Б) нанесение на поверхность первичной заготовки марки материала (маркировка заготовки).

На полуфабрикате, поступающем на предприятие, маркировка (наименование марки материала) наносится на кромках, торцевых и боковых поверхностях в виде клейма. Ряд материалов не допускает клеймения, тогда на их поверхности наносят, либо надпись, либо идентификационные полосы разного цвета. При разделении полуфабрикатов на первичные заготовки исходная маркировка может быть потеряна. Поэтому, чтобы исключить ошибки в применении материала при изготовлении детали, на поверхность полученных изделий наносится дополнительная маркировка.

- высокая печать (с помощью штемпеля; трафаретов; напылением струйным принтером) по поверхности заготовки;

- наклеивание ярлыка с маркировкой или со штрих-кодом;

- клеймением по всей боковой поверхности проката.

в) улучшение технологических свойств материала первичной заготовки. Эта работанеобходима для улучшения обрабатываемости материала резанием или давлением путем уменьшения прочности и твердости материала, повышения его пластичности.

Если свойства исходного полуфабриката приемлемы для последующей обработки, то данная работа может не выполняться.

Для металлов и сплавов технологические свойства улучшаются с помощью смягчающих видов термообработки: отжигов или высокого отпуска (для сталей).

При смягчающей термообработке необходимо выполнение следующих работ:

- медленное охлаждение до температуры производственного помещения.

г) производство вторичной заготовки происходит с применением методов обработка давлением и литьем. Последовательность и содержание работ в этом случае зависит как от применяемых методов, так и от сложности геометрии детали и свойств материала.

При применении методов обработки давлением, в зависимости от сложности форм вторичной заготовки, технологических свойств материала первичной заготовки, придание заданной геометрии первичной заготовке выполняют за несколько операций (или переходов) с промежуточными операциями по восстановлению технологических свойств (чаще всего отжигов). Особенно это важно при обработке давлением в холодном состоянии, из-за деформационного упрочнения металла в этом состоянии и существенного снижения пластичности.

Последовательность образования геометрии детали в этом случае может быть следующей:

- образование формы наиболее крупных элементов детали;

- образование формы средних по размеру элементов детали;

- образование формы наименьших по размеру элементов детали.

Литье позволяет образовать геометрию большинства элементов конструкции детали или даже всех элементов за один переход.

д) придание заготовке предварительных формы, размеров и шероховатости поверхностей. Геометрические параметры вторичной заготовки (тем более, первичной заготовки), а также шероховатость ее поверхностей редко соответствуют требованиям чертежа. Из-за сложности сразу выполнить заданные размеры, технологи вводят заранее предусмотренные отклонения размеров заготовок от требуемых – технологические припуски. Величина припусковможет достигать значительных величин и для их удаления необходимо выполнение дополнительных операций. Современные методы изготовления вторичных заготовок могут обеспечить форму и размеры некоторых элементов, шероховатость отдельных поверхностей в соответствии с требованиями чертежа без припусков. Последующая обработка таких поверхностей не требуется. В этом случае остальные поверхности, как правило, сопрягаемые с другими деталями при сборке, подвергают дополнительной обработке.

Чаще всего удаление технологических припусков выполняется методами, связанными со снятием части материала (например, обработкой резанием). Удаление материала резанием происходит постепенно, в несколько переходов или рабочих ходов, по мере формирования общей геометрии, формы отдельных ее элементов и достижения заданных размеров, предельных отклонений размеров и шероховатости. Объем удаляемого материала за один переход ограничивается обрабатываемостью материала, возможностями применяемого оборудования и требованиями качества к обрабатываемой поверхности.

Последовательность типовых работ на этом этапе изготовления детали может быть такой:

- образование базовых поверхностей базовых элементов;

- образование поверхностей общей формы детали;

- образование поверхностей элементов детали.

3) Типовые операции придания материалу изделия заданных физико-механических свойств. Как правило, данные операции выполняется с помощью упрочняющих видов термообработки, термомеханической обработки, химико-термической обработки или методами поверхностно-пластического деформирования.

