменения формы и структуры металла путем механического воздействия без нарушения их сплошности. Данный метод основан на пластической деформации металла под влиянием внешних сил, что позволяет изменять его форму, размеры и механические свойства.

обработка металлов давлением суть метода

В отличие от механической обработки (резка, фрезерование, сверление), ОМД обеспечивает минимальные потери материала и улучшенные характеристики готовых изделий.
Применение методов обработки давлением широко распространено в разных отраслях современного  производства – от машиностроения и авиастроения до строительной и нефтегазовой отрасли. Это обусловлено высокой экономичностью, высокой производительностью и возможностями получать изделий сложной формы.

Преимущества обработки металлов давлением

 

Методы ОМД обладают рядом значительных преимуществ перед другими способами обработки металлов:
Экономичность –    минимальные отходы металла при обработке.  Высокая производительность – процессы    автоматизированы и позволяют быстро производить большое количество    деталей. Улучшение механических свойств металла – в процессе обработки увеличивается прочность, твердость и    износостойкость изделий. Возможность получения сложных форм –    благодаря пластической деформации можно изготавливать детали высокой  точности. Экологичность –    отсутствие стружки и минимальные отходы делают процесс экологически чистым.

Основные методы обработки металлов давлением

В промышленности используют различные способы ОМД, каждый из которых имеет свои отличительный особенности и применяется в зависимости от нужного результата.

Обработка металлов давлением, прокатка металла

обработка металлов давлением, прокатка металла

Прокатка – наиболее распространенный способ обработки металлов давлением, при котором, заготовка пропускается между вращающимися валками, изменяя свою форму и толщину. Есть два распространенных вида прокатки:
Горячая прокатка –    производится при высокой температуре (выше температуры рекристаллизации ), это обеспечивает пластичность и снижает вероятность появления  дефектов. Холодная прокатка –    осуществляется при комнатной температуре, увеличивая прочность, точность и качество поверхности заготовок. Прокатка применяется при производстве листового металла, профилей, труб и других металлических изделий.

Обработка металлов давлением, ковка металла

Ковка – процесс обработки металлов ударами или давлением, который выполняется с целью улучшения механических характеристик материала и придания ему нужной формы. Различают два основных типа ковки:
Свободная ковка –    выполняется вручную

обработка металлов давлением, ручная ковка

или с помощью молотов, прессов.

обработка металлов давлением при помощи молота

 

Используется для    получения уникальных изделий и исправления дефектов металла. Штамповка (матричная ковка) –    заготовка деформируется внутри специальной формы (матрицы), что дает возможность получить детали с высокой точностью.
Ковка используется при производстве автомобильных и авиационных компонентов, инструментов и конструкционных элементов.

 

Прессование

обработка металлов давлением, прессование

Прессование (экструзия) – метод, при этом способе металл продавливается через отверстие в матрице, приобретая заданное поперечное сечение. Этот способ применяют для изготовления алюминиевых, медных, титановых и стальных профилей, используемых в строительстве, машиностроении и электропромышленности.

Волочение

обработка металлов давлением, волочение

Волочение – процесс обработки металлов, при котором заготовка протягивается через калиброванное отверстие (фильеру), что уменьшает её сечение и увеличивает длину. Метод широко используется в производстве проволоки, металлических труб, кабелей и арматуры.

Объемная штамповка

обработка металлов давлением, горячая объемная штамповка

Объемная штамповка применяется для изготовления деталей сложной формы путем многократного воздействия давления на заготовку. Отличается высокой точностью и эффективностью при массовом производстве.

Листовая штамповка

листовая штамповка

 

Листовая штамповка – метод, при котором металлические листы подвергаются обработке давлением в штампах. Различают несколько видов листовой штамповки:
Гибка – изменение формы листа без разрыва металла. Высечка – вырезание деталей из листа. Формовка – создание объемных деталей из листового металла.
Этот метод применяют в автомобилестроении, выпуске бытовой техники и строительных конструкций.

 

Обработка комбинированными методами

 

 

Обработка комбинированными методами

Часто в промышленности используются комбинации различных методов ОМД. Например, детали могут сначала подвергаться горячей прокатке, затем волочению и, наконец, листовой штамповке. Это позволяет добиться максимального качества и точности изделий.

 

Дефекты при обработке металлов давлением

Несмотря на преимущества ОМД, в процессе обработки могут возникать различные дефекты, которые снижают качество продукции. Основные виды дефектов:

Трещины – появляются из-за недостаточной    пластичности металла или из-за высоких внутренних напряжений.

трещины в металле

 

Слоистость – образование расслоений в металле, особенно при прокатке.

слистость металла

 

Неполная форма – возникающая при недостаточном давлении или неправильных параметрах  процесса. Заломы и складки – характерны для листовой штамповки при неправильных условиях формовки.
Контроль качества и оптимизация технологического процесса помогают избежать данных дефектов.

Открытая штамповка

открытая штамповка

Открытая штамповка – процесс, при котором заготовка формуется в открытом штампе. Позволяет получать крупногабаритные изделия, но требует дополнительной обработки из-за заусенцев.

Закрытая штамповка

закрытая штамповка

Закрытая штамповка осуществляется в закрытых формах (матрицах), что позволяет получать детали с высокой точностью и минимальным количеством отходов. Используется в массовом производстве.

 

Осадка

осадка

Осадка – метод укорочения заготовки с увеличением ее поперечного сечения. Применяют при производстве валов, осей, зубчатых колес.

Высадка

высадка

Высадка – метод, обратный осадке: увеличение толщины в определенных частях детали без изменения её общей длины. Применяется для изготовления головок болтов, заклепок.

Горячая прокатка

горячая прокатка

Горячая прокатка выполняется при высоких температурах, что делает металл более пластичным и податливым для деформации. Преимущество этого метода – возможность обработки крупных заготовок и уменьшение внутренних напряжений.

 

Холодная прокатка

Холодная прокатка

Холодную прокатку применяют при низких температурах, что улучшает размерную точность и качество поверхности изделия. Используется для производства листового проката, тонких труб, профилей.

Заключение

Обработка металлов давлением – ключевой процесс в металлургии и машиностроении, обеспечивающий высокую точность и прочность изделий при минимальных отходах.

методы - обработка металлов давлением

 

Разнообразие методов ОМД позволяет изготавливать продукцию для разных отраслей промышленности, а постоянное совершенствование технологий способствует улучшению качества и снижению себестоимости продукции.