§ 135. Оборудование листовой штамповки

Наиболее распространенным в листовой штамповке оборудованием яв­ляются кривошипные прессы, которые разделяются на прессы простого и двойного действия.

Кинематическая схема кривошип­ного пресса простого действия для листовой штамповки аналогична схеме кривошипного пресса для объемной штамповки (см. фиг. 172).

Схема пресса двойного действия, который используют для вытяжки крупногабаритных деталей, предста­влена на фиг. 214.

Пресс двойного действия имеет два ползуна. К внутреннему ползуну при­креплен вытяжной пуансон, а к на­ружному — прижимное кольцо. Вну­тренний ползун, как и у обычного кри­вошипного пресса, получает возвратно-поступательное движение откриво-шипно-шатунного механизма. Наружный ползун получает движение или от кулачков, насаженных на коленчатый вал, как показано на схеме, или же от системы рычагов,

связанных с коленчатым валом.

Кинематику пресса строят таким образом, чтобы наружный ползун вна­чале прижал фланец заготовки к торцу матрицы, и лишь после этого пуансон, укрепленный на внутреннем ползуне, должен начать процесс вытяжки. На протяжении всего процесса вытяжки наружный ползун должен оставаться неподвижным, осуществляя прижим фланца, и лишь после окончания вытяж­ки оба ползуна поднимаются.

Кроме кривошипных прессов для штамповки толстолистового металла, а также для штамповки резиной, используют гидравлические прессы, схема действия которых приведена выше.

§ 136. Штампованно-сварные конструкции

Е ще большее разнообразие кон­фигураций изделий, изготовляе­мых из листового металла, можно получить совмещением в техноло­гическом процессе операций ли­стовой штамповки и сварки.

Фиг. 215. Штампованно-сварные конструкции.

На фиг. 215 даны некоторые изделия штампованно-сварной кон струкции. Из приведенных при меров видно, что штампованно-сварные конструкции дают воз можность получать такие конфи­гурации изделий, которые изгото­вляют обработкой резанием или литьем. Замена литых и получен­ных обработкой резанием изделий

штампованно-сварными значительно удешевляет изготовление изделий и позволяет повысить производительность.

Раздел V

СВАРКА И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ.

Глава XXV

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Сварка металлов широко применяется в современной технике и является одним из важнейших технологических процессов во многих областях маши­ностроения. Самым распространенным способом сварки металлов является электросварка. Электрическая сварка металлов является русским изобре­тением.

Русский ученый акад. Василий Владимирович Петров в 1802 г. открыл явление электрической дуги и установил возможность плавления металлов в дуге. В 1882 г. русским инженером Николаем Николаевичем Бенардосом (1842—1905) был предложен способ электродуговой сварки металлов уголь­ным электродом, а в 1888 г. русским инженером Николаем Гавриловичем Славяновым (1854—1897) разработан способ электродуговой сварки металли­ческим электродом. Н. Н. Бенардосу и Н. Г. Славянову принадлежит изо­бретение не только способов сварки, на которые они получили патенты во многих промышленных странах мира, но и в первых в мире сварочных авто­матов, сварочных машин и различных приспособлений для сварки.

Однако эти передовые и производительные методы обработки металлов не получили должного развития в царской России. Только после Великой Октябрьской социалистической революции подъем социалистического народного хозяйства открыл широкие возможности применения сварки. Особенно интенсивное развитие сварка получила в годы первых пятилеток.

В настоящее время наряду с широким применением сварки в машино­строении для изготовления котлов и сосудов высокого давления, подъемно-транспортных сооружений и механизмов, паровозов, вагонов и т. д. сварка стала ведущим технологическим процессом при строительстве крупнейших сооружений, таких, как домны, каркасы плотин гидростанций, высотных зданий, магистрали трубопроводов, мосты, корабли и т. д.

Производственным достижениям в области сварки сопутствуют научные разработки новых сварочных машин, новых способов сварки, совершенной технологии и т. п.

Физические основы и классификация видов сварки. Сваркой назы­вается процесс неразъемного соединения металлов с применением местного, нагрева до плавления или до пластического состояния. При сварке плавле­нием металл по кромкам соединяемых частей расплавляется, перемешивается в жидкой ванне, затвердевает и после охлаждения образует сварное соединение. Обычно при сварке плавлением приложения давления не тре­буется.

При сварке в пластическом состоянии металл в месте соединения нагре­вают до размягченного, пластического состояния. В результате нагрев» металла увеличивается способность атомов к перемещениям и диффузии. Однако одного нагрева для пластической сварки недостаточно, не обходимо

приложить к месту сварки давление, которое вызывает пластическую деформацию в соединяемых частях, облегчающую взаимную диффузию и образующую сварное соединение.

По виду энергии, используемой для нагрева металла, сварку можно разделить на две группы: химическая сварка и электрическая сварка.

Химическая сварка, при которой нагрев производится за счет энергии химических реакций, подразделяется на горновую, газовую и термитную.

Горновую сварку производят при помощи нагрева металла в горнах или печах с последующей проковкой.

Газовую сварку осуществляют нагревом металла пламенем горючего газа, сжигаемого в кислороде при помощи специальных сварочных горелок,

фиг. 216. Классификация способов сварки.

причем соединяемые кромки металла расплавляются или доводятся до пластического состояния и сдавливаются (газопрессовая сварка).

Термитная сварка основана на использовании в качестве горючей смеси термита, представляющего собой механическую смесь порошка алюминия или магния и железной окалины. При сгорании термита образуется значи­тельное количество тепла (температура достигает 3000°), которое нагревает и сплавляет кромки соединяемых частей металла.

Электрическая сварка подразделяется на два вида: 1) дуговая электро­сварка; 2) контактная электросварка или сварка сопротивлением.

При дуговой электросварке энергия, идущая на нагрев и расплавление металла, выделяется электрической дугой. При контактной электросварке основная часть тепловой энергии, идущей на нагрев металла, выделяется при прохождении тока по свариваемой детали. Дуговая и контактная электро­сварка подразделяется на многочисленные разновидности.

Классификация способов сварки дана на рис. 216.

Наибольшее значение имеет электрическая дуговая сварка металлическим электродом по способу Н. Г. Славянова. Она занимает в Советском Союзе первое место по объему выпускаемой продукции. Этот способ применяется во всех областях машиностроения для сварки большинства металлов и во многих отраслях производства автоматизирован.

Следующим по степени важности видом сварки является контактная сварка. Наибольшее применение этот вид сварки находит в автомобиле­строении, вагоностроении, в инструментальном деле, в строительстве, при изготовлении каркасов железобетонных сооружений и др.

Далее следует газовая сварка плавлением, которая по производитель­ности и качеству сварных швов (при сварке относительно толстого металла) значительно уступает дуговой сварке. Газовую сварку в настоящее время применяют для соединений деталей из стали малых толщин (менее 2 мм), чугуна, цветных металлов и наплавки твердых и других сплавов. Газопрессовый метод за последние годы применяют при сварке трубопроводов, стер­жней арматуры и деталей железнодорожного подвижного состава (паро­возные штоки и дышла, сцепные крюки вагонов, буферные стержни) и др.

Термитную сварку в настоящее время применяют главным образом при соединении трамвайных рельсов и проводов. Горновую сварку применяют главным образом в сельских кузницах при ремонте некоторых деталей сель­скохозяйственных машин.