Главная страница
Навигация по странице:

  • Технологии получения неразъёмных соединений

  • Ручная дуговая сварка

  • Технология получения не разъемных соединений. Технология получения разъемных и не разъемных соединений. Разъёмные соединения


    Скачать 163.33 Kb.
    НазваниеРазъёмные соединения
    АнкорТехнология получения не разъемных соединений
    Дата27.09.2019
    Размер163.33 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаТехнология получения разъемных и не разъемных соединений.docx
    ТипДокументы
    #58319
    страница1 из 6
      1   2   3   4   5   6

    1. Технология получения разъемных и не разъемных соединений

    .Разъёмные соединения.

    При сборке изделий применяют разъемные соединения. Они допускают разборку без повреждения сопрягаемых деталей. К ним относятся: резьбовые, клиновые, штифтовые, шлицевые, шпоночные и профильные соединения, а также соединения с помощью упругих элементов.

    Резьбовые соединения весьма распространены в машиностроении. Их выполняет, применяя крепежные детали (болты, винты, шурупы, гайки, резьбовые шпильки); иногда резьбу выполняют непосредственно на самой детали. Болтовое и винтовое соединение, особенного часто применяется при массовом и крупносерийном пр-ве, т.к. возможно эффективно использовать современные ср-ва механизации и автоматизации.

    Штифтовые соединения применяют для точной фиксации сопрягаемых деталей между собой, а иногда и для передачи сдвигающих сил перпендикулярно их оси. Шпоночные и шлицевые соединения используют для передачи крутящего момента. Шлицевые соединенияцелесообразно применять в массовом пр-ве, они более надежны и с их помощью можно передавать большие крутящие моменты. Профильные соединения имеют преимущества по сравнению со шпиночным: они имеют хорошее центрирование деталей, не имеют острых углов и резких переходов сечения, что желательно при термообработке

    Технологии получения неразъёмных соединений

    К неразъемных соединениям относятся: заклепочные соединения, сварка, пайка, склеивание и их комбинации.

    Заклепочные соединения. Клепка – рабочий процесс, при котором происходит соединение двух или нескольких деталей посредством деформирования заклепок (расклепывания стержней), вставленных в просверленные в деталях отверстия.

    По степени механизации клепочных работ различают клепку: ручную, механизированную (пневматическими молотками или переносными прессами); машинную (клепка на стационарном прессовом оборудовании); автоматическую, выполняемую на специальных клепочных автоматах.

    Заклепки изготовляются из алюминиевых сплавов, низкоуглеродистых сталей, латуни, меди, титановых сплавов. Заклепочные соединения широко применяются в производстве летательных аппаратов (от 25 до 40 % массы всех соединений), автомобилей и других машиностроительных изделий.

    Недостатки заклепочных соединений: низкая производ-сть; высокая трудоемкость и материалоемкость; отсутствие постоянства показателей прочности; неравномерность распределения нагрузки по отдел. заклепкам в направлении действия усилия; трудность контроля.

    Достоинства: высокая прочность при вибрационных нагрузках.

    Сварка – процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между соединяемыми частицами при их нагревании и (или) пластическим деформированием.

    Все способы сварки можно разделить на две основные группы: сварка плавлением и сварка пластическим деформированием.

    Сварка плавлением происходит в 2 стадии. На первой стадии происходит разогрев кромок до их оплавления. При этом разрушается кристаллическая решетка и образуется жидкая металлическая ванна, общая для двух свариваемых заготовок, называемая сварочной ванной. Возникают межатомные связи между соприкасающимися атомами жидкой и твердой фаз. На второй стадии при охлаждении происходит кристаллизация с образованием межатомных связей.

    При сварке давлением сближение поверхностных атомов достигается за счет совместной пластической деформации в зоне соединения. Необходимо кратковременное механическое воздействие на заготовки для их сжатия и сближения атомов до возникновения межатомных сил связи. Сварка давлением возможна лишь при том условии, что материал способен воспринимать значительные местные пластические деформации без разрушения. Часто для повышения пластичности материала места соединения нагревают.

    Пайка – процесс получения неразъемного соединения заготовок без их расплавления путем смачивания сопрягаемых поверхностей жидким припоем с последующей его кристаллизацией. Для обеспечения растекания припоя по поверхности заготовок и хорошего смачивания заготовки нагревают, а также обрабатывают флюсами, которые растворяют и удаляют с поверхности оксиды, чем уменьшают поверхностное натяжение.

