Файл: Капорович В.Г. Обкатка в производстве металлоизделий.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.06.2024

Просмотров: 113

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

общается поступательное перемещение вдоль оси винта со скоростью, соответствующей шагу резьбы за один оборот оправки. При накатке резьбы на полой заготовке узким роликом заготовка немного укорачивается. Ее недеформированный конец при этом скользит вдоль оп­ равки. Готовая деталь свинчивается с оправки (с мет­ чика).

Представляет интерес глубокая накатка гофрирован­ ных труб при помощи шнека и патрона с переменным шагом винтовой линии (табл. 1, схема 27 на рис. б). По этому способу трубы накатывают при одинаковом числе оборотов шнековой оправки и обоймы с роликами, вра­ щаемыми в одну сторону. При этом заготовка не враща­ ется, а лишь перемещается поступательно, сползая с оправки.

Широкое применение для внутренней и наружной на­ катки резьб без оправки получили роликовые накатные головки различных вариантов, представляющие собой обоймы с вмонтированными в них регулируемыми или нерегулируемыми роликами [20].

Для получения винтов неограниченной длины с круп­ ным шагом резьбы все более широкое применение на­ ходит поперечно-винтовая прокатка (табл. 1, схема 17) с винтовой калибровкой валков.

Поскольку основные технологические вопросы обкат­ ки, накатки и прокатки резьб достаточно полно освеще­ ны в специальной литературе [4, 20], укажем далее лишь на перспективы совмещения обкатки и накатки резьб с рассмотренными выше способами получения полых осе-

симметричных изделий,

а

также иа

возможности ис­

пользования обкатных

и раскатных машин для

обкатки

и накатки резьб.

 

 

 

 

При обкатке трубчатых

заготовок

в горячем

состоя­

нии запас технологической теплоты, как правило, доста­ точен для того, чтобы, не извлекая деталь из шпинделя

обкатной машины, накатать резьбу на

заданном участ­

ке заготовки. Наиболее подходящими

инструментами

для этого будут роликовые накатные головки, отрегули­ рованные на накатку резьбы заданного профиля. Для совмещения других известных способов накатки резьбы на трубчатых заготовках с обкаткой на обкатных ма­ шинах, например с обкаткой на машине с тангенциаль­ ной подачей инструмента, следует установить жесткую кинематическую связь между приводами шпинделя и

100


поперечного суппорта, так как при обкатке без накатки резьбы указанные приводы кинематически не связаны.

То же можно сказать и о стане поперечно-винтовой обкатки труб конструкции Всесоюзного научно-исследо­ вательского трубного института. Включение после окон­ чания обкатки жесткой кинематической связи между приводами шпинделя и каретки, перемещающей инстру­ мент, при соответствующей калибровке инструмента обеспечит накатку крупной резьбы на трубах.

19. ОСОБЕННОСТИ ОБКАТКИ И РАСКАТКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

Полые осесимметричные изделия из тугоплавких ме­

таллов: молибдена, ниобия, хрома,

вольфрама, тантала

и сплавов на их основе — находят

широкое применение

в новой технике.

 

Технология обработки давлением тугоплавких метал­ лов и сплавов в связи с их особыми физическими и хи­ мическими свойствами (табл. 7) имеет ряд особенностей, отличающих ее от технологии обработки конструкцион­ ных сталей. Основной ее особенностью является высо­ кая температура начала и конца деформации, когда металл находится в однофазном состоянии, так как де­ формация отдельных кристаллитов протекает более рав­ номерно при гомогенной структуре.

Так как для большинства тугоплавких металлов ра­

створимость в них различных газов из

атмосферного

воздуха начинается

уже при

нагреве до

температур

200—400° С, то для

защиты

поверхности

металла от

окисления и насыщения газами нагрев, а в некоторых случаях и деформацию проводят в вакууме, в нейтраль­ ных или других контролируемых средах или создают ло­ кальную защиту нагреваемой и деформируемой заго­ товки.

В некоторых случаях защита нагреваемого и дефор­ мируемого металла и сплава от контакта с атмосферой достигается применением особой технологии. Например, А. Д. Кирицев для получения днищ и горловин на кон­ цах трубчатых заготовок из металлов, интенсивно по­

глощающих газы (титана, ниобия,

сплавов

на их осно­

ве и др.),

рекомендуется обжим с

электроконтактным

нагревом

очага деформации (табл.

1, схемы

22, 23).

101


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

Свойства тугоплавких

w

 

Та

Mo

 

Nb

Cr

металлов и сплавов

 

 

Температура в °С:

 

 

 

 

 

 

 

 

плавления

 

 

3380

 

2996

2625

 

2468

1903

рекристаллизации . . .

