Теориялық мағлұматтар

Зертханалық жұмыс № 7

Металдарды қақтау(ковка металлов)

Тапсырма

1. Прессте шөгу кезінде пластикалық деформация процесіне үйкеліс шартының ықпалын зерттеу.

2. Шөгудің операциясы үшiн жабдықты таңдау әдiстемесiн меңгеру.

Жұмыс мақсаты

Студенттерге прессте шөгу кезінде пластикалық деформация процесіне үйкеліс шартының ықпалын зерттеуді үйрету.

Құрылғылар, материалдар және құрал-жабдықтар

Гидравликалық Қақтау пресі; алюминий балқымасының пресстелген дөңгелек шыбықша дайындамалар; өлшегіш құрылғы – штангенциркуль; майлау – машина майы немесе

Теориялық мағлұматтар

Қақтаудың кең таралған операциясы болып шөгу табылады. Шөгу – көлденең қима ауданының ұлғаюы кезіндегі дайындама биіктігінің қысқару операциясы. Шөгуді салыстырмалы кішкентай биіктіктегі(тісті дөңгелек, дисктер және т.б.) көлденең үлкен өлшемді тағаларды алу үшін қолданады. Процестің ерекшелігі бөшке тәрізді шөгілген дайындама құруда сыртқы көрсетілген деформацияның бір қалыпты еместігі болып табылады.

Қысым кезінде дайындама мен құрал арасында металдың еркін қозғалысына кедергі келтіретін жанама үйкеліс күші F _үйк пайда болады. Цилиндр формалық дайындама қабырғаларында көлденең қимада конус пайда болады (1-сурет, а),ал қырлы дайындама Қақтауда – пирамида пайда болады (1-сурет, б).

Қақтаудың қозғалмайтын бөліктерін құратын фигуралар сырғанау конустары деп аталады. Сырғанау конусының шегінде орналасқан металл одан шыға алмайды, сондықтан, пластикалық деформация сырғанау конусынан тыс металдың арқасында жүзеге асады. Сырғанау конусының іс-әрекеті бұл жағдайда металл массасына енетін күш беретін сыналар (клинь) тәрізді, сондықтан, металл сырғанау конусы осы уақытта жұмыс істеп тұрған көлемнен ағады.

Дайындаманың диаметрі мен биіктігінің қатынасы шөгуден кейінгі Қақтаудың геометриялық формасы мен сапасын анықтайды. Үлкен биіктіктегі дайындама кезінде (Н > 2 D), яғни, конустардың төбесі бір-бірінен алыс қашықтықта тұрғанда, дайындама екіқабатты бөшке құрып екі орында деформацияланады. Дайындаманың Н ≤ D биіктігі кезінде,бірақ, конустардың бір-бірімен кездескеннен кейінгі металдың созымдылығы бір-біріне енуі мүмкін, яғни, конустардың төбесінен бұзылуы (1-сурет, г) немесе бір конустың екіншісінен сырғанауы (1-сурет, д). Ыстық басқыш конустар сызаттар немесе дайындаманың бұзылуына әкеліп соқтырады.

а, б – әр түрлі формадағы дайындамалар; в –үлкен биіктіктегі дайындамада;

г, д – созымдылық жеткіліксіз металдар дайындамасы

1-сурет. Шөгу кезіндегі бір қалыпсыз деформацияның пайда болу тізбегі:

2-сурет.Шөгу кезіндегі деформацияның бірқалыпсыздығы

Тәжірибеде металды айыратын қиындатылған деформация зонасында күмбез тәрізді формаға йе I (рис. 2). Сондай-ақ II және III зоналар да бар. II зона дайындаманың шеткі беттеріне шығады, онда деформацияның интенсивтілігі Iзонаға қарағанда көп, және III зонаға қарағанда аз. Мұнда шөгу кезінде сызаттың пайда болуына себеп болатын созылатын кернеу пайда болады.III зона–белсенді деформация зонасы,ол дайындаманың осьтік қимасында орнгаласады және дайындаманың шеткі қабатына шыға алады.

Үйкеліс коэффициентін азайту үшін сұңғыманың жанама беті кедір-бұдыр болу керек. Бөшке тәрізділікке сонымен қатар ыстық дайындаманың қабаттарының салқындауы ықпал етеді. Бұл жағдайда сұғыманы қыздырады. Үйкеліс коэффициентін азайту үшін және бірдей шөгінді алу үшін майланған материалдар қолданылады: құрғақ ағаш үгінділері,машина майы графиті, колоидті графиттің сұйық ерітіндісі және т.б.

Деформацияның ортақ дәрежесінің ұлғаюына байланысты шеткі қабаттың деформация айырымы артады. I зонада деформацияның 60 % дәрежесі кезінде (4.2-сурет, а) металл 10 %, шамасына деформацияланады, ал III зона ортасында деформация 90 %-ды құрайды. Сондықтан, шөгінделетін дайындаманың көлемі бойынша ақаулардың жабылу дәрежесі әр түрлі болады. I зонада орналасқан ақауларды жабу үшін деформацияның жоғары дәрежесі талап етіледі.