А) Упрочнение термической обработкой (ТО). Как показано в таблице 2.4, термической обработке подвержены не все металлы и сплавы.

Таблица 2.4 - Сплавы, подвергаемые упрочнению термообработкой

Для каждого класса сплавов характерны свои специфические виды термической обработки, которые приведены в таблице 2.5.

Таблица 2.5 - Основные виды термообработки металлов и сплавов

Основными технологическими проблемами термообработки является возникновение целого ряда нежелательных явлений:

- деформации детали, вызванные изменением удельных объемов при фазовых превращениях в металлах (при примерном сохранении формы и подобия);

- деформации, вызванные изменениями тепловых и структурных напряжений в процессе нагрева, выдержки, охлаждения, неравномерное изменение формы, а также влияние внутренних остаточных напряжений, оставшихся от операций, предшествующих закалке.

Эти факторы действуют тем интенсивнее, чем сложнее форма детали, чем больше отношение площади поверхности к объему отдельных сопрягаемых элементов детали. Сложная форма характерна для деталей самолетов, так как из-за стремления к снижению массы приводит к созданию ажурных, несимметричных форм с большим градиентом толщины в одном сечении, большим количеством всякого рода облегчений в виде карманов, колодцев, и т.п.

Из-за существенного влияния геометрии детали на качество термообработки детали принято классифицировать на 5 классов.

- I Детали простой геометрической формы и небольших размеров, не склонные к короблению (бруски, валики, втулки); длина детали не превышает трех ширин.

- II Детали средней сложности и средних размеров с различными сечениями (типа шестерня, кронштейн, барабан). Размеры значительно превышают толщину. Детали такого типа, в целях предупреждения появления термических остаточных деформаций и трещинообразования, преимущественно изготавливают из легированных сплавов (сталей).

- III Детали сложной конфигурации с относительно небольшими габаритными размерами (до 500х500мм), типа больших шестерен, литых деталей (например, рамы, сложные окантовки и т.д.).

- IV Детали из листа, профилей и трубы. Из-за малой жесткости и склонности таких деталей к короблению, необходимо применение дополнительных операций по правке или специальных мер по совмещению термообработки и калибровки в одной операции.

- V Детали сложной конфигурации большой длины, небольшого поперечного сечения с резкими переходами от тонких сечений к толстым. Такие детали требуют сложных многопереходных операций по устранению коробления и операций доводки геометрии детали.

В общем случае термическая обработка включает работы:

а) очистка изделия от загрязнений – для удаления с поверхности детали химически активных при высоких температурах веществ.

- механическая очистка щетками или протирочными концами;

- окунание в моющий или травящий раствор (для цветных сплавов).

б) удаление горючих веществ с поверхности изделия и обезжиривание.

- протирка ветошью, смоченной в растворителе.

в) нанесение на поверхность детали защитных покрытий, которое предотвращает выгорание легирующих элементов и не допускает неуправляемого газонасыщения при применении обычных нагревательных печей с воздушной атмосферой.

- окунание в ванну с, например, силикатной эмалью ЭВТ10, и с последующей ее сушкой инфракрасными лампами или горячим воздухом.

г) нагрев изделия до температуры термообработки выполняется в печах различного типа.

- детали из алюминиевых сплавов нагреваются в селитровых и воздушных печах.

- детали из сталей - в печах с безокислительной атмосферой, свинцовых и селитровых ваннах.

- титановые детали – в печах с защитной атмосферой или в вакууме.

Высокотемпературный нагрев выполняется в две стадии. На первом этапе подогрев, на втором – нагрев окончательный.

В последние годы, с целью уменьшения деформации деталей, применяют нагрев в заневоленном состоянии – деталь зажимается в специальное приспособление и вместе с ним подвергается нагреву.

д) выдержка изделия при температуре термообработки выполняется с целью максимально равномерного прогрева заготовки по всему объему.

