Вся библиотека >>>

Содержание раздела >>>

 

Справочники. Словари. Энциклопедии

 Энциклопедический словарь юного техника




 

Ковка. Штамповка. Прессование

 

 

Когда человек научился добывать металлы, он начал их обрабатывать у дара м и. Так родилась ковка. На плоский массивный камень клали кусок металла и били по нему другим камнем, привязанным к деревянной рукоятке. Это были первые наковальня   и   молот.

Потом появились железные молот и наковальня, простейшие инструменты — бородки, зубила, гладилки и т. п.

Сначала металлы отковывали в холодном состоянии, это была долгая и трудная работа. Потом заготовки начали нагревать. Нагретый металл не только легче принимал нужную форму, но и улучшал свою структуру — становился плотнее.

Самый тяжелый ручной молот имел массу 20—30 кг, и орудовать им мог только очень сильный человек — кузнец. В XVI в. появились молоты массой до 400 кг. Они приводились в движение энергией падающей воды. В 1839 г. английский инженер Д. Несмит изобрел п а -р о в о й молот. Он состоял из массивной с т а н и н ы, в верхней части которой находился рабочий цилиндр, а в нем поршень, передвигающийся вверх и вниз. На конце поршня — шток, к которому прикреплен тяжелый боек. Когда пар подается в пространство под поршнем, он поднимается вверх. Затем пар из-под поршня выпускают и нагнетают его в пространство над поршнем. Поршень устремляется вниз, и боек производит удар. По такому же принципу работают и современные паровоздушные пневматические   молоты.

Масса бойка молота Несмита достигала уже нескольких тонн. Но скоро и этого оказалось мало. Гребные валы судов, стволы орудий, другие массивные изделия требовали все более мощных ударов. Появились гидравлические прессы — огромные, иногда высотой с двухэтажный дом, машины для обработки металлов давлением. Они не бьют по заготовке, а сдавливает ее, прессуют, придавая нужную форму. На прессах можно   обработать   детали очень большой массы, разумеется, сам пресс для этого должен быть достаточно мощный. Для изготовления деталей самолета «Антей», например, применяется пресс, создающий усилие 750 МН. Ковка и прессование не только придают металлу нужную форму, они еще и улучшают его механические свойства — повышают прочность, упругость и т. д. Это основное преимущество обработки металлов давлением перед другими способами придания им нужной формы— литьем, резанием и т.д.

Прежде чем ковать или прессовать металл, его нагревают. Это очень важно — правильно нагреть металл. На молотах и прессах можно обрабатывать металл двумя способами: свободной     ковкой     и     штамповкой.

 




 

При свободной ковке заготовка, которую нужно отковать, лежит не закрепленная на наковальне, над которой вверх и вниз ходит боек. От ударов металл расплющивается, осаживается: ширина и длина заготовки увеличивается, а толщина уменьшается. Затем заготовку поворачивают и вновь куют. Эти операции  повторяют  до  тех   пор,   пока  заготовка не примет нужной формы. Так же производят свободную ковку и на прессах, только здесь заготовку обрабатывают не ударом, а медленным сдавливанием.

Свободной ковкой можно получать любые поковки — от самых маленьких до очень крупных, таких, как поковки гигантских гидравлических турбин, имеющих массу до 200 т. Но детали точных размеров и форм таким способом не получишь. Поковки в дальнейшем приходится обрабатывать на металлорежущих станках, превращая много металла в стружку.

Поэтому свободная ковка выгодна тогда, когда нужно делать либо небольшое количество ковок, либо уникальные изделия по массе или форме. При массовом производстве, когда нужно делать большое количество одинаковых деталей, их не куют, а штампуют.

Штамповка — это, по сути, та же ковка, здесь заготовка лежит не на наковальне, в особой форме — штампе. Сам штамп состоит из двух половин — нижняя закреплена на наковальне, а верхняя прикреплена к бойку «мота. Металл укладывают на нижний штамп, и при ударе, когда обе половины штампа сходятся, металл заполняет их внутреннюю полость, принимая ее форму. Поковки, полученные таким способом (их называют ш т а м -| веками), по форме и размерам значительно ближе к изделию, чем полученные свободной ковкой. А значит, при последующей обработке з стружку уходит меньше металла (см. Безотходная технология).

Штамповка  гораздо производительнее  свободной ковки. За то время, в которое отковывается 1—2 детали, можно отштамповать на современном прессе или молоте десятки, а то и сотни деталей.

В последнее время появились новые методы придания металлу требуемой формы. Один из них — штамповка взрывом. Этому способу поддаются даже самые твердые металлы.

Штамповку взрывом производят в воде, в специальных бассейнах. Над формой закрепляется лист металла, а над ним, на точно рассчитанном расстоянии, подвешивается взрывчатое вещество. Затем производят взрыв. Вода равномерно распределяет взрывную волну, которая с удивительной точностью вдавливает металл в форму.

Второй перспективный метод — гидроэкструзия (гидростатическое прессование) — основан на том, что жидкость практически несжимаема. Прессование осуществляется в стальном цилиндре, в дне которого вырезано отверстие по форме будущего изделия. У металлической заготовки заостряют конец и вставляют его в это отверстие. Затем цилиндр заполняют специальной жидкостью, а сверху вставляют поршень, соединенный со штоком очень мощного пресса. Поршень давит на жидкость, и она продавливает металл через отверстие в дне цилиндра. Такое прессование позволяет получать изделия очень точной и сложной формы из всевозможных металлов и сплавов, в том числе хрупких, которые обычной ковке и штамповке не поддаются.

    

 «Энциклопедический словарь юного техника»:  Выбрать другую статью >>>

 

Смотрите также:   Справочники. Энциклопедии  Быт. Хозяйство. Техника   Техническое творчество  "Очерки истории науки и техники"    Материалы будущего - силикаты, полимеры, металл... 







Rambler's Top100