Основные методы обработки металла давлением

Обработка металлов давлением состоит из технологических процессов, при выполнении которых используются пластические свойства материалов. Данные свойства предоставляют возможность поменять форму и габариты обрабатываемого изделия при воздействии на заготовку давлением и, после окончания обработки, сохранить полученные технические параметры.

Чтобы увеличить показатели пластичных качеств материала, его обрабатывают при температурном режиме, который увеличивает проявление данных свойств. Если сравнивать с другими методами работы с металлическими изделиями, например, литьем, механической обработкой, то обработка давлением обладает более высокими производительными показателями. Все виды обработки металла давлением отличаются экономным расходом сырьевой массы, при этом механические свойства металлической продукции значительно улучшаются.

Основные методы обработки металла давлением

Среди способов обработки металлов давлением можно выделить несколько основных. К ним относятся прокатка металлических заготовок, волочение металла, штамповочные операции и ковка изделий в свободном режиме. Прокаточный метод обработки осуществляется по принципу сжатия изделия между валковыми приспособлениями, которые вращаются с определенной скоростью. Крутящиеся элементы бывают с гладкой поверхностью и с вырезами. Гладкие валки применяют для прокатки листового металла, а валки с вырезами (ручьевые) используют для изготовления элементов профиля фасонного типа.

По особенностям технологического процесса различают горячую обработку металла давлением (с обязательным разогревом изделия) и холодный способ прокатки. Совмещенная система приспособлений для прокатки металлических заготовок называется прокатным станом. По принципу выполнения рабочих операций и видам изготовляемой продукции прокатные агрегаты делятся на станки сортового типа, блюминги, листопрокатные механизмы, оборудование для прокатки трубных заготовок и станы специального типа. Также широкое распространение получили прокатные станы слябингового и проволочного типа.

Блюминги предназначены для изготовления габаритных изделий с квадратными формами, которые так и называют – блюмы. Последующую обработку блюмов осуществляют на сортовых станках, где изготавливают такие изделия, которые имеют структурное сечение в виде ромба, треугольника, тавра и другие. Слябинги выполняют прокат габаритных изделий прямоугольной формы, которые в дальнейшем при помощи листопрокатных агрегатов перепрокатываются в более мелкие заготовки и листовые изделия. Проволочное оборудование служит для изготовления пяти или десяти миллиметровой проволоки. Трубные изделия бесшовного и шовного типа (сварные трубы) производят на трубопрокатном оборудовании.

Для изготовления проволочных изделий, имеющих небольшие диаметровые размеры применяют такой способ обработки металлов давлением, как волочение. Сырьем для волочения является горячекатаная сталь. Такой способ обработки металлических изделий в основном используют тогда, когда необходимо выдержать особоточные размеры заготовок.

Такая технология обработки металлов давлением, как прессование, предусматривает воздействие на металл, зажатый со всех сторон в специальных формовках, выдавливанием. В отверстие, которое имеет меньшие размеры, металл выдавливается в виде прутка. Прутки, в зависимости от формовки, могут изготавливаться сложными и простыми, сплошными и полыми.

Свободная ковка является одним из первым способом обработки металлов давлением, который начали применять в осуществлении рабочих процессов на металлообрабатывающих предприятиях. Принцип действия, при выполнении ковочных операций, заключается в разогреве заготовки до определенной температуры и, в дальнейшем с помощью физического воздействия, придания ей необходимой формы, которая сохраняется после остывания изделия.

Ковка заготовки в штамповочных формах называется штамповочным способом работы со сталью. Такой процесс менее длительный и при массовом производстве является самым оптимальным способом обработки металлов давлением. Если предварительно заготовку накаляют при высоких температурах, то такой способ называется горячей штамповкой. Без нагрева изделия производят холодную штамповку изделия.

Для изготовления изделий имеющих тонкостенную и пространственную структуру применяют листовую штамповку. Листовая штамповка холодного типа используется для обработки изделий размер которых, в диаметре не превышает четырех миллиметров, а горячая штамповка предназначена для работы с изделиями более четырех миллиметров в диаметре. Продукция, которая была изготовлена листовым способом штамповки не требует к себе дополнительной обработки и обладает высокоточными техническими параметрами.