У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

~ДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ ldquo;~ысыммен ~~деуді~ технологиялы~ процестеріrdquo; п~ні бойынша

Работа добавлена на сайт samzan.net: 2016-03-30

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 6.4.2025

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

Қ.И.СӘТБАЕВ атындағы ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ ТЕХНИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

Өнеркәсіптік инженерия институты

Білдекжасау, материалтану және машинажасау өндірісінің технологиясы кафедрасы

СТУДЕНТТІҢ ПӘНДІК

ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ

“Қысыммен өңдеудің технологиялық процестері”  пәні бойынша

5В071200 – Машинажасау мамандығына арналған

Алматы 2012

“Қысыммен өңдеудің технологиялық процестері” пәнінің оқу-әдістемелік кешені Қ.И.Сәтбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық университетінің 5В071200 – Машинажасау мамандығында оқитын студенттерге арналған.

Құрастырушы: Білдекжасау, материалтану және машинажасау өндірісінің технологиясы кафедрасы (БМжМӨТ), Алматы: ҚазҰТУ, 2012.

Құрастырған: Мәшеков С.Ә. – техника ғылымдарының докторы, профессор,

Алшынова А.М. - техника ғылымдарының кандидаты, оқытушы

АНДАТПА

Оқу-әдістемелік кешенінде өндірісте қолданылатын илемдеу, соғу және қалыптау жабдықтарының жұмыс істеунің технологиялық негіздері баяндалған. Орнақтың, тоқпақтың және басқыштың жұмыс істеуіне илемдеу, соғу және қалыптау технологияларының әсері көрсетілген. Илемдеу, соғу және қалыпптауға, сляб пен блюмды қыздырудың жылдамдығын таңдауға, ал тағы да илемді салқындатуға  режімдер таңдауға ұсыныстар берілген. Термиялық өңдеудің илемнің және соғылманың сапасына әсері көрсетілген. Жабдықтардың әр түрлерін қолданып илемдеу, соғу және қалыптаудың технологиялық процесін жобалаудың мысалдары келтірілген. Ыстықтай және суықтай табақты, сортты илемдеудің ерекшеліктері келтірілген.

5В071200 – Машинажасау мамандығы студентеріне арналған “Қысыммен өңдеудің технологиялық процестері” пәні бойынша оқу-әдістемелік кешені, студентер пәнді өз бетінше талқылаған кезде және зертханалық сабақтарды орындап пәннің технологиялық бөлімін оқыған кезде, оларға жақсы көмек беруді өзіне мақсат қойады.

Оқу-әдістемелік кешені КР МЖБС талабына және жұмысшы оқу жоспарына сәйкесті жасалған. Сондықтан осы оқу-әдістемелік кешені пәннің негізгі мазмұнын толық бейнелейді.

Оқу-әдістемелік кешені пәннің оқу бағдарламасынан, дәріс конспектісінен, әдістемелік материалдан, студенттер өз бетімен жұмыс істеу үшін қажетті оқу-сараптамалық материалдан, керекті әдебиет тізімінен тұрады.

Оқу-әдістемелік кешені студенттердің танып білерлік және творчествалық істерін белсендетуге және дәріс пен дәрістен тыс уақытта студенттердің өз бетінше жасайтын жұмыстарын ұйымдастыруға мүмкіндік береді.

Оқу-әдістемелік кешенді машинажасау мамандықтарының студенттері мен магистрантары қолдана алады.  

Кесте  , суреттер    .

Рецензент: Шаутенов М.Р., БММмБ кафедра меңгерушісі

Қазақстан Республикасы Білім және Ғылым Министрлігімен 2010 бекіткен типті оқу бағдарламасы.

©  Қ.И.Сәтбаев атындағы

Қазақ ұлттық техникалық университеті, 2012


1 ПӘННІҢ ОҚУ БАҒДАРЛАМАСЫ – SYLLABUS

1.1 Оқытушы жайлы мәліметтер:

Сабақты өткізетін оқытушы

Мәшеков Серік Әкімұлы, техн. ғылым. докт., профессор

    Алшынова А.М. - техника ғылымдарының кандидаты, оқытушы

Қатысу ақпараттары: 8-702-100-17-00

Кафедрада болу уақыты:

БМжМӨТ кафедрасының дәрісханалары мен зерханалары. 

Кафедрада болатын уақыты:  сағат 900 – 1700.

1.2 Пән жайлы мәліметтер:

Атауы: “Қысыммен өңдеудің технологиялық процестері”

Кредиттер саны: 3 

Жүргізу орны: БМжМӨТ кафедрасының дәрісханалары мен зертханалары

1-кесте

Оқу жоспарынан көшірме

Курс

Семестр

Кредит

Аптасына академиялық сағат

Бақылау түрі

Дәріс

Зертханалық сабақ

Тәжірибе-лік сабақ

СӨЖ

СӨЖО

Барлығы

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

3

5

3

2

-

1

4

4

12

Ж

1.3 Пререквизиттер: математика; физика; сызба геометриясы және компьютерлік графика; қолданбалы механика; материалтану.

1.4 Постреквизиттер: «Технологиялық жабдықтардың жобалануы», «Машина жасау материалдары, ерекше қасиеттерімен материалдар».

 1.5 Пәннің қысқаша мазмұны

Пәнді оқытудың мақсаты болып металлургиялық және машинажасау кәсіпорындарында қара және түсті металдардан бұйымдарды жасау үшін қолданылатын металдарды қысыммен өңдеу технологиялық процестерінің негізі туралы базалық білімді студенттерге беру саналады. Осындай білімді беру қазіргі уақыттағы көпдеңгейлі дайындау инновацилық білім беру бағдарламасын іске асыру жағдайы шегінде жүргізіледі.   

«Қысыммен өңдеудің технологиялық процестері» пәні, осы пәннің көмегімен машинажасау саласы аймағында инженерлік білімді алатын, 5В071200 «Машинажасау» мамандығы студенттері меңгеріп, кейін сәйкесті қызмет атқара алатын мамандықдықпен байланысты пән болып саналады.

«Қысыммен өңдеудің технологиялық процестері» пәнін оқытудың мақсаты болып бакалаврлық міндетті қалыптастыратын білімді, іскерлікті және дағдыны стуленттерге беру саналады. Осындай білімді алу негізінде студенттер металдарды қысыммен өңдеу процестерін жоболаудың ұтымды негізін жасап талдай алатын дәрежеге жетулері қажет. Осы процестер бір жағынан табақты, сортты және соғылмаларды жасауды, ал екінші жағынан керекті сапасы бар бұйымды алуды қамтамасыз етулері қажет.  

Пәнді оқудың нәтижесінде студенттер мынаны білуі қажет: металдарды қысыммен өңдеу (МҚӨ) процестерін топтастыруды; МҚӨ тәіслдерімен бұйымды алған кезде қолданылатын металдар мен қорытпаларды; МҚӨ операцияларын қолданудың нәтижелілігінің экономикалық көрсеткіштерін; МҚӨ тәсілдерімен бұйымды өндірудің технологиялық сұлбасын және қолданылатын жабдықтарды; МҚӨ алатын өнімнің сапасын қалыптастырудың негізін; экологиялық қауыпсіздік шараларын.

Пәнді оқығаннан кейін студенттер мынаны білулері қажет: металдарды қысыммен өңдеу процестерін талдай білу; илемдеуге, баспақтауға, сымдауға, соғуға, көлемдік және қаңылтырлық қалыптауға жабдықтар таңдай алу; өңделетін металға (қорытпаларға) сипаттамаларды беріп олардың қасиетін анықтай білу; МҚӨ процестерін бейнелей алу және т.б.

Студентте мынандай дағды қалыптасуы қажет: МҚӨ процестерін, жабдықтарды және металөнімдерді аналитикалық зерттей білу; ақпараттық жабдықтар мен технологияны қолдана отырып әдебиеттік және патентік шолу жұмыстарын жасай білу; энергиясақтау және қорсақтау есептерін шеше отырып МҚӨ әдістерімен бұйымды өндірудің технологиялық сұлбасын жобалай алу; өндірістің техногенді әсерінен қоршаған ортаны қорғай білу; бұйымды пайдалану жағдайын және оған қойылатын кешенді талапты ескере отырып, оны өңдейтін режімді және оны жасайтын материалды таңдай білу.

1.6 Тапсырмалардың тізімі мен түрлері және оларды орындау кестесі

2-кесте

Тапсырмалардың түрі және оларды орындау мерзімі

Бақылау түрі

Тапсырма

түрі

Тапсырманың тақырыбы

Ұсынылған әдебиеттердің беттерін көрсету

Тапсы-ру мерзімі

Ағымды бақылау

Өзбетінше жұмыс № 1

Блюм илемдеудің технологиялық процесін есептеу

2 (3 – 57) нег.

1 жеті

Зертханалық сабақ № 1

Илемдеу орнағын паспарттау

1 (5-94) нег.,

4 (43-152) нег.

1 жеті

Зертханалық сабақ № 2

Қыздырудың температуралық режімін таңдау

2 (58-94) нег.

2 жеті

Өзбетінше жұмыс № 1

Блюм илемдеудің технологиялық процесін есептеу

2 (3 – 57) нег.

2 жеті

Зертханалық сабақ № 3

Деформацияның коэффициенттері және пішінбілікпен металды қарпу

4 (25-44) нег.

3 жеті

Өзбетінше жұмыс № 2

Илемдеудің технологиялық процесін есептеу

2 (59 – 95) нег.

3 жеті

Зертханалық сабақ № 3

Деформацияның коэффициенттері және пішінбілікпен металды қарпу

4 (25-44) нег.