1500

 

1250

1100

 

1050

850

начала

интенсивного

600—700

 

400

540

 

400

Высокая стойкость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

до 1050° С

плавления

окислов

1500

 

1470

793

 

1440

2265

Теплопроводность в

кал/(см-

 

 

 

 

 

 

 

•сек-°С)

 

 

 

0,48

 

0,13

0,35

 

0,125

0,16

Модуль

упругости

£ - 10 3

41,5

 

19

33

 

10

29

 

 

 

 

 

 

Предел прочности ав

в кгс/мм2

90 (нагартован)

98

(нагартован)

68

62,5

(нагартован)

35—42 (электро­

 

 

 

 

50 (рекристал-

45

(рекристал-

 

32

(рекристал-

литический)

 

 

 

 

лизован)

 

лизован)

 

лизован)

 

 

 

 

 

0

2—5 (нагартован)

20

12,5

(нагартован)

0

 

 

 

 

 

25—30 (рекристал-

 

50

(рекристал-

 

 

 

 

 

 

 

лизован)

 

 

лизован)

 

Твердость

по

Виккерсу в

320

 

140—230

160

120—190 (в литом

150—230

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

состоянии)

 


Однако создание безокнслптелы-юй атмосферы при­ водит к интенсификации налипания обрабатываемого металла на инструмент, которое развивается по мере увеличения количества обкатанных образцов. Лавинный характер развития налипания объясняется увеличением

количества

мостиков

связи, в связи с тем, что треиие

происходит

не только

по участку инструмент — металл,

но и по участку металл — металл.

Обкатка

и раскатка молибдена. Молибден и его ма­

лолегированные сплавы при температуре 20° С имеют не­ значительную пластичность. При нагреве до температу­ ры 350—450° С пластичность молибдена и его низколе­ гированных сплавов повышается и становится равной пластичности мягких сталей при комнатной температу­ ре. Например, допустимая деформация ез, определен­

ная методом осадки образцов (диаметром

15 мм, высо­

той 20 мм до начала

разрушения)

для сплава

ВМ1 при

20° С, равна

5%, при этом ств=85 кгс/мм2,

а при нагреве

до 350—450° С еа =404-50% и о„=70

кгс/мм2.

При на­

греве этого сплава до более высоких

температур (900—

1200° С) допустимая

деформация

повышается

до еэ=

— 724-78%

и

предел

прочности

снижается

до оѵ=

= 354-55 кгсімм .

 

 

 

 

 

 

Термомеханические

параметры

обработки молибдена

и его сплавов

могут

изменяться в

широких

пределах:

при прокатке из слитков температура и допустимая де­

формация от

1500—1600° С, е а =85 - ^70%, при прокатке

тонкостенных

труб

до 250—500° С и ea =15-h25% (то

же при штамповке

из листового металла, при

обкатке

и раскатке).

 

 

 

Обкатку и раскатку выполняют на обычном

оборудо­

вании — обкатных и раскатных установках, после на­ грева заготовки и контактирующего с ней инструмента

до

температуры около

450° С. При обкатке и раскатке

за

несколько переходов

назначаются

промежуточные

отжиги с предварительным травлением

поверхности по­

луфабриката для очистки от окисленного слоя. Проме­ жуточный отжиг проводится в вакууме. Остаточные на­ пряжения в готовом изделии снимаются отжигом в те­ чение 3—4 <г при температуре 1000—1100°С.

Чистый ниобий имеет довольно высокую пластичность даже при комнатной температуре; раскатке, обкатке, штамповке подвергается в холодном состоянии. Физиче­ ские и механические свойства ниобия в значительной

103


степени зависят от метода получения и чистоты металла. Так, спеченный из порошка нагартованный ниобий при 20° С имеет свойства: 6=14-2%> ов=70 кгс/мм2, а полу­ ченный электроннолучевой плавкой после рекристалли­

зации ô = 6 0 % , О о 2 = 1 5 кгс/мм2 и а 0 = 2 2 , 5 кгс/мм2.

В качестве заготовок для обкатки и раскатки при­ меняют цельнотянутые и сварные трубы, а также листы в отожженном состоянии.

Для снижения усилий деформирования при обработ­ ке толстостенных заготовок обрабатываемый металл и инструмент подогревают до 200—260° С.

Высолегированные сплавы ниобия легко обрабатыва­ ют обкаткой и раскаткой, если в них содержится не бо­ лее 0,03% С и 0,05% С>2. Основные трудности в техно­ логии обработки ниобия и его сплавов давлением и в термообработке, как и в эксплуатации, связаны с его низкой стойкостью к окислению. Уже при температуре

200—225°С ниобий начинает медленно окисляться,

а

при температуре

400—525° С

окисление идет очень

ин­

тенсивно, причем

его окислы

при этих температурах

не

обладают защитными свойствами. Обкатка и раскатка ниобия в нагретом состоянии осложняется явлениями схватывания — налипания металла на инструмент. Чем выше температура деформации и линейная скорость скольжения на контакте металл — инструмент, тем больше налипание.

Эффективной смазкой при холодной деформации нио­ бия и его сплавов является сало, парафин, а при дефор­ мации с нагревом — графит с водой.

Хром при комнатной температуре — малопластичный металл (см. табл. 7). С повышением температуры его пластичность значительно повышается. Например, по данным работы [16], с повышением температуры нагрева хрома, полученного дуговой плавкой, от комнатной до 500°С относительное удлинение увеличивается от 0 до 37% и относительное сужение от 0—2 до 40—50% при

изменении ав от 37 до 28

кгс/мм2.

 

Пластичность и сопротивление деформированию хро­

ма в значительной степени зависят

от его чистоты,

обусловленной способом

получения, от

температуры и

скорости деформации,

от степени

натартованности

и т. д.

 

 

Особенно резко на пластичность хрома влияет ско­ рость деформации. Максимальное охрупчивание хрома

104