Зміст
1. Технологія з металургії (виробництво металовиробів прокаткою)
2. Технологія машинобудування (технологічні процеси складання виробів машинобудування)
Список використаних джерел
1 Технологія з металургії (виробництво металовиробів прокаткою)
Сортамент прокатних виробів дуже різноманітний: листи, сортовий прокат (профілі круглого, квадратного, шестигранного перерізів, куточок, швелер, тавр, двотавр, балки і т.д.), труби, спеціальний прокат (кільця, бандажі, зубчасті колеса і шестерні, осі і вали, періодичний профіль і т.д.). Сукупність профілів та їх розмірів, а також сплавів, з яких їх виготовляють, називають сортаментом. Металопрокат переважно випускають металургійні заводи (комбінати). Однак прокатка металовиробів в останні роки широко застосовується і на машинобудівних і приладобудівних підприємствах, оскільки є прогресивним способом металообробки, що дозволяє забезпечити високу якість продукції, величезну продуктивність і економічну ефективність. У деяких випадках прокатка є єдиним способом виробництва виробів, зокрема, листів, труб, високоміцних сортових профілів. За якістю виробів, що випускаються і продуктивності прокатка не має собі рівних серед інших способів металообробки.
Найважливішою перевагою прокатки є те, що поряд з формозмінення заготівлі сплаву додають унікальні властивості міцності. Тому не менше 80% виплавлюваних металів і сплавів прокочується, що дозволяє багато підприємств забезпечити високоякісними заготовками і готовими профілями (рейки, балки, профілі для ресор і пружин, коліс, напилків, зубил, деталей автомобілів, тракторів, сільськогосподарських машин і т.п. ). Для отримання всього сортаменту прокату вихідним матеріалом служать злитки, безперервно литі заготовки, напівпродукт (катанниє цвітіннп, сляби, заготовки), а також сортовий, листовий і смуговий підкат. Розрізняють прокат гарячекатаний і холоднокатаний. Холодної прокаткою отримують вироби, площі поперечного перерізу яких відносно невеликі (тонкі листи, тонкостінні труби і т.д.). Холодна прокатка відрізняється високою точністю геометричних розмірів отримуваних металовиробів і відповідною якістю формованих поверхонь.
Прокаткою називають процес пластичного формозміни матеріалу, послідовно увлекаемого у вогнище деформації силами тертя, що діють на контактній поверхні «деформується, заготівля - рухомий інструмент». При прокатці одночасно піддається пластичної деформації не весь обсяг матеріалу, а лише його частина, що перебуває у вогнищі деформації. Це дозволяє обробляти великі маси матеріалу при оптимальних енерговитратах і розмірах обладнання, робити обробку з величезними швидкостями, забезпечувати високу точність одержуваних виробів при мінімальному зносі інструмента.
Розрізняють три основні способи прокатки, що відрізняються напрямком обробки або характером виконання деформації: поздовжня, поперечна і поперечно-поздовжня (гвинтова). Кожен з цих способів можна робити при нагріванні оброблюваних заготовок (гаряча) і без нагріву (холодна прокатка).
Поздовжня прокатка найбільш поширена і, як правило, передує іншим способам. Сутність поздовжньої прокатки полягає в тому, що деформація заготовки здійснюється рухомим інструментом, вектори швидкостей обертання якого на виході з вогнища деформації паралельні осі оброблюваної заготовки. Поздовжньої прокаткою виготовляють листи, сортовий профіль, труби, періодичний прокат і ряд спеціальних видів металовиробів.
Поперечна прокатка характеризується рухом обробного інструменту перпендикулярно осі прокатуваної заготовки (наприклад, обертанням валків в один бік, а круглої заготовки - в протилежну). Обтиснення заготівлі і надання їй форми забезпечується відповідною профілізацією валків і зміною міжосьової відстані. До поперечної прокатці відносять поперечнокліновую прокатку, деформація заготовки при якій здійснюється поступально або обертально переміщається клиновим інструментом, який впроваджується у вихідну заготовку, викликаючи її обертання. Поперечної прокаткою формують на заготівлі поверхні обертання і виготовляють ступінчасті вали й осі.