4 жеті

Өзбетінше жұмыс № 2

Илемдеудің технологиялық процесін есептеу

2 (59 – 95) нег.

4 жеті

Зертханалық сабақ № 4

Сортты илемдеуді зерттеу

2(196-234) нег.

5 жеті

Өзбетінше жұмыс № 2

Илемдеудің технологиялық процесін есептеу

2 (59 – 95) нег.

5 жеті

Зертханалық сабақ № 4

Сортты илемдеуді зерттеу

2(196-234) нег.

6 жеті

Кестенің жалғасы

Өзбетінше жұмыс № 2

Илемдеудің технологиялық процесін есептеу

2 (59 – 95) нег.

6 жеті

Зертханалық сабақ  № 5

Баспақтау процесін зерттеу

5(46-97) нег., 

9 (64-81) қос.

7 жеті

Аралық бақылау

7 жеті

Өзбетінше жұмыс №3

Соғудың технологиялық процесін есептеу

8 (28-315) қос.

8 жеті

Ағымды бақылау

Зертханалық сабақ  № 5

 Баспақтау процесін зерттеу

8 (28-315) қос.

8 жеті

Өзбетінше жұмыс №3

Соғудың технологиялық процесін есептеу

10 (3–368) нег.

9 жеті

Зертханалық сабақ  № 6

Соғуды зерттеу  

8 (28-315) қос.

9 жеті

Зертханалық сабақ  № 6

Соғуды зерттеу  

8 (28-315) қос.

10 жеті

Өзбетінше жұмыс № 4

Көлемдік қалыптаудың  технологиялық процесін есептеу

5 (3 – 195) нег.

10 жеті

Өзбетінше жұмыс № 4

Көлемдік қалыптаудың  технологиялық процесін есептеу

3 (25-293) нег.,

6 (21-375) қос.

11 жеті

Зертханалық сабақ  № 7

Көлемдік қалыптауды зерттеу

8 (28-315) қос

11 жеті

Өзбетінше жұмыс №5

Қаңылтыр қалыптаудың  технологиялық процесін есептеу

3 (25-293) нег.,

6 (21-375) қос.

12 жеті

Зертханалық сабақ №7

Көлемдік қалыптауды  зерттеу

2 (235-293) нег.,

8 (28-315) қос.

12 жеті

Өзбетінше жұмыс № 5

Қаңылтыр қалыптаудың  технологиялық процесін есептеу

3 (25-293) нег.,

6 (21-375) қос.

13 жеті

Зертханалық сабақ  № 7

Көлемдік қалыптауды зерттеу

8 (10-279) қос.

13 жеті

Өзбетінше жұмыс № 5

Қаңылтыр қалыптаудың  технологиялық процесін есептеу

3(25-293) нег.,

6 (21-375) қос.

14 жеті

Зертханалық сабақ  № 8

Қаңылтыр қалыптауды зерттеу

4 (10-251) қос.

14 жеті

Зертханалық сабақ  № 8

Қаңылтыр қалыптауды зерттеу

3(25-293) нег.,

6 (21-375) қос.

15 жеті

Аралық бақылау

15 жеті

Қорытынды бақылау

Экзамен

Кесте бойынша

1.7 Пән бойынша оқу-әдістемелік материалдар

Негізгі әдебиеттер

1. Основы технологических процессов обработки металлов давлением / С.Б. Сидельников, Р.И. Галлиев, Д.Ю. Горбунов и др. – Красноярск: ИПКСФУ, 2008.

2. Технология процессов обработки металлов давлением / под ред. П. И. Полухина. – М.: Металлургия, 1988.

3. Сидельников С. Б., Довженко Н. Н., Загиров Н. Н. Комбинированные и совмещенные методы обработки цветных металлов и сплавов: монография / – М.: МАКС Пресс, 2005.

4. Основы производства и обработки металлов / Г. Н. Еланский, Б. В. Линчевский, А. А. Кальменев. – М.: МГВМИ, 2005.  

5. Щерба, В. Н. Технология прессования металлов / В. Н. Щерба, Райтбарг. – М. : Металлургия, 1995.

6. Непрерывное литье-прессование цветных металлов / В. М. Сергеев, Ю. В. Горохов, В. В. Соболев, Н. К. Нестеров. – М. : Металлургия, 1990.  

Қосымша әдебиеттер

7. Корнилов, В. Н. Непрерывное прессование со сваркой алюминиевых сплавов / В. Н. Корнилов. – Красноярск, 1993.

8. Мәшеков С.Ә. Соғудың және ыстықтай көлемдік қалыптаудың технологиясы. Алматы: Tetaprint, 2006, 1 және 2 бөлімдер, 271 және 271 бет.

9. Грабарник Л. М, Нагайцев А. А. Прессование цветных металлов и сплавов. – М.: Металлургия, 1991.

10. Есырев П.Г., Нарбаев А.А. Технология ковки и горячей штамповки /Методические указания к лабораторным работам. – Алматы: КазНТУ им К.И. Сатпаева, 2008.    

1.8 Білімді бақылау және бағалау

3-кесте

Бақылау түрлеріне қарай рейтингтік % бөлу

№

Қорытынды бақылау түрі

Бақылау түрлері

%

1

Емтихан

Қорытынды бақылау

100

Аралық бақылау

100

Ағымды бақылау

100

4-кесте

Оқу процесіндегі барлық бақылау түрлерін тапсырудың күнтізбелік кестесі “Қысыммен өңдеудің технологиялық процестері ” пәні бойынша

Апталар 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Бақылау түрлері 

ЗС1,

ӨЖ1

ЗС2, ӨЖ1

ЗС3,

ӨЖ1

ЗС3,

ӨЖ2

ЗС4,

ӨЖ2

ЗС4,ӨЖ2

ЗС5,

АБ

ЗС5, ӨЖ3

ЗС6,ӨЖ3

ЗС6, ӨЖ4

ЗС7,

ӨЖ4

ЗС7,

ӨЖ4 

ЖБС

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

Апталар 

13

14

15

Бақылау саны 

ЗС7,

ӨЖ5

ЗС8, ӨЖ5

 

АБ

ЖБС

2

2

2

Бақылау түрлері: ӨЖ – өзіндік жұмыс; АБ – аралық бақылау;  ЗС – Зертханалық сабақ; ЖБС – жетілік бақылау саны

Пәннің қорытынды бағасы шкала бойынша анықталады.

5 кесте

Студенттің білімін бағалау

Баға

Әріп эквиваленті

Рейтингті балл (процент)

Балл

Өте жақсы

А

95-100

4

А-

90-94

3,67

Жақсы

В+

85-89

3,33

В

80-84

3,0

В-

75-79

2,67

Кестенің жалғасы

Қанағат

С+

70-74

2,33

С

65-69

2,0

С-

60-64

1,67

D+

55-59

1,33

D

50-54

1,0

Қанағатсыз

F

0-49

0

Модульдар бойынша және аралық аттестация өткізуге арналған сұрақтар тізімі.

1-модуль:

1. Бойлық және көлденең илемдеулердің айырмашылығы неде ?

2. Сортты илемдеу қандай мақсатпен қолданылады ?

3. Қаңылтырды илемдеу үшін қандай біліктер қолданылады ?

4. Көппішінбілікті илемдеу қандай мақсатпен қолданылады ?

5. «Кварто 400 орнағы» түсінігі нені білдіреді ?

6. Илемдеген кезде деформация дәрежесі қандай көрсеткішті сипаттайды ?

7. Илемдеу білігін мөлшерлеу дегеніміз не ?

8. Сортты және қаңылтырды илемдеу үшін дайымдамаларды жасағанда жабдықтардың қандай түрлері қолданылады ?

9. Пісірілген және  жіксіз құбырларды илемдеудің технологиясында қандай айымашылық бар ?

10. Экономика жағынан илемдеудің қандай технологиялық сұлбасы ұтымды ?

11. Баспақтаудың қандай түрі ең көп таралған болып есептеледі ?

12. Баспақталған өнімнің негізгі түржиіні қандай ?

13. Тура баспақтау тәсілінен кері баспақтау тәсілінің айырмашылығы неде?

14. Баспақтаған кезде кермелеу коэффиценті қалай есептеледі ?

15. Жартылайүздіксіз баспақтаудың ерекшелігі неде ?

2-модуль:

  1.  Соққан және қалыптаған кезде қандай бастапқы материалдар қолданылады ?
  2.  Қырдықысу дегеніміз не ?
  3.  Құймакесекті қалай шөктіруге болады ?
  4.  Ұзандату операциясының өнімділігін қандай фактор шектейді ?
  5.  Ұзындату операциясын қандай негізгі принцип сипатайды ?
  6.  Қандай операция тесу деп аталады ?
  7.  Соғудың және қалыптаудың температуралық аралығы қалай белгілінеді ?
  8.  Ыстықтай қалыптау үшін қолданылатын қалыптың түрі қандай ?
  9.   Қылау қандай технологиялық рольді атқарады ?
  10.   Қалыптау үшін қылау бунағы қалай таңдалады ?
  11.  Тоқпақта, баспақта және көлденең-соғу машинасында қалыптанатын соғылмаларға шақтама, әдіп және кенермені қалай белгіліейді ?
  12.  Дайындаушы жылғалар қалай таңдалады ?
  13.  Қалыптау жылғалары қалай құрылымданады ?
  14.  Қалыптың ажырама беті қалай таңданады ?
  15.   Қосинді ыстықтай қалыптау баспағында қалыптаған кезде соғылманың сызбасы қалай жасалады ?

Аралық аттестацияға арналған сұрақтар

1. Үздіксіз баспақтаудың ұтымдылығы неде ?