е) охлаждение изделия. Упрочняющая термообработка (закалка) требует достаточно быстрого охлаждения. Управление скоростью охлаждения осуществляют путем охлаждения в различных средах, которые могут быть нагреты до различных температур (например, в холодную или кипящую воду, в масло, в специальные среды - полиалкиленгликоль для мягкой закалки алюминиевых сплавов, селитру и др.).

ж) повторный нагрев для отпуска сталей или старения деталей из цветных сплавов.

з) обработка холодом. Сложнолегированные высокопрочные и коррозионностойкие стали, могут обрабатываться холодом и охлаждаться до значительных отрицательных температур (до температуры жидкого азота).

и) очистка поверхностей от окалины, остатков веществ нагревательной среды и других загрязнений, образовавшихся при термообработке.

- для сталей - обдув абразивным порошком (пескоструйная или дробеструйная обработка);

- для цветных сплавов – химическое травление поверхностного слоя.

к) контроль качества термообработки является достаточно ответственной и сложной операцией. Проверяется соответствие механических свойств детали требованиям конструкторской документации.

- косвенный – путем жесткого контроля за режимами обработки и строгим соблюдением технологической дисциплины;

- а) путем измерения твердости термообработанных деталей (для этого на детали предусматриваются специальные места);

- б) испытанием на прочность образцов – свидетелей (специальных деталей, изготовленных из материала того же полуфабриката, что и проверяемая деталь, подвергнутых термообработке вместе с деталью одновременно).

Б) Термомеханическая обработка может быть э ффективным приемом снижения термических деформаций и представляет собой термообработку, совмещенную с обработкой давлением. В этом случае после нагрева до температуры термообработки могут сразу выполняться операции формоизменения. И только после этого осуществляется охлаждение детали по режиму закалки.

В) Химико-термическая обработка (ХТО) составляет особую группу работ, позволяющих кроме упрочения поверхностного слоя стальных малоуглеродистых сталей, получить некоторые виды диффузионных покрытий. При данном виде обработки нагрев, выдержка и охлаждение изделий выполняется в специальных условиях – в среде химических реагентов, обеспечивающих изменение химического состава поверхностного слоя. Охлаждение после нагрева может выполняться также по режиму закалки.

Г) Упрочнение методом поверхностно-пластического деформирования (ППД) (наклёп, нагартовка) применяется, какзаключительная операция обработки жестких монолитных деталей и будет рассмотрена ниже.

4) Типовые операции придания полученному изделию окончательных форм, размеров и шероховатости поверхностей. При термической и термомеханической обработке может происходить искажение формы детали, уход положения центров отверстий, изменение размеров и увеличение шероховатости поверхностей и др. Чтобы выполнить требования чертежа, следует применить дополнительные работы по устранению искажения геометрии детали - правку изделия, а также выполнить дополнительное удаление припусков по доведению геометрии детали до заданных значений.

- холодное деформирование (только для материалов, сохраняющих после термообработки достаточную пластичность и деталей, допускающих дополнительную обработку давлением). Для ответственных и особоответственных деталей деформирование в термообработанном состоянии может быть запрещено. Из-за индивидуальных особенностей термических остаточных деформаций каждой детали, правка выполняется слесарными методами либо ручным слесарным инструментом, либо универсальным доводочным прессовым оборудованием.

- удаление специального назначенного припуска на коробление дополнительной обработкой резанием. Метод применяется, если обрабатываемость материала и свойства материала допускает такую обработку. Такой подход характерен для сталей. Причем из-за повышения прочности (

>800 МПа) и твердости (HRC>45 единиц) материала приходится применять для обработки твердые и сверхтвердые режущие инструменты, а также электрохимические и электрофизические методы обработки.

На этом этапе осуществляется образование ранее неоформленных элементов детали, доведение размеров и шероховатости поверхностей до требуемых чертежом.

Применяемые методы - обработка резанием высокопрочным и высокотвердым инструментом (для сталей и титановых сплавов).

5) Типовые операции нанесения (получения) покрытий. Получение покрытий в общем случае предполагает выполнения следующих работ:

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: