Дәріс. Соғу және қалыптау

Соғу мен қалыптаудың тағайындалған міндеті.Бұймыға белгілі бір өлшем мен пішін беру үшін әмбебап құралмен үздік-үздік әсер етіп металды пластикалық өңдеуді - соғу, ал арнайы құралмен (қалыппен) өңдеуді - қалыптау деп атайды.

Бұл тәсілдермен пішіндері алуан түрлі бұйымдарды металдан, пластмассадан және басқа да материалдардан дайындауға болады. Мұнда алынатын бұйым өлшемдерінің дәлдік дәрежесі, механикалық және басқа сипаттамалары мен беттерінің сапасы алуан түрлі болып келеді. Сондықтан соғу-қалыптау өндірісі машинажасауда, приборжасауда, халық тұтынатын заттар өндірісінде және халық шаруашылығының басқа да салаларында кең қолданыс тауып отыр. Соғу мен қалыптау арқылы бұйымдарды өндіру дайындаманың бастапқы пішінінің дайын бөлшектің өлшеміне максимальды жақындатға мүмкіндік береді, ал бұл металдың жоңқаға шығындалуын азайтады. Машинажасау зауыттарында илемделген дайындамалардан металл кескіш станоктар арқылы бұйымдар алуда металдың 30....40% жоңқа күйінде ысырапталады. Осы дайындамаларды алдын-ала соғу-қалыптау әдісімен өңдесе металдың шығындалуы 4...5 есеге азаяды және металл кескіш станоктар санын азайтып, қаржының үнемделуін септігін тигізеді. Сонымен қатар соғу мен қалыптау металдың қасиетін жақсартады, сол себепті көптеген машиналар мен асапаптардың жауапты бөлшектері тек соғылмалардан жасалады.

Кез-келген машинажасау зауытында соғу-қалыптау цехы жұмыс істейді, оларды арнаулылық дәрежесіне, өнімділігіне, негізгі жабдықтарының типіне байланысты арнаулы, әмбебап және аралас деп бөлге болады. Мысал ретінде соғу-қалыптау өндірісінің мынадай бөлімшелерін келтіреміз:

1) жекелеген және шағын сериялы бұйымдарды жасайтын ұсталық цехтар; көбінесе металлргия, кемежаса және басқа зауыттарда кездеседі. Мұндай цехтарда тоқпақпен соғу арқылы шағын соғылмаларды (массасы 1 т дейін) өндіреді;

2) массасы үлкен (250 т дейін және одан жоғары) жекелеген және шағын сериялы соғылмаларды дайындайтын ұсталық-баспақ цехтары. Мұндай цехтардың негізгі машиналары гидравликалық немесе бу-гидравликалық баспақтар;

3) массасы 1000 кг дейінгі соғылмаларды ірі-сериялы және жаппай өндіріспен шығаратын соғу-қалыптау цехтары. Мұндай цехтардың негізгі агрегаттары қалыптау тоқпақтары мен баспақтары, горизонталь-соғу машиналары және т.б.;

4) табақты материалдан салқындай қалыптаумен бұйым өндіретін суықбаспақ цехтары. Мұндай цехтар ірі-сериялы және жаппай өндірілетін бөлшектерді өндіруге арналған. Олардан шығарылатын өнімдер қосымша өңдеуді қажет етпей тікелей жинақта операциясына жіберіледі;

5) арнаулы цехтар, олар жаппай өндірілетін бұйым (серіппелі, рессорлы, метизді және т.б.) немесе орнатылған жабдық (мысалы, суықтай шөгеру автоматы) типіне байланысты анықталады.

Бастапқы материалдар сипаттамасы.Соғу процесі үшін бастапқы материал болып массалары бірнеше килограмнан 250...350т дейінгі құймакесектер және илемдік дайындамалар табылады. Ыстықтай қалыптауға соғылған, илемделген, баспаланған дайындамалар және сымдаумен алынған дайындамалар, сонымен қатар сұйық металл пайдаланылады. Табақты қалыптау кезінде бастапқы материал ретінде ыстықтай және суықтай илемделген әртүрлі болат табақтар мен таспалар және т.б. материалдар пайдаланылады.

Соғу кезіндегі негізгі технологиялық операциялар.Соғу тәсілімен бұйым алу кезінде өңделетін материал әмбебап құрал – тоқпақ немесе баспақтың бірнеше дүркін үздік-үздік әсерімен өңделеді. Деформацияланатын дене көлемі биіктігі бойымен шөгіп, құрал бетінің түйіспелік бетіне еркін жайылады. Соғу жекелеген және шағын сериялы өндірісте және жөндеу жұмыстарында қолданыс табады.