    Припои представляют собой сплавы цветных металлов сложного состава. За счет изменения химического состава можно получать припои с разной температурой плавления. Способы пайки классифицируют в зависимости от используемых источников нагрева. При пайке в печах заранее собирают соединяемый узел, закладывают в него припой и наносят флюс, а затем помещают в печь. Припой расплавляется и заполняет зазоры между соединяемыми заготовками.

    Склеивание – технологический процесс соединения деталей с помощью клея или растворителя, которые образуют прочную клеевую пленку, выдерживающую внешние нагрузки на деталь. В последние годы разработаны различные клеевые композиции, обеспечивающие высокую прочность, надежность и долговечность клеевых соединений. Современные клеи склеивают практически все однородные и разнородные материалы: металлы, пластмассы, резину, древесину, керамику, композиционные материалы.

    1. Технологические процессы, химико-термическая обработка металлов

    Литейное производство

    Литейным производством называется процесс изготов­ления металлических заготовок (отливок) путем заливки жидкого металла в специально приготовленную форму. Форма заполняется металлом через систему каналов, на­зываемую литниковой системой. При этом наружные очер­тания отливки определяются полостью формы, а внутрен­ние образуются соответствующими фасонными вставками, называемыми стержнями.

    После затвердения отливки ее извлекают из формы, ос­вобождают от литниковой системы, очищают и отправля­ют на механическую обработку. В ряде случаев отливки предварительно проходят термическую обработку.

    Отливки могут быть или вполне готовыми деталями, или заготовками для окончательной обработки в механи­ческих цехах. В последнем случае на отливках помимо припуска на усадку предусматривается также припуск на обработку.

    Основные способы получения отливок

    Для получения отливок изготовляют разовые, полупо­стоянные и постоянные формы. Разовые формы изготовля­ют из формовочных (песчанно-глинистых) смесей. При вы­емке отливки формы разрушают.

    Разовые песчаные формы имеют наибольшее примене­ние, но с развитием прогрессивных методов литья их удель­ный вес уменьшается. Полупостоянные формы изготовля­ют из огнеупорных материалов (шамота, графита, асбес­та и др.), поэтому одну форму используют несколько десятков раз. Постоянные формы изготовляют из металла; их используют до 1000 раз и более.

    Каждая форма состоит из нескольких частей. Число ча­стей формы зависит от конструкции отливки и принятой технологии изготовления формы.

    В литейном производстве широко применяют специаль­ные способы литья: в металлические формы (кокили), цен­тробежное литье, литье под давлением, литье по выплав­ляемым моделям и др. Такими способами можно получить отливки высокой точности, с минимальными припусками по размерам, с высокой чистотой поверхности. Это сокра­щает или совсем исключает механическую обработку на ме­таллорежущих станках, дает экономию металла, особенно важную при использовании дорогостоящих и дефицитных сплавов, снижает трудоемкость и стоимость детали.

    Технологический процесс получения отливок в разовых песчано-глинистых формах

    Технологический процесс производства отливок в зем­ляных формах включает следующие операции: изготовле­ние модельно-стержневой оснастки; приготовление формо­вочных и стержневых смесей.

    В зависимости от вида энергии различают три класса сварки: термическая, термомеханическая и механическая.

    К термическому классу относятся виды сварки, осущест­вляемой плавлением: дуговая, газовая, электрошлаковая, электронно-лучевая, плазменно-лучевая, термитная и др.

    К термомеханическому классу относятся виды сварки, при которых используется тепловая энергия и давление: контак­тная, диффузионная, газопрессовая, дугопрессовая и др.

    К механическому классу относятся виды сварки, осуще­ствляемые с использованием механической энергии и давле­ния: холодная, взрывом, ультразвуковая, трением и др.

    В зависимости от технических признаков (способа за­щиты металла в зоне сварки, непрерывности процесса и степени механизации) сварку различают:

    - По способу защиты металла: сварку в воздухе, вакуу­ме, защитных газах, под флюсом, по флюсу, в пене и с комбинированной защитой. В качестве защиты могут применяться активные газы, а также смесь инертных и активных газов. Защита расплавленного металла га­зом может быть струйной или в контролируемой ат­мосфере.

    - По непрерывности процесса: непрерывные и прерывис­тые виды сварки.

    -По степени механизации: ручные, механизированные, автоматизированные и автоматические.

    1. Технологические процессы электродуговой сварки металлов

    Процессы сварки плавлением

    Среди процессов сварки плавлением широкое примене­ние получила электродуговая сварка, при которой источ­ником тепла является электрическая дуга, которая обра­зуется между двумя электродами в той или иной среде.

    Температура электрической дуги зависит от материала электродов. В центре дуги по ее оси температура достигает 6000-7000 "С. При электродуговой сварке на нагревание и расплавление металла используется 60—70% тепла. Ос­тальное количество тепла (30-40%) рассеивается в окру­жающем пространстве.

    Наиболее распространенными способами электродуго­вой сварки являются ручная дуговая сварка, автоматическая сварка под слоем флюса, электрошлаковая сварка, сварка в защитных газах и др.

    Ручная дуговая сварка. Наибольший объем среди дру­гих видов сварки занимает ручная дуговая сварка. Сварку выполняют электродами, которые вручную подают в зону горения дуги и перемещают вдоль свариваемого изделия (рис. 18). Дуга горит между стержнем электрода 1 и ос­новным металлом 2. Под действием тепла дуги электрод и основной металл плавятся, образуя металлическую свароч­ную ванну 3.

    Так как сварные конструкции обычно изготавливаются из стали, то наибольшее распространение получили сталь­ные электроды диаметром 1—10 мм и длиной до 450 мм. Поверхность таких электродов обычно покрыта слоем спе­циальной обмазки. По мере плавления электрода, обмазка плавится, образуя защитную среду для капель расплав­ленного металла за счет дымообразующих веществ, а ред­коземельные металлы, содержащиеся в обмазке способствуют поддержанию дугового разряда, за счет уменьшения работы выхода электронов. По мере перемещения элект­рода расплавленный основной металл и электродный кри­сталлизуется, а обмазка превращается в шлак, располагаю­щийся на поверхности шва. Шлак защищает расплавлен­ный металл от окисления, насыщения азотом.

    Процессы сварки давлением

    Сварка давлением — процесс соединения деталей на­гревом их в месте контакта до пластического или жидкого состояния с применением одновременного или последую­щего сильного сжатия, обеспечивающего взаимодействие атомов металла.

    Контактная сварка является одним из высокопроизво­дительных способов сварки; она легко поддается механи­зации и автоматизации, вследствие чего ее широко приме­няют в машиностроении и строительстве.

    Контактную сварку по форме свариваемого соединения, определяющего тип сварочной машины, разделяют на точеч­ную, роликовую и стыковую. Нагрев металла при всех видах контактной сварки происходит за счет выделения тепла при прохождении электрического тока по свариваемым деталям.

    Для получения сварной точки (рис. 21) .детали 1 и 2 помещают между сжимающимися электродами 3 и 4 или роликами 5.

    Сварочный ток доводит металл между электродами до плавления, а прилегающую к ядру зону — до пластичес­кого состояния. После кристаллизации расплавленного ядра давление снимается.

    1. Технологические процессы газовой сварки металлов

    Газовая сварка металлов

    Газовая сварка находит широкое применение при свар­ке деталей малой толщины, чугуна, цветных металлов и сплавов.

    При газовой сварке металл нагревают высокотемпера­турным газовым пламенем, которое получается при сгора­нии горючего газа в атмосфере кислорода.

    В качестве горючих газов можно использовать природ­ные газы, водород, пары бензина и керосина, нефтяные газы, ацетилен и др.

    Для сварочных работ получил наибольшее применение ацетилен, С2Н2, так как он обладает наивысшей теплотвор­ной способностью по сравнению с другими газами и дает самую высокую температуру при сгорании, равную при­мерно 3200 °С.

    Технология обработки давлением. Общие сведения

     

    Обработкой давлением называются процессы получения заготовок или деталей машин силовым воздействием инструмента на исходную заготовку из исходного материала.

    Пластическое деформирование при обработке давлением, состоящее в преобразовании заготовки простой формы в деталь более сложной формы того же объема, относится к малоотходной технологии.

    Обработкой давлением получают не только заданную форму и размеры, но и обеспечивают требуемое качество металла, надежность работы изделия.

    Высокая производительность обработки давлением, низкая себестоимость и высокое качество продукции привели к широкому применению этих процессов.

    Классификация процессов обработки давлением

     

    Пластическое деформирование в обработке металлов давлением осуществляется при различных схемах напряженного и деформированного состояний, при этом исходная заготовка может быть объемным телом, прутком, листом.

    По назначению процессы обработки металлов давлением группируют следующим образом:

    – для получения изделий постоянного поперечного сечения по длине (прутков, проволоки, лент, листов), применяемых в строительных конструкциях или в качестве заготовок для последующего изготовления деталей – прокатка, волочение, прессование;

    – для получения деталей или заготовок, имеющих формы и размеры, приближенные к размерам и формам готовых деталей, требующих механической обработки для придания им окончательных размеров и заданного качества поверхности – ковка, штамповка.

    Основными схемами деформирования объемной заготовки являются:

    – сжатие между плоскостями инструмента – ковка;

    – ротационное обжатие вращающимися валками – прокатка;

    – затекание металла в полость инструмента – штамповка;

    – выдавливание металла из полости инструмента – прессование;

    – вытягивание металла из полости инструмента – волочение.

    Характер пластической деформации зависит от соотношения процессов упрочнения и разупрочнения. Губкиным С.И. предложено различать виды деформации и, соответственно, виды обработки давлением.

    Горячая деформация– деформация, после которой металл не получает упрочнения. Рекристаллизация успевает пройти полностью, новые равноосные зерна полностью заменяют деформированные зерна, искажения кристаллической решетки отсутствуют. Деформация имеет место при температурах выше температуры начала рекристаллизации.

    Неполная горячая деформацияхарактеризуется незавершенностью процесса рекристаллизации, которая не успевает закончиться, так как скорость ее недостаточна по сравнению со скоростью деформации. Часть зерен остается деформированными и металл упрочняется. Возникают значительные остаточные напряжения, которые могут привести к разрушению. Такая деформация наиболее вероятна при температуре, незначительно превышающей температуру начала рекристаллизации. Ее следует избегать при обработке давлением.

    При неполной холодной деформациирекристаллизация не происходит, но протекают процессы возврата. Температура деформации несколько выше температуры возврата, а скорость деформации меньше скорости возврата. Остаточные напряжения в значительной мере снимаются, интенсивность упрочнения снижается.

    При холодной деформацииразупрочняющие процессы не происходят. Температура холодной деформации ниже температуры начала возврата.

    Холодная и горячая деформации не связаны с деформацией с нагревом или без нагрева, а зависят только от протекания процессов упрочнения и разупрочнения. Поэтому, например, деформация свинца, олова, кадмия и некоторых других металлов при комнатной температуре является с этой точки зрения горячей деформацией.

    Схемы напряженного и деформированного состояний

     

    Схемы напряженного состояния графически отображают наличие и направление главных напряжений в рассматриваемой точке тела.

    Напряжения в точке изображаются как напряжения на трех бесконечно малых гранях куба, соответственно перпендикулярных главным осям.

    Возможны девять схем напряженного состояния (рис. 9.1.а). Напряженное состояние в точке может быть линейным, плоским или объемным.



    Рис. 9.1. Схемы напряженного (а) и деформированного (б) состояний:

    I – линейное напряженное состояние; II – плоское; III – объемное

     

    Схемы с напряжениями одного знака называют одноименными, а с напряжениями разных знаков – разноименными. Условно растягивающие напряжения считают положительными, с сжимающие – отрицательными.

    хема напряженного состояния оказывает влияние на пластичность металла. На значение главных напряжений оказывают существенное влияние силы трения, возникающие в месте контакта заготовки с инструментом, и форма инструмента. В условиях всестороннего неравномерного сжатия при прессовании, ковке, штамповке сжимающие напряжения препятствуют нарушению межкристаллических связей, способствуют развитию внутрикристаллических сдвигов, что благоприятно сказывается на процессах обработки металлов давлением. В реальных процессах обработки давлением в большинстве случаев встречаются схемы всестороннего сжатия и состояния с одним растягивающим и двумя сжимающими напряжениями.

    Схема деформированного состояния графически отображает наличие и направление деформации по трем взаимно перпендикулярным направлениям.

    Возможны три схемы деформированного состояния (рис. 9.1.б).

    При схеме Д Iуменьшаются размеры тела по высоте, за счет этого увеличиваются два других размера (осадка, прокатка).

    При схеме Д IIпроисходит уменьшение одного размера, чаще высоты, другой размер (длина) увеличивается, а третий (ширина) не изменяется. Например, прокатка широкого листа, когда его ширина в процессе прокатки практически не изменяется. Это схема плоской деформации.

    Наиболее рациональной с точки зрения производительности процесса обработки давлением является схема Д III: размеры тела уменьшаются по двум направлениям, и увеличивается третий размер (прессование, волочение).

    Совокупность схем главных напряжений и главных деформаций характеризуют пластичность металла. Напряженное состояние при прессовании металла характеризуется такой же схемой напряженного состояния, как при ковке, а схема главных деформаций характеризуется двумя деформациями сжатия и одной – растяжения. При ковке и штамповке растягивающие напряжения играют большую роль, поэтому пластичность металла меньше.

     

    Закономерности обработки давлением. Характеристики деформаций

     

    Процессам обработки металлов давлением присущи определенные закономерности.

    Закон постоянства объема. Пластическая деформация практически не влияет на плотность металла, поэтому действует закон постоянства объема: объем тела при его пластической деформации остается неизменным:



    где:

      1   2   3   4   5   6


    написать администратору сайта