2. Баспақтаған кезде технологиялық процестің реті қандай ?

3. Құбырды баспақтап жасаған кезде қандай сайман қолданылады ?

4. Баспақтың контейнері не үшін қажет ?

5. Баспақтық ұяқалыпты жобалаудың реті қандай ?

6. Сымдау процесінің кемшілігі қандай ?

7. Сымдаудың қандай түрлері бар ?

8. Сымды қандай сымдау жабдығында жасайды ?

9. Сымдауышты қандай материалдан жасайды ?

10. Сымдаған кезде қандай мақсатпен майды қолданады ?

11. Сымдаудың алдында дайындаманың ұшын не себептен кішірейтеді ?

12. Сымдауды іске асыру үшін қандай дайындаушы операцияны жүргізеді ?

13. Шынжырлы орнақта сымдаудың технологиялық ерекшелігі неде ?

14. Құбырды сымдағанда қандай арнайы сайманды қолданады ?

15. Сымдау технологиясын сақтамаған кезде қандай ақаулар пайда болуы мүмкін ?

16. Болат үшін соғудың рұқсат етілетін температуралық аралығы қандай ?

17. Соғу үшін жабдықтардың қандай түрі қолданылады ?

18. Соғудың қандай операциясын негізгіге жатқызуға болады ?

19. Болаттан жасалған ұсталық құймакесектердің қандай ақауларын білесіздер ? 20. Қырдықысу операциясы қалай орындалады ?

21. Қалып қандай негізгі элементтерден тұрады ?

22. Ыстық және суық көлемдік қалыптаудың айырмашылығы неде ?

23. Суықтай көлемдік қалыптаудың қандай операцияларын білесіз ?  

24. Айналмасоғу не үшін қолданылады ?

25. Көлденең-соғу машинасында қалыптаған кезде қандай операциялар қолданылады ?

26. Ашық қалыпта қалыптаған кезде қылау не үшін қажет ?

27. Қаңылтырлы қалыптаудың артықшылығы неде ?

28.  Қаңылтыр қалыптаудың қандай операциялары бөлетінге, ал қайсысы пішінді өзгертетінге жатады ?

29. Қаңылтырлы материалды қайшыда көлденең қыюдың қандай түрі ең көп таралған болып есептеледі ?

30. Қаңылтырлы материалды шапқан кезде қандай параметрлерге байланысты саңылауды таңдайды ?

1.9 Курстың саясаты мен процедурасы

Пәннің саясаты мен процедурасы оқытушылардың стденттерден барлық аудиториялық СОӨЖ сабақтарға міндетті түрде қатысуын талап етеді. Сабаққа қатыспаған күндерін әдебиеттермен жұмыс істей отырып өз бетінше тапсырмаларды орындап, оны тьюторға қайта тапсыру тәртібін талап етеді.


2 НЕГІЗГІ ТАРАТЫЛАТЫН МАТЕРИАЛДАР МАЗМҰНЫ

2.1 Курстың тақырыптық жоспары

Тақырып атаулары

Дәрістер

Зертхан.сабақтар

СОӨЖ

СӨЖ

1.

Кіріспе. МҚӨ процестерін топтастыру. Өңдеудің болашақта дамуы

2

1

3

3

2.

Қаңылтырилемдеу өндірісі

2

1

3

3

3.

Сортилемдеу өндірісі

2

1

3

3

4.

Баспақтаудың түрлері. Көлбеу гидравликалық баспақта баспақтау. Жартылайүздіксіз және үздіксіз баспақтау

2

1

3

3

5.

Баспақтаумен пішіндерді, шыбықтарды, құбырларды және т.б. өндіру. Типтік технологиялық сұлба. Жабдық және сайман. Ұяқалыпты жобалау

2

1

3

3

6.

Сымдау өндірісі. Сымдаудың түрлері. Шығарылатын өнімнің түржиыны. Құбырды, сымды сымдау. Жабдық және сайман. Сымды сымдаудың технологиясы  

2

1

3

3

7.

Соғу. Соғудың операциялары. Соғудың температуралық аралығы. Жабдық, сайман және дайындамалар

2

1

3

3

8.

Ұсталық соғу – қалыптау цехтарында металдарды кесу. Соғудың технологиялық процесін жобалаудың сатысы

2

1

3

3

9.

Көлемдік қалыптау. Көлемдік қалыптаған кезде пішіннің өзгеруі. Қалыптар. Соғылманы шығарудың технологиялық процесін жасау

2

1

3

3

10.

Ашық қалыпта қалыптау. Деформация күші және жабдықты таңдау. Жабық қалыпта қалыптау. Сығымдаумен қалыптау  

2

1

3

3

11.

Қаңылтырлы қалыптау. Қаңылтырлы қалыптаудың операциялары мен саймандары. Қаңылтырлы қалыптаудың технологиясы

2

1

3

3

12.

Жапсарсыз құбырды ыстықтай илемдеу. Тесу. Автоматты агрегатта құбырды илемдеу 

2

1

3

3

13.

Ұзын түзеткіші бар орнақта құбырларды үздіксіз илемдеу. Пилигримді орнақ. Үш пішінбілікті жайғыш орнақ

2

1

3

3

14

Металбұйымды өндірудің қатар қолдану процестері. Металдарды қысыммен өңдеудің қиыстырылған операциялары

2

1

3

3

Барлығы (сағатпен)

30

15

45

45

2.2 Дәрістік сабақтар конспекті

№1 дәріс. Кіріспе. МҚӨ процестерін топтастыру. МҚӨ тәсілдерімен бұйымды жасау үшін қолданылатын металдар мен қорытпалар. Өңдеудің болашақта дамуы. Илемдеу өндірісі

Қазіргі заман техникасының тетіктері, құрлымдары және басқа бұйымдары негізінен металл мен қорытпалардан металлургиялық және машинажасау кәсіпорындарында жасалады.  

Металдан жасалған бұйымдарды және олардың жартылай өнімдерін жасаудың негізгі тәсіледері болып мыналар саналады: құю, қысыммен өңдеу және кесумен өңдеу. Осы тәсілдердің ішінде ерекше рольді металдарды қысыммен өңдеу (МҚӨ) алады. Металдарды қысымен өңдегенде металдың пішінін, оны деформациялау жолымен пластикалық өзгертеді.

Металдарды қысыммен өңдеу үлкен өнімділікпен және аз шығынмен дайын тетікке пішіні жақын тетіктерді немесе дайындама түрінде олардың жартылай өнімдерін жасауға мүмкіндік береді. Металл суық және ыстық күйде пластикалық деформациялаумен өңделеді. Пластикалық деформация процесінде металдың құрылымы өзгереді және оның механикалық қаиеті жоғарлайды. Сондықтан аса жоғары күш түсетін машиналар тетіктерін қысыммен өңдеп жасайды.

Пластикалық деформациялау әр түрлі тәсілдермен іске асырылады. Осы тәсілдерге мыналар жатады: илемдеу; еркін соғу; көлемдік қалыптау; баспақтау; қаңылтырлы қалыптау; сымдау және МҚӨ арнайы тәсілдері.  

Металдардың пішінін өзгертуді жоғары өнімділікпен және аз шығынмен жүргізуге мүмкіндік бар болғандықтан, ал тағы да олардың механикалық қасиетін жоғарлатуға да мүмкіндік бар болғандықтан қысыммен өңдеудің ролі қазіргі заманғы өндірісте өте үлкен болып түр.

Тұтастай алғанда металдарды қысыммен өңдеу машинажасау мен металлургияның дайындаушы базасы болып саналады. Негізінен алғанда МҚӨ сапалық дамуынан және толық жетілуінен қуатты энергетикалық құрылымды, жаңа ұшатын аппаратарды, қазіргі заманғы автомобилдер мен жүккөтергіш машиналарды, жаңа электронды және космосты техниканы жасау тәуелді болады.

Металдарды экономдау – МҚӨ алдына қойылатын негізгі міндеттердің бірі болып саналады. Экономикалық көрсеткіштерді бағалау үшін тетіктің массасы мен оны жасау үшін жұмсалған металдың массасының сандық қатнасын қолданады. Осы қатнасты процентпем көрсетілген металды қолдану коэффициентті (МҚК) деп атайды. Металды қолданудың ең үлкен мәніне суықтай көлемдік қалыптау және илемдеу (82 және 85 %, сәйкесті жазылған) иемденген.

Металөңдеу процестері, мысалы МҚӨ, экономикалық тым тиімді өңдеу тәсілдерін жасау бағытында дамитын болады. Осы тиімді тәсілдерге бірінші кезекте  қиыстырылған және қатар қолданылатын процестерді жатқызуға болады. Осындай да металлургиялық қайта өңдеуді қысқарту өндірістің үздіксіз технологиялық сұлбасын ұйымдастырумен байланысты. Бұл процестің еңбексиымдылығын және энергиясиымдылығын едәуір азаютуға және металдың жарамды болып шығуын үлкейтуге алып келеді.

Металдарды қысыммен өңдеген кезде бастапқы материал ретінде құймакесек, шыбық, әр түрлі сортты пішіндер және т.б. түріндегі болаттардың барлық таңбасы, алюминий, магний, титан қорытпалары, ал тағы да мыс, никель негізіндегі қорытпалар қолданылады. Соғу үшін мысалы құюға дейін толық оттексіздендірілетін тыныш болатты қолданады. Қайнаған болаттан жасалған құймакесек соғу үшін азырақ жарамды. Өйткені осы құймакесектегі бос орындарды, көпіршіктерді деформациялау процесінде толық пісіру қиын. Илемдегеннен кейін алынған болаттан немесе түсті металдан жасалған дайындамаларды қалыптау үшін қолданады.