При поперечно-поздовжньої прокатці деформація заготовки здійснюється обертаються в одну сторону валками при обертанні заготівлі в протилежну сторону і безперервному переміщенні її вздовж своєї осі в напрямку меншої відстані між валками. Переміщення заготовки вздовж своєї осі здійснюється за рахунок контактного тертя або за рахунок зовнішніх сил. Гвинтовий прокаткою виготовляють періодичний прокат, ступінчасті вали й осі, труби.
Технологічний процес прокатки включає в себе наступні операції:
1) підготовка заготовки до деформації (разупрочняется термообробка, видалення поверхневих дефектів, очищення поверхні від окалини і т.п.);
2) нагрівання заготівлі, багаторазова деформація в прокатних валках;
3) різання прокату на мірні довжини;
4) охолодження;
5) термообробка;
6) правка;
7) обробка;
8) контроль якості;
9) упаковка.
Нагрівання зливків і заготовок перед прокаткою має на меті покращення вихідної структури металів і сплавів, зменшення опору деформації і підвищення технологічної пластичності матеріалу. Прокатка нагрітої заготовки до оптимальної температури (для сталей - 800 - 1250 ° С) забезпечує високу якість прокату, мінімальний витрата енергії, дозволяє застосувати підвищені обтиснення за прохід, скорочує аварійні зупинки обладнання.
До технологічних параметрах прокатки відносять: температуру деформируемой заготівлі, приватне (за один прохід між валками) і загальне обтиснення заготовки, швидкість прокатки (швидкість виходу заготовки з валків може досягати до 100 м / с), діаметр валків і коефіцієнт контактного тертя між інструментом і деформируемой заготівлею. Для характеристики деформації при прокатці використовують абсолютні та відносні показники:
1) абсолютне обтиснення ;
2) відносне обтиснення ;
3) коефіцієнт витяжки ;
де h 0 - висота заготовки до деформації;
h 1 - висота заготовки після деформації;
L 0 - довжина заготовки до деформації;
L 1 - довжина заготовки після деформації /
Абсолютне і відносне обтиснення заготовки за один прохід обмежено умовою захоплення металу прокатними валками, а також їх міцністю. Тому залежно від умов прокатки відносне обтиснення за прохід звичайно не перевищує 0,35 - 0,45. Крім того, певні обмеження накладають фізико-механічні властивості деформівного матеріалу, особливо при холодній прокатці.
Основним деформуючим інструментом для прокатки металовиробів звичайно є прокатні валки, в рідкісних випадках використовується і плоский клиновий інструмент. При виготовленні труб використовують оправлення (короткі, довгі, плаваючі), призначення яких - Оформляти внутрішню поверхню порожнистих виробів. Валок складається з робочої частини, або бочки, двох опор, або шийок, і хвостовика для передачі крутного моменту обертається валку. Валки бувають цілісні і складові, струмків і безручьевие (з гладкою циліндричною або конічною поверхнею, наприклад, для прокатки листів або сортового профілю). Прокатні валки є деформуючим інструментом, що сприймає високі питомі і сумарні тиски і працюють у важких умовах (температура, тертя ковзання). Валки виготовляють з чавуну, сталі і твердих сплавів. Зазвичай робоча поверхня валків повинна мати високу твердість, особливо при холодній прокатці, яка характеризується великими питомими навантаженнями. Діаметр робочої поверхні валка в залежності від призначення прокатного обладнання може лежати в широких межах - від 1 мм до 1800 мм. Малі діаметри застосовують при холодній прокатці високоміцних сплавів. У цьому випадку для забезпечення їх нормальної експлуатації застосовують так звані опорні валки, які встановлюються в спеціальних багатовалкових клітях.
