Обробка металів тиском
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Обробка металів тиском

Обробка металів тиском , група технологічних процесів, в результаті яких змінюється форма металевої заготівки без порушення її сплошності за рахунок відносного зсуву окремих її частин, тобто шляхом пластичної деформації . Основні види О. м. д.: плющення (див. Прокатне виробництво ) пресування, волочіння, кування і штампування (див. Ковальсько-штампувальне виробництво ). О. м. д. також застосовується для поліпшення якості поверхні.

  Впровадження технологічних процесів заснованих на О. м. д., в порівнянні з ін. видами металообробки (литво, обробка різанням) неухильно розширюється, що пояснюється зменшенням втрат металу, можливістю забезпечення високого рівня механізації і автоматизації технологічних процесів.

  О. м. д. можуть бути отримані вироби з постійним або таким, що періодично змінюється поперечним перетином (плющення, волочіння, пресування) і штучні вироби всіляких форм (кування, штампування) відповідні формою і розмірам готовим деталям або що трохи відрізняються від них. Штучні вироби зазвичай піддаються обробці різанням. Об'єм металу, що видаляється при цьому, залежить від міри наближення форми і розмірів поковки або штампування до форми і розмірів готової деталі. У ряді випадків О. м. д. отримують вироби, що не вимагають обробки різанням (болти, гвинти, більшість виробів листового штампування).

  О. м. д. може застосовуватися не лише для здобуття заготовок і деталей, але і як обробна операція після обробки деталі різанням (дорнованіє, обкатка роликами і кульками і т.п.) з метою зменшення шорсткості поверхні, зміцнення поверхневих шарів деталі і створення бажаного розподілу залишкової напруги, при якому службові властивості деталі (наприклад, опір втомному руйнуванню) покращуються.

  О. м. д. здійснюється дією на заготівку зовнішніх сил. Джерелом деформуючої сили може бути мускульна енергія людини (при ручному куванні, вибиванні) або енергія, що створюється в спеціальних машинах — прокатних і волочильних станах, пресах, молотах і т.п. Деформуючі сили можуть створюватися також дією ударної хвилі на заготівку, наприклад при вибуховому штампуванні, або потужними магнітними полями. наприклад при електромагнітному штампуванні. Деформуючі сили передаються на заготівку інструментом, який зазвичай є твердим, випробовуючим малі пружні деформації при пластичній деформації заготівки; в деяких випадках використовуються еластичні середовища (наприклад, при штампуванні — гума, поліуретан) або рідини (наприклад, при гідростатичному пресуванні).

  Розрізняють гарячу і холодну О. м. д. Гаряча О. м. д. характеризується явищами повернення і рекристалізації, відсутністю зміцнення ( наклепання ); механічної і физико-хімічної властивості металу змінюються порівняно мало. Пластична деформація не створює смужчатості (нерівномірності) мікроструктури, але приводить до утворення смужчатості макроструктури в литих заготовок (злитків) або до зміни напряму волокон макроструктури (пасм неметалічних включення) при О. м. д. заготовок, отриманих плющенням, пресуванням і волочінням. Смужчатість макроструктури создаєт анізотропію механічних властивостей, при якій властивості матеріалу уздовж волокон зазвичай краще за його властивості в поперечному напрямі. При холодній О. м. д. процес пластичної деформації супроводиться зміцненням, яке змінює механічні і физико-хімічні характеристики металу, створює смужчатість мікроструктури і також змінює напрям волокон макроструктури. При холодній О. м. д. виникає текстура, що створює анізотропію не лише механічних, але і физико-хімічних властивостей металу. Використовуючи вплив О. м. д. на властивості металу, можна виготовляти деталі з найкращими властивостями при мінімальній масі.

  При О. м. д. зміна схеми напруженого полягання в заготівці, що деформується, дозволяє впливати на зміну її форми. В умовах нерівномірного всестороннього стискування пластичність металу збільшується тим більше, чим більше стискуюча напруга. Раціональний вибір операцій О. м. д. і умов деформації (гідростатичне пресування, витискування з протіводавленієм, плющення на планетарних станах і т.п.) не лише дозволяє збільшити допустиму зміну форми, але і застосовувати О. м. д. для виготовлення деталей з високоміцних, труднодеформіруємих сплавів.

  Науковою основою проектування і управління технологічними процесами О. м. д. є теорія О. м. д. — наукова дисципліна, що синтезує окремі розділи фізики металів, і пластичності теорія . Основні завдання теорії О. м. д.: розробка методів визначення зусиль і роботи, що витрачається на деформацію, розрахунок розмірів і форми заготівки, характеру зміни її форми, методів визначення допустимої (без руйнування або появи ін. дефектів) зміни форми заготівки, оцінки зміни механічних і физико-хімічних властивостей металу в процесі його деформації і відшукання оптимальних умов деформації.

  Літ.: Целіків А. І., Смирнов Ст Ст, Прокатні стани, М., 1958; Охріменко Я. М., Технологія ковальсько-штампувального виробництва, М., 1966; Малов А. Н., Технологія холодного штампування, 4 видавництва, М., 1969; Сторожев М. Ст, Попів Е. А., Теорія обробки металів тиском, 3 видавництва, М., 1971.

  Е. А. Попів.