Керекті пластикалық қасиетті қамтамасыз ету үшін металл мен қорытпаларды суық және ыстық (басымырақ) күйде деформациялайды.

Болаттар, көміртегісі бар темір қорытпалары (2,14%) өндірістің кез келген саласында, машинажасуда, металлургияда, құрлыста, автомобилжасауда және т.б. қолданылады. Химиялық құрамына байланысты болаттар көміртекті (Ст3, 08кп және т.б.) және қоспаланған (3Х2В8Ф, 5ХНМ және т.б.) болып екіге бөлінеді. Белгілеуіне байланысты болаттарды құрылымдық және құрал-саймандық деп екіге бөледі. Алыну тәсіліне байланысты болаттар мартендік, бессемерлік, тамастық болып үшке бөлінеді. Оттексіздендіруіне байланысты айтылған болаттарды тыныш, жартылай тыныш және қайнаған деп үшке бөледі. Көміртекті болаттар төменгі көміртекті (0,25 % дейін көміртек), орташа көміртекті (0,25-0,6 %) және жоғары көміртекті (0,6 жоғары) болып үшке бөлінеді. Төменгі және орташа көміртекті болаттар құрылымдық, ал жоғары көміртекті болаттар құрал-саймандық болып саналады. Осы болаттарда пластикалық деформацияның үлкен қоры бар. Сондықтан олар 80 % дейінгі деформация дәрежесімен деформациялануы мүмкін. Жоғары көміртекті және жоғары қоспаланған болаттар өңдеудің бір циклінде 60 % дейін деформация дәрежесімен деформацияланады. Сондықтан оларды орташа пластикалық материалдарға жатқызады.  

Алюминий қорытпалары кішкентай меншікті салмаққа және жоғары беріктіктік қасиетке  иемденген. Оларды жұмсақ қорытпалар (АМц, АД31, АМГ), орташа қаттылықты қорытпалар (Д1, Д16, АК1) және жоғары беріктікті қорытпалар (АК8, В95) деп үшке бөледі. Осымен бірге алюминий қорытпаларын термиялық беріктенетін және термиялық беріктенбейтін деп айырады. Алюминий қорытпалары жоғары пластикалық қасиетке иемденген. Осы себептен оларды көлденең гидравликалық баспақта баспақтап, олардан өте күрделі құрылымы және әр түрлі қимасы бар көптеген пішіндерді жасайды. Алюминий қорытпаларының кішкентай тығыздығы, жегідеге жоғары тұрақтылығы, салыстырмалы жоғары механикалық қасиеттері, олардан жасалған бұйымдарды машинаның, автомобилжасаудың, құрылыс құрылымының және архитекторлық ғимараттың әр түрлі тетіктерінде қолдануға мүмкіндік берді. Алюминий қорытпаларынан жасалған тұтас және қуыс пішіндердің негізгі тұтынушысы болып авиациалық, кеме жасау, тоңазытқыш техникасы, электртехникалық өндірістер және т.б. саналады. Соңғы жылдары алюминий қорытпаларынан жасалған қуыс пішіндердің түржиыны көбейді. Өйткені оларды құрылымдық және құрлыстық тетіктерді жасау үшін құрлыста кеңінен қолдана бастады.     

Мыс және оның негізіндегі қорытпаларды өндірістің көптеген салаларында кеңінен қолданады, мысалы: электртехника, құрылыс, жылуэнергетика және т.б. Мыста жоғары пластикалық қасиет бар. Сондықтан одан МҚӨ барлық тәсілдерімен тетіктер жасайды. Қорытпаларды мынандай екі топқа бөледі: қолалар, жездер. Қысыммен өңделетін жездерді (мыстың мырышпен қорытпалары) 8 таңбаға бөледі. Ыстықтай металдарды қысыммен өңдеу үшін кеңінен Л62 және Л68 таңбалы жездер қолданылады. Қолалар (мыстың қалайы, алюминий, марганец, кремний, бериллий және басқа элементтермен (мырышты қоспағанда) қорытпасы) 10 таңбаға бөлінеді. Қалайысыз қолалар жақсы антифрикциялық және антижегіделік қасиеттермен сипатталады. Олар тұзды суда, майда, буда жақсы жұмыс істей алады.

Магний қорытпалары (МА2, МА5, ВМ 65-1) жеңіл қорытпаларға жатады. Олар жоғары жегіделік қасиетке бейім екендігін көрсетеді. Осы себептен оларды белгілі бір шекпен машинажасауда қолданады. Негізінен оларды авиациялық өндірісте кұрылымдық материал ретінде қолданады. Қолдану аймағы мынандай: ракетажасау; ұшақжасау; автомобилжасау; элкетртехникалық өндіріс.  

Титан қорытпалары (ВТ-1) ең үлкен меншікті беріктікке, жоғары антижегіделік тұрақтылықа және отқа төзімділікке иемденген. Осы қорытпаларды авиажасауда, химиялық және көліктік машинажасауда, яғни оларды ракета, ұшақ, сүнгір қайық және т.б. машиналардың тетіктерін жасау үшін қолданады.

Жоғарыда айтылған металдармен бірге халық шаруашылығының әр түрлі саласында басқа металдар мен қорытпалар қолданылады. Мысалы, зергерлік бұйымдарды өндіру үшін алтын, платина, палладий, күміс және олардың негізіндегі қорытпаларды қолданады. Электртехникалық өндіріс үшін вольфрам, молибден және т.б. баяу балқитын қорытпаларды қолданады. Осымен бірге сәндік қорытпа ретінде мысникелді қорытпаларды қолданады, мысалы, мельхиор (МН19), нейзильбер (НМЖМц26-2,5-1,5) және басқа.

Металөңдеуді металдарды қысыммен өңдеу тәсілдерін қолданып болашақта ары қарай дамытуды келесі жолмен жетуге болады: металдарды қысыммен өңдеудің процестерін барлық жақтан механизациялау және автоматтандыру; қара және түсті металдарды және олардың қорытпаларын қатар қолданып өңдейтін жаңа үздіксіз процестермен өңдеу; өндірістік жабдықтардың қуатын және өнімділігін үлкейту; МҚӨ тәсілдерімен бұйымды шығарудың кішкентай шығынды және шығынсыз технологияларын жасау; МҚӨ технологиялық процестерін жобалау және басқару үшін қазіргі кезде қолданылып жүрген бағдарламалық құралдарды қолдану; қиындеформацияланатын және пластикалық қасиеті кішкентай қорытпаларды өңдеу үшін жаңа материалдарды, жабдықтардың түрін және технологияны жасау; МҚӨ процестері үшін технология мен құрал-сайманды автоматты жобалайтын жүйені жасау;

Илемдеу өндірісі – бұл илемдеу өнімінің сапасын және илемдеу цехының техник-экономикалық көрсеткішін анықтайтын бір бірімен кешенді байланыста болатын технологиялық қайта өңдеулер. Илемдеу өндірісінің дамуы жаңа, едәуір  жетілдірілген қыздыру, илемдеу және таза өңдеу жабдықтарын қолдануға негізделген. Осы жабдықтар жылдамдығы жоғары және жұмысының режімі қарқынды болатын бір қатар технологиялық процестердің және операциялардың ағынды болуымен сипатталуы қажет. Илемдеу өндірісінде технологиялық процестің шешуші бағыты болып өндірістік процесті кешенді механизациялау, өнімнің түржиынын кеңейту, оның сапасын жақсарту және металдан экономды түрде өнім жасау саналады.

Қара және түсті металдардан өндірісте илем шығаратындығын оқулықтарда айтылып жатыр. Бірақта болаттан илемді өндіру басым болып келеді. Түсті металдар мен қорытпалардан илемді шығарған кезде шығарылатын өнімнің көлемінде үлкен үлесті қаңылтыр илемдеу өндірісі алады.

Дайындаманың көлденең қимасын азайтып оған керекті пішінді беру үшін бастапқы дайындаманы илемдеу орнағының айналатын пішінбілігімен жаншитын пластикалық өңдеудің бір түрін илемдеу деп айтады.  

Илемдеудің мынандай үш негізгі тәсілдері бар (сурет 1.1): ұзына бойлы (сурет 1.1,а), көлденең (сурет 1.1,б) және көлденең-бұрандалы (сурет 1.1, в).

а – ұзына бойлы; б көлднең; в – көлденең бұрандалы: 1 – оң білік, 2 – дайындама; 3 – сол білік; 4 – гильза; 5 – түзеткіш; 6 – қарнақ (өзек)

Сурет 1.1 – Илемдеу сұлбасы

Ұзына бойы илемдеген кезде дайындаманы 2 деформациялау әр түрлі бағытта айналатын пішінбіліктер 1 және 3 арасында іске асырылады. Илемдейтін пішінбіліктер 1 және 3, ал тағы да өңделетін дайындамалар 2 осьтері параллельді екені (немесе кішкентай бұрышпен қилысатыны) көлденең илемдеудің қарапайым сұлбасынан көрініп түр. Көлденең илемдегенде қапастағы екі пішінбілікте бір бағытта айналады, ал көлденең қимасы дөңгелек дайындама кері бағытта айналады.

Көлденең илемдеу процесінде өңделетін дайындаманы пішінбілікте арнайы құрылғы көмегімен ұстап тұрады. Дайындаманы диаметр бойынша жаншу және оған қима бойынша керекті пішінді беру пішінбілікті сәйкесті пішіндеумен және олардың арасындағы арақашықты өзгертумен қамтамасыз етіледі. Осы тәсілмен айналу денесі болып саналатын бұйымдарды (шар, ось, тістегіріштер және басқа) шығарады.