Прокатку здійснюють на спеціальному обладнанні, яке прийнято називати прокатним станом. Він включає комплекс технологічних машин і пристроїв. Обладнання прокатного стану підрозділяють на основне і допоміжне. Основне обладнання призначене для виконання головної операції в технологічному процесі - прокатки, тобто для здійснення обертання валків і безпосередньої пластичної деформації заготовки для додання їй необхідної форми, розмірів і властивостей. Це обладнання прийнято називати головною лінією прокатного стану. Розрізняють стани: одновалкової, двухвалковие, багатовалкові, лінійні, безперервні, напівбеззупинним, заготівельні, листові, сортові, балкові, спеціальні і т.д.
Крім пластичної деформації, на прокатному стані виконують інші різноманітні операції, які можна розділити на чотири групи, призначені для: підготовки металу до прокатці; нагріву металу; транспортування; обробки і контролю.
Підготовка металу до прокатці включає в себе видалення з його поверхні дефектів і окалини, травлення, очищення і відповідне покриття поверхні з метою оптимізації процесу прокатки і отримання якісного виробу.
Видалення поверхневих дефектів виробляється струганням, обдиранням на токарних і абразивних верстатах, вирубкою пневматичними молотками та спеціальними машинами, вогневої зачисткою.
Для нагріву заготовок застосовують нагрівальні пристрої, тип і конструкція яких залежить від прокатного стану. На блюмінгах і слябінга застосовують нагрівальні колодязі; дрібні злитки та заготовки нагрівають у методичних полум'яних або електричних печах.
Транспортні пристрої переміщують заготовки вздовж і впоперек табору, піднімають і опускають, повертають навколо горизонтальної і вертикальної осі. До них відносять: рольганги, маніпулятори, кантувателі і поворотні механізми, підйомно-качають столи, перекидачі, слітковози і т.д.
Устаткування для обробки і контролю прокату включає: пристрої для різання металу, машини для виправлення прокату, пристрої для термообробки прокату, агрегати для металевих і полімерних покриттів, пристрої та прилади для контролю якості прокату, машини для ув'язки і пакетування прокату.
Техніко-економічні показники прокатних станів наступні: продуктивність (годинна, річна), число годин роботи стану на рік, витрати металу (вихід придатного%), видатковий коефіцієнт, витрата електроенергії на тонну прокату (кВт / т), витрата палива (кДж / т ), витрата води (м 3 / т), витрата технологічного змащення (кг / т), витрата валків (кг / т), кількість валків прокатної кліті, кількість прокатних клітей та їх розташування у головній лінії, діаметр і довжина бочки валків, швидкість прокатки (м / с).
2 Технологія машинобудування (технологічні процеси складання виробів машинобудування)
Складальне креслення є основним вихідним документом, за яким розробляється подальший технологічний процес складання металовироби. Складальне креслення повинен містити: необхідні проекції, розрізи та перерізи; специфікацію елементів виробу; розміри, що витримуються при складанні; посадки в сполученнях; дані про масу виробу і його складових частин. У технічних умовах вказують точність складання, якість сполучень, їх герметичність, жорсткість стиків, моменти затягування різьбових з'єднань, точність балансування, методи виконання з'єднань, послідовність складання, методи контролю та інші відомості.
Вивчення виробу, що збирається завершується складанням технологічних схем загальної і вузлової зборки. Ці схеми, будучи першим етапом розробки техпроцесу, в наочній формі відбивають маршрут складання виробу та його складових частин. При визначенні послідовності складання аналізують розмірні ланцюги вироби, збірку починають з найбільш складною і відповідальною ланцюга. Послідовність складання чітко відбивається у технологічній карті (схемі). Якщо кола рівноцінні за точністю, то збірку починають з більш складного ланцюга. На послідовність складання впливають: функціональний взаємозв'язок елементів виробу, конструкція базових елементів, умови монтажу, установка легкоповреждаемих елементів в кінці збірки, розміри і маса приєднуються елементів, а також ступінь взаємозамінності елементів виробу.