Соғудағы технологиялық процесте мынадай әртүрлі негізгі және қосалқы операциялар орындалады: қырдықысу (биллетировка), шөктіру, тартажону, ендеу, қобылау, ию, ширату, шабу, ұсталық пісіру және т.б., сонымен қатар таза өңдеу мен термиялық өңдеу операциялары (егер қажет болса).

Құймакесекті қырдықысу (биллетировкалау) дайындамаға айналмалы дене пішінін беру үшін оның қырларын жаншу операциясы. Осы кезде құймакесектің конустылығының бұзылуымен бірге оның құйма дендритті құрылымы бұзылып, құйма металдың кеуектері мен басқа да ақаулары бітеледі.

Шөгу — бір мезгілде дайындама биіктігінің аласарып, оның көлденең қимасы ауданынының ұлғаю процесі (2-сурет, а). Шөктіруді құйма құрылымды жою, шөкпелік дәрежесін арттыру, биіктігі аласарақ (тісті дөңгелек, дискілер және т.б. өндірге арналған) соғылмалар алу үшін және атанақ, дөңгелек және т.б. жасауда қобылаудан бұрын алдын-ала өткізілетін операция ретінде жүргізеді.

Бөлігін шөктіру (Высадка) — дайындаманың бір бөлігін шөктіру. Бұл кезде дайындама бөлігінің көлденең қимасының ауданы ұлғайып, оның бойлық өлшемдері кішірейеді. Бұл операцияны әртүрлі жолдармен орындауға болады, мысалы белгілі бір жері қыздырылған дайындаманы шөктіру (2 -сурет, б) немесе дайындаманың белгілі бір жерлерінде сақиналар арқылы деформациялануды шектеу (2-сурет, в) арқылы.

Тартажону — дайындаманың немесе оның бөлігінің көлденең қимасының ауданын жіңішкерту есебінен ұзаруы. Тартажону мен оның әртүрлі нұсқаларын тегіс, сатылы, иінді білік және басқа бұйымдарды өндір кезінде қолданады. Ол үшін әртүрлі пішінді (жайпақ, айық) соққыштарды (2- сурет, а) және жаншықтарды (обжимки) (2-сурет, б) қолданады. Тартажонуды дайындаманы өз өсімен айналу кезінде тізбектете беру мен жаншу арқылы жүргізеді.

Ендеу (Разгонка) - дайындама бөлігінің енін оның қалыңдығын жұқарту есебінен ұлғайту үшін қолданатын операция (2-сурет, г). Ендеуді көбінесе төселмелі құралмен (дөңгелек, овал, жайпақ) орындайды.

Қобылау (Прошивка) депдайындамадан металды ығыстырып шығару арқылы қуыс қалыптастыруды айтады (2-сурет, д,е). Оны тоқпақтар мен баспақтарда тұтастай қобылаумен жүргізге болады. Бұл кезде қобыланатын соғылма 180° бұрышқа бұрылады. Биіктігі аласа дайындамаларды қобылауды төселмелі сақиналар арқылы жүргізуге болады. Қобыланған дайындаманы одан ары қарай басқа өңдеулерден өткізуге болады.

Жаю (Раскатка) — сақиналы дайындаманы оның айнлуы кезінде соққыш, құралбілік немесе роликтермен қалыңдығын жұқарту есебінен диаметрін үлкейту операциясы. (2-сурет, ж). Жаюды тесігінің диаметрімен салыстырғанда қабырғасының қалыңдығы өте жұқа соғылмаларды дайындауда қолданылады.

Ию (Гибка) — дайындама бөліктерінің аралығына бұрыш қалыптастыру немесе оны өзгерту немесе оларға қисықсызықты пішін беру операциясы. Июді көбінесе төселмелі тіреуіштер аралығында орындайды.

а — соққыштар; б— жаншықтар; в — белгілегіштер; г— балғалар; д - қобылағыштар; е— құралбіліктер; ж— мөлшерлегіштер.

2 – сурет. Соғуға қолданылатын құралдар

2– сурет. Соғудың кейбір операциялары

Ширату (Закручивание) — дайындама бөлігін бойлық өсінде бұрау операциясы. Бұл операцияны кейбір иінді білік типтерінің, ірі шиыршықты бұрғы соғылмаларын өндіруде қолданады.

Кесу (Отрубка) — дайындама бөлігін деформациялаушы құралды ендіру арқылы ашық контур бойымен толық бөліп алу. Егер дайындамадан металдың бір бөлігін ашық контур бойымен бөліп алсаонда оны – шабу, ал тұйық контур бойымен бөліп алса – шағ деп атайды. Шаб мен шағуды арнайы қалыптарда жүргізеді.