Көлденең-бұрандалы немесе қисық илемдеу орнақ қапасында бір біріне белгілі бір бұрышпен орнатылған бір бағытта айналатын пішінбіліктермен орындалады (сурет 1.2). Қисық илемдеу орнағын құбырды өндіргенде, ең бастысы, құймакесекті немесе дайындаманы тесіп гильзаны жасағанда қолданады. Өңделетін дайындаманың осіне еңкейіп орналасқан айналатын пішінбілікпен металл жанасқан уақытта, дайындаманың осінің бойымен бағытталған күштер және оның көлденең қимасына жанамамен бағытталған күштер пайда болады. Осы күштердің бірлесіп әсер етуі айналуды, тарылатын саңылауға өңделетін дайындаманы тартып кіргізуді және деформациялауды қамтамасыз етеді.

Илемдеуді қаңылтырлы және сортты деп екі бөледі. Сорты илемдеген кезде пішінбіліктің бөшкесінде жылға бар болады. Осы жылғалар екі және одан да көп пішінбіліктерді құрастырғанда пішіні және өлшемі бойынша жасалатын жартылайөнімге сәйкес келетін мөлшерлегішті құрады. Қаңылтырлы илемдеу кезінде пішінбіліктің тегіс бөшкесі қолданылады.

Ең көп таралған болып «дуо» және «трио» орнақтарында илемдеу саналады. Осы орнақтардың қапастарында сәйкесті екі және үш жұмысшы пішінбіліктер бар. Жұқақаңылтырлы илемді және фольганы өндірген кезде көппішінбілікті илемдеуді қолданады. Бұндай жағдайда илемдеу төрт (кварто), алты, он екі және жирма пішінбілігі бар қапастарда іске асырылады. Қағида бойынша әмбебапты қапастарда екі тік және екі көлбеу пішібіліктер орнатылған. Осы пішінбіліктер дайын илемнің пішіні мен өлшеміне сәйкес келетін жабық мөлшерлегішті құрады.  

Илемдеу өндірісінің өнімі. Илемдеу өндірісінің өнімі халық шаруашылығының барлық саласында өте кең қолдануды тапты. Осы өнім әр түрлі пішіні бар дайындама ретінде машинаның, білдектің, трактордың, автомобильдің, вагондардың, теміржолдың және т.б. жабдықтардың тетіктерін жасау үшін қолданылады.

Илемделетін пішіннің түржиыны. Илемдеудің профилі деп оның көлденең қимасының пішінін айтады, ал түржиіні деп бір орнақта немесе орнақтар тобында илемдеумен алынатын әр түрлі өлшемі бар бір қатар профилдерді айтады. Илемденетін профилдердің түржиыны өте көп. Осы түржиынды мынандай бес топқа бөледі; 1) сортты илем; 2) қаңылтырлы илем; 3) құбырлар; 4) илемнің арнайы түрлері (дөңгелектер, құрсаулар, сақиналар және т.б.); 5) периодты илем.   

Сортты металдың профилін мынандай екі топқа бөледі: қарапайым геометриялық пішінді (квадратты, дөңгелек пішінді және жолақты болат) және күрделі-фасанды пішінді (екітаврлы арқалықтар, швеллерлер, рельстер және т.б.).

Қаңылтырлы илемді (болатты) мынандай түрлерге бөледі: қалыңқа-ңылтырлы болат (қалыңдығы 4 мм үлкен), жұқақаңылтырлы болат (қалыңдығы 4 мм кіші) және кеңжолақты немесе әмбебапты болат. Қалыңдығы 3 – 8 мм болатын қаңылтырды жиі отраша қалыңдығы бар қаңылтыр деп атайды. Қалыңқаңылтырлы болатың қалыңдығы 4-тен 160 мм дейін және ұзындығы 4-тен 12 м дейін өзгерген кезде, олар 600-ден 5000 мм дейін өзгеретін енге иемденеді. Бронялы тақта ені бойынша 4500 мм-ге дейін және қалыңдығы бойынша 550 мм дейін жасалады.

Жұқақаңылтырлы болаттың ені 500-ден 2500 мм дейін, қалыңдығы 0,2-ден 3,75 мм дейін, ал ұзындығы 700-ден 4000 мм дейін өзгереді. Қалыңдығы 0,2 мм-ден кіші болатын қаңылтырларды фольга деп айтады. Қаңылтырлардың жиегі кесілу қажет. Қаңылтырлар жиегі бойынша кесілген болуы қажет. Электртехникалық және трансформаторлы болатарда 750 және 1000 мм тең болатын ен және 0,35-тен 1,0 мм-ге тең болатын қалыңдық бар болуы қажет.  

Кеңжолақты немесе әмбебапты болаттар 200-ден 1500 мм-ге дейін өзгеретін енге және 4-тен 60 мм-ге дейін өзгертін қалыңдыққа иемденген. Болаттан жасалған таспалар қалыңдықтарына байланысты 20-дан 2500 мм-ге дейін ені өзгеретін етіп және ұзындығы 300 мм-ге жететін етіп жасалады.

Болаттан жасалған құбырлар мынандай екі топқа бөлінеді: диаметрлері 25-тен 600 мм-ге дейін өзгеретін жіксіз құбырлар; диаметрлері 10-нан 1400 мм-ге дейін өзгеретін пісірілген (түйістіріп пісірілген, айқастырып пісірілген, суықтайпрофилденген).   

Периодты илем көлденең қимасының пішіні мен ауданы бойынша бірдей болып қалмайтын, ал периодты өзгеретін дайындама болып саналады.

Түсті металдар мен қорытпалар басымырақ мынандай қарапайым профилдерге илемденеді: пішіні кваратты, қаңылтырға ұқсайтын түрі бар жолақтар (тікбұрышты), әр түрлі өлшемі бар таспалар (қалыңдықтары 0,2-ден 25-30 мм-ге дейін өзгереді; қаңылтырдың ені 3000 мм-ге, ал таспаныкі 600 мм-ге жететін етіп жасалады; қалыңдыққа байланысты қаңылтырлар 6 м жететін ұзындықпен, ал таспалар 300 м және одан көп ұзындықпен жасалады).    

Илемдеудің технологолиялық сипаттамасы ретінде мынандай көрсеткіштерді қолданады: өнімділік; илемдеу жылдамдығы; бір өтімдегі деформация дәрежесі (жаншу); кермелеу. Жалпы жағдайда илемдеген кезде деформация дәрежесінің жалпы көрсеткіші болып мынандай формуламен есептелетін кермелеу саналады: λ = Fо/F1. Осы көрсеткішті дайындаманың көлденең қимасының ауданын F0 дайын бұйымның көлденең қимасының ауданына F1 бөліп табады. Мынандай мөлшерді: ΔH = H0 − H1 абсолюттік жаншу деп атайды, ал мынандай мөлшерді: εh = (ΔH/H0)⋅100% салыстырмалы жаншу деп атайды (мұндағы H0 және H1 – жартылай өнімнің, сәйкесті, деформацияға дейінгі және кейінгі биіктігі). Илемдеу орнағының өнімділігін, т/с, мынандай формуламен есептеуге болады: A = (3600/tц)G, мұндағы G – дайындама (құймакесек) биіктігі, т; tц – илемдеу уақыты (циклі), с.

Қаңылтырлы илемді (қаңылтыр, жолақ, таспа) өндіруді ыстықтай (қалыңқаңылтырлы материал) және суықтай (жұқақаңылтырлы материал, фольга) илемдеу тәсілдерімен іске асырады. Ыстықтай илемдеуді екі, үш және төрт пішінбілікті қаңылтыр илемдеу орнағында жүргізеді. Бастапқы материал болып әдістемелік пеште қыздырылатын массасы 7,5 тоннадан 45 тоннаға жететін слябтар саналады. Минимальды қалыңдығы 0,15 мм жететін болатты суықтай илемдеуді төрт-алты қапасты үздіксіз орнақта немесе орауышпен қамтамасыз етілген «кварто» орнағында жүргізеді. Алюминилік фольганы өндіру үшін үздіксіз құйылған дайындаманы қолданады. Осы дайындаманы 6 мм қалыңдықтан микрондық өлшемге дейін «кварто» орнағында илемдейді.  

Қаңылтырлы және сортты илемдерді өндіру үшін илемдеу цехторында әр түрлі типтері және белгілеулері бар орнақтарды орнатады. Шартты мынандай бірнеше топты бөліп көрсетеді:

1. Дайындаушы орнақтар: блюмингтер, слябингтер, үздіксіз дайындаушы орнақтар. Блюмингтер мен слябингтер – бұл пішінбіліктерінің диаметрі 850 – 1500 мм тең болатын ірі жаншушы жабдықтар. Осы жабдықтарда илемдеуді 11 – 15 өтімде кері қайтымды режіммен жүргізеді. Қағида бойынша, бұл тікбұрышты (сляб) және квадратты (блюм) дайындамалар түрінде ірі өлшемді дайындамаларды өндіру үшін қолданылатын бірқапасты орнақтар. Үздіксіз дайындаушы орнақтарды тікелей блюмингтен немесе слябингтен кейін орналастырады. Осы орнақ әрбіреуінде алты қапас бар екі үздіксіз топтан тұрады.