За розробленим технологічним схемами вузловий і загальної збірки визначають технологічні складальні операції. Зміст операцій складання встановлюють так, щоб на кожному робочому місці виконувалася однорідна і закінчена робота, що сприяє спеціалізації складальників, підвищенню якості та продуктивності їхньої праці. Потім визначають темп загальної і вузлової зборки, за яким встановлюють тип виробництва.
Маршрутна технологія включає встановлення послідовності і зміст технологічних операцій, в тому числі і допоміжних. На етапі розробки маршрутної технології норми часу виконання операцій призначають на всі операції технологічного процесу після виявлення їх структури та змісту. Для серійного виробництва при нормуванні використовують укрупнені нормативи, для масового - проводять детальний розрахунок.
При складанні виробів застосовують роз'ємні і нероз'ємні з'єднання. Розумні з'єднання допускають розбирання без пошкодження деталей, що сполучаються. До них відносять: різьбові, клинові, штифтові, шліцьові, шпонкові і профільні з'єднання, а також з'єднання за допомогою пружних елементів (стопорних кілець). До нероз'ємним з'єднанням відносять з'єднання, отримані зварюванням, паянням, клепкою, пресуванням, розвальцьовуванням, відбортовкою, склеюванням.
Різьбові з'єднання досить поширені в машинобудуванні. Їх виконують, застосовуючи кріпильні деталі (болти, гвинти, шурупи, гайки, різьбові шпильки); іноді різьблення виконують безпосередньо на самій деталі. Болтове і гвинтове з'єднання як найбільш просте особливо часто застосовується при масовому і великосерійному виробництві, так як можливо ефективно використовувати сучасні засоби механізації та автоматизації. Необхідна затягування різьбових з'єднань може бути легко забезпечена, що в багатьох випадках дуже важливо (для забезпечення герметичності з'єднань, запобігання самовідгвинчування). Для обмеження крутного моменту при ручному затягуванні різьбового з'єднання застосовують граничні і динамометричні ключі. При використанні електричних і пневматичних гайковертів заданий момент затягування забезпечують муфти тарування, реле струму, самоостановкой двигуна в кінці затягування.
Штифтові з'єднання застосовують для точної фіксації деталей, що сполучаються між собою, а іноді і для передачі сил, що зсувають перпендикулярно їх осі. Шпонкові і шліцьові з'єднання використовують для передачі крутного моменту, наприклад від електродвигуна до вхідного валу редуктора. Шліцьові з'єднання доцільно застосовувати в масовому виробництві, вони більш надійні і з їх допомогою можна передавати великі крутний момент. Проте їх виготовлення вимагає спеціального інструменту та відповідного обладнання. Профільні сполуки мають переваги в порівнянні з шпонковим: вони забезпечують гарне центрування деталей, що не мають гострих кутів і різких переходів перерізу, що бажано при термообробці.
Для отримання міцних, герметичних і мають невеликі габарити з'єднань часто доцільно застосовувати такі види нероз'ємних з'єднань, як пайка і зварювання. Пайка отримала широке поширення в радіоелектронній промисловості, при складанні трубопроводів з кольорових металів і сплавів, при з'єднанні твердосплавних, керамічних і алмазних елементів інструменту з державками і оправленнями і т.д. Зварювання найбільш часто використовується в автобудуванні (електроконтактна і електродугова), при виробництві металоконструкцій в будівництві, в машинобудуванні, металовиробів побутового призначення і т.д. Електрозварювання незамінна при виготовленні більше габаритних металоконструкцій (станини обладнання, ємності для зберігання газу і рідини, трубопроводи, мости тощо). Технологічні процеси виконання таких зварних з'єднань повинні бути досить глибоко опрацьовані, вимагають суворого виконання технологічних параметрів, що часто може бути забезпечене тільки при високому рівні автоматизації зварювальних робіт.
Список використаних джерел
Сичов М.Г., Хміль С.А. Виробничі технології: Тексти лекцій. Мн.: НО ТОВ «БІП С», 2002. - 128 с.
Виробничі технології: навч. посібник / Д.П. Лісовська та ін; під заг. ред. Д.П. Лісовської. - Мн.: Вишейшая школа, 2005. - 479 с.