Соғу кезінде қарастырылған операциялардан басқа ұсталық пісіру, керу, домалату, қыспақтау және т.б. операциялар орындалады.

Ыстықтай қалыптау.Қалыптауды арнайы құрал – қалыптың көмегімен жүргізеді. Қалып екі немесе одан да көп бөліктерден тұрады. Қалып қуыстарын жылғалар деп атайды. Дайындама жылғаларда деформациялана отырып, қуысты толтырады да соғылма пішініне келтіріледі. Қалыптауда металдың ағуы құралдың беттерімен шектеліп мәжбүрлі өтеді, бұл дайындама көлемінің қайта қалыптасуына әкеп соғады.

Соғумен салыстырғанда қалыптау құралының қымбаттығына, металды деформациялауға өте үлкен қуаттың қажет ететінін ескергеннің өзінде қалыптау бір типті бөлшектерді өндіруде аса тиімді тәсілдердің бірі болып табылады. Қалыптау өнімділігінің жоғарылығымен бірге өлшемдердің жоғары дәлдігімен де ерекшеленеді. Сонымен қатар қалыптау әдісімен алынатын бұйым беттерінің сапасы жоғары болады, одан кейінгі кесіп өңдеуді қажет етпейтіндей болып келеді. Ыстықтай қалыптаудан кейін жүргізілетін суық күйде мөлшерлеу слғылма бетінің сапасын арттырады. Сондықтан қалыптауға кететін мол шығын мөлшері металдың үнемделуі мен соғылманы механикалық өңдеуге кететін шығынмен ақталады.

Сонымен қатар қалыптау жолымен соғу тәсілімен алуға болмайтын күрделі пішінді бұйымдарды алуға болады.

Қалыптаумен көбінесе массасы 100 кг дейінгі соғылмалар дайындалады, бірақ кейбір жағдайда соғылмалардың массасы 400...500 кг, ал кейде 2 т дейін жетіп жатады.

Ыстықтай қалыптауға бастапқы материал ретінде сортты илем, баспаланған шыбықтар, мөлшерленген металл, құйма дайындама және сұйық металл пайдаланылады.

Ыстықтай қалыптауды екі әдіспен жүргізеді: ашық қалыпта кенерікті (облойнай) (қылауларымен) және жабық қалыпта кенеріксіз (қылаусыз). Кенерікті әдістің мәні соғылма металдың артық көлемінің салдарынан қалып ажырандысы бойымен қылаулы болып қалыптасады (3-сурет).

Кенеріксіз әдісте дайындаманы қалыптың бір бөлігінде (ұяқалыпта) қалдырып, деформациялауды қалыптың екінші бөлігімен (сотанмен) жүргізеді (4-сурет).

1 — үстіңгі қалып; 2— бұйым;3 — кенерік; 4– астыңғы қалып.

3– сурет.Тоқпақты қалыптағы кенерікті қалыптау

1 — үстіңгі қалып; 2— бұйым; 3— астыңғы қалып.

4 – сурет. Тоқпақты қалыптағы кенеріксіз қалыптау

Табақты қалыптау.Табақты қалыптау табақты, таспалы, тілкемді және басқа да материалдардан дайындаманың қалыңдығын көп өзгертпей бұйымдар алуға арналған. Пішін өзгертетін операциялар табақты немесе қуыс дайындамалардан қажетті пішін мен өлшемдегі кеңістіктік бөлшектер алуды қамтамасыз етеді. Табақты қалыптауда металды деформациялау жағдайы әртүрлі және алынатын өнім түрі мен қолданылатын операцияға байланысты болып келеді.

5 – сурет. Бөлу операциясы кезіндегі табақты пішу мысалы

Пішін өзгерту операциясына: ию, пішіндеу, кермелеу, көмкеру (отбортовка) (жайпақ дайындаманың сыртқы контуры бойынша немесе құбыр шетіне ернеу қалыптастыру), көмкермелеу (дайындамадағы тесік контуры бойымен ернеу қалыптастыру), дөңестеу (жайпақ дайындамадан қуыс бұйым қалыптастыру немесе қуыс дайындаманың пішіні мен өлшемін өзгерту), табақты бүрлеутабақты дайындамада ойыстар мен шығыңқылықтар қалыптастыру).

Ұсынылған әдебиеттер:нег. 5 [244-349], 6, қос 6.

Бақылау сұрақтары:

1. Соғу кезінде қандай құралдар қолданылады?

2. Беллетировка дегеніміз не?

3. Енде деп қандай операцияны айтады?

4. Қалыптаудағы жылғалар не үшін керек?

5. Қалыптаудың қандай ерекшеліктері бар?