2. Дайын илемді (сортты, қаңылтырды, құбырды және арнайы профильдерді) илемдеу үшін қолданылатын орнақтар. Сортты орнақтарға мыналар жатады: ірі сортты, рельсарқалықты, орташасортты және кішісортты. Қаңылтырлы орнақтарға мыналар жатады: қалың қаңылтырды илемдейтін орнақтар; жұқа қаңылтырды (орамды) илемдейтін орнақтар. Құбыр илемдейтін орнақтарға мыналарды жатқызады: тесетін, жаймалайтын орнақтар және құбырды суықтай илемдейтін орнақтар, ал тағы пісірілген құбырды алу үшін қолданылатын орнақтар. Арнайы орнақтарға перидты, иілген профилдерді, шарды, дөңгелекті илемдейтін және басқа да орнақтарды жатқызады.

Сортты илем орнақтарында негізгі параметр ретінде жұмысшы пішінбіліктердің диаметрін қабылдайды. Мысалы, «Кварто 400» орнағы белгілеуі мынаны білдіреді: орнақта 4 пішінбілік бар; осы пішінбіліктердің 2 тіреуші, ал 2 жұмысшы; жұмысшы пішінбіліктің диаметрі 400 мм. Қаңылтыр өндіретін орнақтарда негізі параметр ретінде пішінбіліктің бөшкесінің ұзындығы қабылданған. Сондықтан «Орнақ 2000» белгілеуі, осы орнақ пішінбілігінің бөшкесінің ұзындығы 2000 мм тең екендігін білдіреді.  

Жұмысшы қапастардың орналасуы бойынша илемдеу орнақтарын келесі түрлерге бөледі: бірқапасты; тізбекті; көпқапасты; бір ізді, жартылайүздіксіз және үздіксіз.

Пішінбіліктерді мөлшерлеу деп илемдеу орнағының пішінбіліктерінде орналасып, берілген өлшемі бар профилді алуды қамтамасыз ететін мөлшерлегіштің тізбегін айтады. Орнақтың типіне байланысты әрбір мөлшерлегіште металды бір немесе бірнеші өтіммен илемдейді. Нәтижесінде дайындама керекті қимасы бар илемге айналады. Мөлшерлеу түсінігі мыналарды өзіне тағы да қосады: мөлшерлегіштің пішіні мен өлшемін анықтау; осы мөлшерлегіштерді илемдеу орнағының пішінбіліктерінде орналастыру (яғни пішінбіліктердің мөлшерлегішін жобалау процесі).

Мөлшерлегіштерді екіпішінбілікті үшін және көппішінбілікті үшін деп екіге бөледі. Сонымен бірге кейбір пішіндері бірдей мөлшерлегіштер екі және одан да көп пішінбіліктермен құрылуы мүмкін. Илемдеу өндірісінің практикасында мынандай мөлшерлегіштер орын тапты: екіпішінбілікті; үшпішінбілікті және төртпішінбілікті (сурет 1.2).

Мөлшерлегіштерді пішіні бойынша, пішінбіліктерде орналасуы бойынша және белгіленуі бойынша топтайды.

Пішіні бойынша мөлшерлегіштерді мынандай екі негізгі топқа бөледі: қарапайым пішінді (жәшікті немесе тікбұрышты, ромбылы, алтыбұрышты, сопақ пішінді, дөңгелек пішінді, квадратты, алтықырлы) және фасонды пішінді (арқалықты, швеллерлі, бұрышты, рельсті, таврлы және т.б.).

Пішінбіліктерде орналасуы бойынша мөлшерлегіштерді былай айырады: ашық, жабық, жартылай жабық және диагональді. Ашық мөлшерлегіште пішінбіліктер белдемесі арасындағы көлденең саңылау жуықты мөлшерлегіш биіктігінің ортасында орналасады. Жабық мөлшерлегіште жоғырада айтылған саңлау мөлшерлегіш шегінің сыртында орналасады, ал жартылай жабық мөлшерлегіште – мөлшерлегіш табанына немесе немесе шыңына жақын жерлерде орналасады. Диагональды мөлшерлегіште белдеме арасындағы саңлау диагональ бойынша орналасады (мысалы, сол жақтағы белдемеде мөлшерлегіштің төменгі жағында, ал оң жақтағы белдемеде мөлшерлегіштің жоғары жағында орналасады).

а – ойық 1; б – шығыңқылық 2; в – ойық 1 және шығыңқылық 2, г - ойық 1 және шығыңқылық 2

Сурет 1.2 – Жылғалармен құрылған мөлшерлегіштер

Белгілеуі бойынша мөлшерлегіштерді былай бөледі: жаншитын, қаралай өңдейтін, алдын ала тазалай өңдейтін және тазлай өңдейтін. Жаншитын мөлшерлегіштер бастапқы құймакесектің, блюмнің немесе дайындаманың көлденең қимасының ауданын кішірейту үшін арналған. Жаншитын мөлшерлегіште өңдеудің мақсаты кейінірек керекті профиль жасалатын дайындаманы алу. Жаншушы мөлшерлегіш ретінде әдетте жәшікті мөлшерлегішті қолданады. Осы мөлшерлегіштер блюмингті және дайындаушы орнақтарда, ал тағы да сортты орнақтардың бірінші өтімдерінде илемдеген кезде қолданады. Қаралай өңдейтін мөлшерлегіштер илемденетін фасонды профильдерді (мысалы, екітаврлы арқалықтар, швеллерлер және т.б.) біртіндеп жасауға арналған. Сортты орнақтарда қаралай өңдейтін мөлшерлегіштер жаншушы мөлшерлегіштерден кейін орналасады. Карапайым сортты профилдерді (дөңгелек, кварат, алтықыры бар) илемдеген кезде қаралай өңдейтін мөлшерлегішерге қарапайым пішіні бар мөлшерлегіштерді жатқызады. Осы соңғы мөлшерлегіштерде өңделіп жатқан дайындаманың көлденең қимасының ауданы ары қарай азайады. Осындай да бұл мөлшерлегіштерді ең үлкен кермелеуді қамтамасыз ететіндей ретпен орналастырады, яғни олар кермелеуші ретінде қолданылады. Қаралай өңдейтін мөлшерлегіштер орнақтың қаралай өңдейтін және аралық топтарында қолданылады (сурет 1.3).

Бастапқы материалдардан әр түрлі түрде металл шығаратын толық металлургиялық циклі бар металлургиялық завод құрамына келесі цехтар кіреді: доменді цех (шойын өндіру); мартендік, конверторлы, электрбалқыту цехтары (болатты және басқа материалдарды өндіру); ыстықтай илемдеу цехтары (ыстықтай илемделген илем және құбырлар); суықтай илемдеу цехтары (қалыңдығы бойынша өлшемдердің дәлдігімен, бет жағы жақсы тазалай өңделумен, ал тағы да қосымша физика-механикалық қасиетпен айрмашылықта болатын суықтай илемделген қаңылтырды, жолақты және құбырды өндретін); мөлшерлейтін цехтар (бетінің сапасы жоғары және өлшемі бойынша шақтамасы жақсы болатын шыбықты және додалы мөлшерленген металды өңдіретін);  антижегіделі және басқа түрлі қаптама цехторы (қалайлылау, мырыштау, алюминдеу, хромдау және т.б.); иілген профилді шығаратын цехтар (қаңылтырлы илемнен кең түржиынды жұқақабырғалы иілген профилдерді шығаратын); термиялық цехтар және металды әр түрлі тазалай өңдейтін цехтар. Осы себептен доменді, болатбалқытатын, илемдейтін және металдарды өндіруге қатысатын басқа цехтар металлургиялық заводтың негізгі цехторы болып саналады.  

Егер толық циклі бар металлургиялық заводқа әдетте кіретін кокстық өндіріс кәсіпорынға кіретін болса, онда цехтардың осынлай үйлесуі ең ұтымды болып саналады. Себебі кокстық және домендік пештерден шығатын газдарды, шойынды домендік цехтан болат балқыту цехына берген кезде сұйық шойынның жылуын және болат балқыту цехынан илемдеу цехына құймакесекті берген кезде осы құймакесектің жылуын пайдалануға болады.

Ұзақ уақыт дайын илемді жасау құймакесек – дайын илем технологиялық сұлбасы бойынша орындады (сурет 1.4). Бұндай жағдайда массасы көп емес құймакесектер алынды. Осы құймакесектің массасы, одан бір ғана қыздырумен керекті бұйымды жасау есебімен таңдалады. Бірақта машинажасау мен металлургияның дамуына байланысты (әсіресе болатты балқытудың жоғары өнімді тәсілдерінің пайда болуына байланысты) едәуір массасы бар (6 – 10 т және одан да көп) құймакесектерді құю керектігі пайда болды. Осындай құймакесектен дайын илемді бір ғана қыздырумен алу көптеген жағдайда мүмкін емес болып есептелді. Осы себептен жаншу орнақтарын қолдана бастады. Осы орнақта өңдеудің мақсаты болып құймакесекті дайындамаға өңдеу саналады. Осындай жағдайлар мынандай жаңа технологиялық сұлбаны қолдануға алып келді: құймакесек – жартылайөнім (дайындама) – дайын илем.

Сондықтан қағида бойынша илемдеу цехтораның құрамына жаншитын (блюмингтер мен слябингтер) және дайындайтын цехтар кіреді. Осы цехтар болат балқытатын және илемдейтін цехтарды байланыстыратын негізгі агрегаттар болып саналады. Соңғы айтылған илемдеу цехтарында дайын илем шығаратын мынандай жабдықтар орнатылған: сорты орнақтар (рельс-арқалық, ірі, орташа және ұсақсортты орнақтар); қаңылтыр илемдейтін орнақтар; құбыр илемдейтін орнақтары және т.б.

Осындай кең таралған технологиялық сұлбамен қатар, қазіргі уақытта құйылған дайындама – дайын илем сұлбасына көшу байқалады (сурет 1.5). Осыған квадратты және тікбұрышты көлденең қимасы бар дайындамаға болатты құюуды жақсы меңгеру мүмкіндік берді. Айтылған дайындамаға болатты құю алдымен тек түсті металлургияда кең таралған. Болаттан үздіксіз дайындаманы құю құюдың өзінің технологиялық процесін орындау едәуір қиын болғандықтан ұзақ уақыт қолданылмай келді. Бірақта бұл процесс химиялық едәуір біркелкі тығыз дайындаманы алуға мүмкіндік береді. Осы жарамдының шығуын өте үлкен етіп жоғарлатады. Мысалы, тыныш көміртекті болатты сауытқорамға құюмен салыстырғанда слябты үздіксіз құюмен алу жарамдының шығуын 20 % жоғарлатады. Осымен бірге сауытқорам және түп астын дайындау бөлімдерінің керектігі жойылады.

 

1

2

3

Сурет 1.4 – Қарапайым құймакесектен илем өндірудің технологиялық сұлбасы

Болатты үздіксіз құю тәсілін қолдану металлургиялық қайта өңдеудің өзіндік құнын азайтады. Өйткені осындай кезді жаншу цехтарының қымбат жабдықтарының керектігі, қызмет көрсететін және басқартын қызметкерлерді қамтамасыз ету шығыны жойылады. Осындай жағдайда болаттың механикалық қасиеті және басқа сипаттамалары көптеген жағдайда жақсарып, илемнің өзіндік құны 8-10% азаятындығы анықталған. Осымен бірге үздіксіз құю болат балқытатын цехтың жұмыс жасау жағдайын едәуір өзгертеді, металлургиялық өндірістің барлығын (шойын мен болатты алу, дайын илем жасау)  механикаландыруға және автоматтандыруға мүмкіндік береді. Сондықтан үздіксіз құю көптеген мемлекеттерде едәуір дамуды алды.

Құбырды және арнайы профильдерді өндіру үшін жоғарыда жазылғанға ұқсас технологиялық сұлбаны қолданады, тек айырмашылық дайындаманы жасау сатысында және пішінөзгерту процесінің ерекшелігінде болады. Сөйтіп ыстықтай илемдеумен жіксіз құбырларды өндірген кезде дайындаманы тесіп гильзаны алу және көлденең-бұрандалы илемдеу тәсілі көмегімен гильзаны құбырға айналдыру қолданылады (сурет 1.1). Жіксіз құбырларды суықтай илемдеу үшін қапасының жұмыс істеу режімі периодты болатын құбырды суықтай илемдейтін орнақтар қолданады. Осы орнақта пішінбілігі бар қапас қозғалады, ал дайындама өзгермелі радиусы бар пішінбілікпен жаншылады.

 

Сурет 1.5 – ДҮҚМ-де алынған дайындамалардан илемдер өндірудің технологиялық сұлбасы

Жоғарыда айтылған құбырды илемдеу сұлбасында құрал-сайман ретінде конусты пішіні бар түзеткішті қолданады. Пісірілген құбырларды өндірген кезде пішіндеу-пісіру орнағында жолақты (штрипсті) илемдеу қолданылады. Кезектесіп орналасқан көлденең және тік пішінбілігі бар осы орнақтың қапасында жолақ біртіндеп бүктеліп ұзығы бойынша пісіріледі. Шарлар, осьтер, периодты профильдер және т.б. жататын илемнің арнайы түрлерін көлденең-бұрандалы илемдеу орнағында жасайды. Осы орнақтарда жұмысшы пішінбіліктердің орналасуы, пішіндері және сандары әр түрлі.

Техникалық әдебиет нег. 1 [3-8], нег. 2. [16-38].  

Бақылау сұрақтары

1. Бойлық және көлденең илемдеудің айырмашылықтар неде?

2. Сортты илемдеу не үшін қолданылады ?

3. Қандай мақсатпен көппішінбілікті илемдеу қолданылады ?

4. «Кварто 400» орнағы деп айту нені білдіреді ?

5. Илемдеген кезде қандай көрсеткіш деформация дәрежесін сипаттайды ?

6. Илемдеу пішінбілігін мөлшерлеу дегеніміз не ?

№ 2 дәріс. Қаңылтыр илемдеу өндірісі. Ыстықтай илемделен қаңылтырлы болатты өндіру. Суықтай илемделен қаңылтырлы болатты өндіру

Ыстықтай илемделен қаңылтырлы болатты өндіру. Қаңылтыр илемдейтін орнақтарға көпсатылы металды деформациялайтын процесті іске асыратын жабдық ретінде қарайық. Ыстықтай илемдеудің үздіксіз кеңжолақты орнағы қапастың мынандай екі топтарынан тұрады: қаралай өңдейтін және тазалай өңдейтін. Сурет 2.1-де ыстықтай илемдейтін кең жолақты орнақтың негізгі жабдықтарының орналасу сұлбасы көрсетілген. Қаралай өңдейтін топ әдетте жеке тұратын қапастардан тұрады. Осы қапастар арасының ара қашықтығы илемделіп жатқан илемнің ұзындығынан үлкен. Кейбір орнақтарда соңғы екі, үш қаралай өңдейтін қапастар үздіксіз тазалай өңдейтін топқа біріктірілген. Осындай біріктіру орнақтың ұзындығын қысқартуға мүмкіндік береді. Тазалай өңдейтін топ 6 – 7 төртпішінбілікті қапастардан тұрады. Осы қапастарда илемдеуді бір уақытта жүргізеді. Осы себептен үздіксіз өңдейтін топ құралады. Үздіксіз өңдейтін орнақта илемдеу жылдамдығы үздіксіз өседі, ал топтың екі жақын орналасқан қапасындағы жаншу арасындағы тыныс ұзақтылығы бірнеше секундтан соңғы аралықта секундтың ондық үлесіне дейін өзгереді.

Үздіксіз өңдейтін орнақта илемдеген кезде бірінші және соңғы қапастар арасындағы температураның айырмашылығы 270 оС дейін жетеді. Осындай кезде соңғы қапастағы илемдеудің температурасы мынандай болады: 730 – 800 оС. Осы орнақта деформациялар арасындағы тыныс ұзақтылығы көп емес. Бұл металда беріксіздену процесі толық жүрмейтін жағдай жасалатындығына куә болады. Жуықты осындай температура-уақыттық илемдеу жағдайы үздіксіз штрипсті орнаққа да тән. Осы орнақ қапастары арасындағы ара қашықтық қаңылтырлы орнақпен салыстырғанда кіші. Айтылған ара қашықтық 3,6 м мөлшеріне жақын болады, ал соңғы қапастағы илемдеу жылдамдығы 21 м/с жетеді.   

Қалыңқаңылтырлы орнақ 3600 (сурет 2.2) қалыңдығы 5-50 мм, ені 2000 – 3200 мм болатын қаңылтырды массасы 16 т дейін болатын слябтан өндіру үшін және қалыңдығы 50 – 200 мм және ені 2000 – 3200 мм болатын ауыр тақтаны массасы 40 т дейін болатын құймакесектен шығару үшін арналған. Құймакесектерді илемдеудің алдында қыздыру құдығында немесе табаны шығырылатын бөлмелі пеште қыздырады. Слябтарды қадамды арқалығы бар бес және алты аймақты әдістемелік пеште қыздырады. Илемдеуді тік пішінбілігі бар екіпішінбілікті қапаста бастайды. Мұнда құймакесектің бүйір жағының конустылығын алып тастайды және отқабыршық қабатын сындырады. Ары қарай илемдеуді ретпен орналастырылған екі кері қайтымды төртпішінбілікті қапастарда іске асырады. Қапастардың жұмысшы пішінбіліктерінің диаметрі 1100 және 1000 мм тең (сәйкесті жазылған), ал тіреуші пішінбіліктері 1800 мм тең болатын диаметрге иемденген. Әрбір қапас жетекті қуатты 6920 кВт (қаралай өңдейтін) және 8840 кВт (тазалай өңдейтін) болатын екі қозғалтқыштан алады. Айтылған орнақтарда 6 м/с дейінгі илемдеу жылдамдығын қолданады. Екі төртпішінбілікті қапастарды қолдану қаңылтырдың ені бойынша әр түрлі қалыңдықты азайтуға мүмкіндік береді. Қаралай өңдейтін төртпішінбілікті қапаста илемдегенде, керек болса құймакесекті немесе слябты 90о бұрады, содан кейін енді үлкейту үшін керекті мөлшерге дейін көлденең өңдейді. Әрбір қапаста бірнеше өтіммен илемнің қалыңдығын берілген аяққы мәнге дейін азайтады. Тегіс бүйірлік жиекті алу үшін және ен бойынша қаңылтырдың дәлдігін қамтамсыз ету үшін қапасты әмбебапты қылып жасайды, яғни көлденең және тік пішінбіліктері бар етіп қапас жасалады. Қапастар жоғарғы қысыммен (15 МПа) отқабыршықты қағатын гидроқағу құрылғысымен жабдықталған.

              

1-9 – қалыңдығы 50 – 200 мм болатын тақтаны илемдеу және тазалай өңдеу үшін қолданылатын жабдықтар; 1 – қыздыру құдықтары; 2 – көлденең отқабыршықты сындырушы; 3 – манипулятор сызғышы; 4 – тік пішінбілігі бар екіпішінбілікті қапас; 5 – қаралай өңдейтін төртпішінбілікті қапас 3600; 6 – тақтаны түсіруші; 7 – көтеріп – түсіретін үстел; 8 – беруші арба; 9 – табаны шығатын бөлмелік пеш; 10 – 20 – қалыңдығы 5 – 50 мм болатын қаңылтырды илемдеу және тазалай өңдеу үшін қолданылатын жабдықтар; 10 - әдістемелік пеш; 11 – тазалай өңдейтін керіқайтымды төртпішінбілікті қапас 3600; 12 – аунақшалы шынықтыру машинасы; 13 – көлденең қиатын қайшы; 14 – түзету машинасы; 15 – суытқыш; 16 – салқындататын құрылғы; 17 – қаңылтырларды қалыптастыратын аунақшалы пештер; 18 – бүйірлік жиекті кесетін дискілі қайшылар; 19 – барабан типті жиек кесуші қайшылар; 20 – қаңылтырларды термиялық өңдейтін пештер    

Сурет 2.2 – Орнақ 3600-дың жабдықтарының орналасу сұлбасы

Қалыңдықтары 5 – 50 мм жететін қаңылтырлар илемделгеннен кейін, олар аунақшалы шынықтыру машинасына шынықтыру үшін немесе 550 оС температурасына дейін салқындату үшін түседі. Бойлық және көлденең кесуді, сонымен бірге 12 м дейінгі өлшемді ұзындыққа кесуді көлбеқайшыда іске асырады. Тақталар илемдеуден кейін бәсең салқындататын, отпен кесетін, бөлмелік пеште термиялық өңдейтін және тазалайтын аралыққа арбамен тасымалданады.  Қалың қаңылтыр бойынша орнақтың жылдық өнімділігі 1,8 млн. т жетеді.

Қалыңдығы 1,2 мм-ден 16 мм-ге дейін және ені 2300 мм-ге дейін жететін ыстықтай илемделген қаңылтырлы болатты өндіру үшін үздіксіз кеңжолақты орнақты (ҮКЖО) қолданады. Осы орнақтардың жылдық өнімділігі 3,5 – 6,0 млн. т. Осындай орнақтарда бастапқы дайындама ретінде массасы 20 – 45 т-ға жететін слябты қолданады. Осы слябтардың қалыңдығы 300 мм-ге дейін, ал ені дайын қаңылтырдың ені тең болады.

ҮКЖО өнімінің едәуір бөлімін автомобиль саласында және өндірістің басқа салаларында тетіктер қалыптау үшін пайдаланылатын төменгі және орташа көміртекті болаттар құрады. Жағары пластикалық және жақсы қалыптану қасиеттерін қамтамасыз ету үшін ыстықтай илемделген қаңылтырлар ені және ұзындығы бойынша ең кішкентай әр түрлі қалыңдыққа және белгілі бір механикалық қасиет пен микроқұрылымға (біркелкі және ірі емес феррит түйіршіктері және осы ферриттер алаңында біркелкі таралған ұсақ бөлшектерден тұратын карбидтер) иемдену қажет. Ыстықтай илемдеуді жүргізген кезде рекристаллизация процесі жүретін болғандықтан, керекті механикалық қасиет пен микроқұрылымды алу, илемдеудің аяққы температурасын (Ас3 нүктесінен жоғары) және соңғы қапаста жаншудың мөлшерін дұрыс таңдаумен қамтамасыз етіледі. Жаншу мен температураның белгілі бір үйлесімінде ірі түйіршіктер пайда болатындығы болаттың рекристаллизация диаграммасынан көрініп түр. Осы ірі түйіршіктер қаңылтырды қалыптаған кезде, оның бетінің кедір-бұдырлығын жоғарлатып «апельсинді қабат» ақауын, ал кейбір жағдайда жарылу бойынша ақауды пайда болғызады. Илемдеуді аяқтаудың төменгі температурасында бір мезгілде мынандай екі процестер қатар жүреді: аустениттің ферритке фазалық айналуы; деформацияланған ферриттің рекристаллизациясы. Бұндай жағдайда илемдеуден кейін металдың микроқұрылымы мөлшері бойынша біркелкі емес түйіршіктерден тұрады. Кейбір жағдайда, илемдеудің аяғынан салқындауға дейінгі уақыт рекристаллизация процесінің толық өтуіне жеткіліксіз болғанда, беріктенудің ізі сақталып қалып, осы кеінірек тетікті қалыптаған кезде, оның біркелкі емес кермеленуіне алып келеді.

Илемделген қаңылтырды орамға ораған кездегі металдың температурасына да үлкен мәнді береді. Жоғары температурада орам оралып бәсең салқындатылатын болса, онда цементиттің ірі кірмелері бөлініп шығып, орам қаңылтырын қалыптаған кезде болат жарылуға бейімділік көрсетеді.

Жоғарыда қаралған ыстықтай илемделген қаңылтырдың сапасына қойылатын талап технологиялық процестің түрін және илемдеу орнағының құрылымын алдын ала анықтайды. Қазіргі заманғы үздіксіз ыстықтай илемдейтін кең жолақты орнақтарда қапастардың мынандай екі тобы бар: қаралай өңдейтін және үздіксіз тазалай өңдейтін. Төртпішінбілікті қапастарды қолдану жолақтың ені мен ұзындығы бойынша әр түрлі қалыңдықты едәуір азайтуға мүмкіндік береді. Қаралай өңдейтін топта қойылған әмбебапты қапастардың тік пішінбіліктері илемдеген кезде дөңестікті пайда болғызбай, осының себебінен қаңылтыр жиегінің жарылуын болдырмай, жолақтың бүйірлік қырларын жаншиды. Тазалай өңдейтін топтан кейін еденнен төменгі деңгейде жолақты орамға орайтын тік орағыштарды орналастырады.  Қаралай және тазалай өңдейтін топтардың арасына, ал тағы да тазалай өңдейтін топ пен орағыш арасына аралық және тасымалдаушы рольгангтар орналасқан. Осы рольгангтер жолақты тасымалдау үшін және илемдеу мен ораудың температуралық режімдерін реттеу үшін қолданылады. Егер жолақтың температурасы керектіден жоғары болса, онда оны ауа құрылғысымен немесе суының қысымы 1 – 1,2 МПа болатын сумен салқындататын құрылғымен жабдықталған рольгангте салқындатады. Стандарттың талабы бойынша қаңылтырдың беті тегіс, оның бетінде домалап кірген отқабыршық болмауы қажет. Осы мақсатпен қаралай және тазалай өңдейтін топтардың алдына отқабыршықты сындыратын деп аталатын арнайы қапастарды орнатады. Осы қапастарда салыстырмалы кішкентай жаншумен (10 – 12%) отқабыршық сындырылады, содан кейін 15 МПа қысымы бар сумен алынып тасталады. Отқабыршықты гидросындыратын құрылғылар отқабыршық сындырғыш қапастардан кейін және қаралай өңдейтін қапастар арасына орналасқан.

Үздіксіз өңдейтін кең жолақты орнақ 2000 (сурет 2.3) қалыңдығы 1,2 – 12 мм болатын оралған қаңылтырлы болатты илемдеуге арналған. Қалыңдығы 300 мм-ге дейін, ал массасы 15 – 20 т болатын көміртекті және төменқоспаланған болаттардан жасалған құйылған немесе илемделген слябтарды төрт бесаймақты әдістемелік пештерде 1150 – 1280 оС температурасына дейін қыздырады. Қыздырылған сляб бір көлбеу екіпішінбілікті және төрт әмбебапты төртпішінбілікті (диаметрлері 1180 (жұмысшы) және 1600 (тіреуші) мм болатын көлденең пішінбіліктерден және диаметрі 1000 мм болатын тік пішінбіліктерден құрастырылған) қапастардан тұратын қаралай өңдейтін топқа түседі. Осы қаралай өңдейтін топтың алдына тік отқабыршық сындырушы орнатылған. Орнақтың ерекшелігі болып үздіксіз өңдейтін топқа үш қаралай өңдейтін қапасты біріктіру саналады. Осындай біріктіру орнақтың ұзындығын қысқартып және жылуды жоғалтуды азайтып, илемдеудің температуралық режімін жақсартуға мүмкіндік берді.

                           

1 – қыздыру пештері; 2 – 5 -  жұмысшы қаралай өңдейтін қапас; 2 – тік қаралай өңдейтін екіпішінбілікті қапас – отқабыршық сындырушы; 3 – екіпішінбілікті қапас; 4 - әмбебапты төртпішінбілікті қапас; 5 - әмбебапты төртпішінбілікті қапастардың үздіксіз үшқапасты тобы; 6 – аралық рольганг; 7 – ұшатын атанақты қайшы; 8 – тазалай өңдеу отқабыршық сындырушы; 9 – үздіксіз тазалай өңдейтін топ; 10 – тасымалдайтын себезгілеуші рольганг;  11 – қалыңдығы 1,2 – 4 мм болатын жолақ үшін ораушы; 12 – орамды аудару құрылғысы бар арба; 13 – қалыңдығы 4 - 16 мм болатын жолақ үшін орағыш; 14 – орам үшін бұрушы үстел; 15 – орамды тасымалдаушы

Сурет 2.3 – Үздіксіз кеңжолақты орнақ 2000 жабдықтарының орналасу сұлбасы  

Үздіксіз тазалай өңдейтін топ жеті төртпішінбілікті қапастарды өзінің құрамына кіргізеді. Осы қапастарда қойылған жұмысшы пішінбіліктердің диаметрі 800 мм және тіреуші пішінбіліктердің диаметрі 1600 мм тең. Айтылған топқа сегізінші қапасты орнатуға мүмкіншілік жасалған. Жолақтың әр түрлі қалыңдығын азайту үшін, соңғы үш қапаста гидравликалық құрылғының көмегімен жұмысшы пішінбіліктің июлуіне қарсы жұмыс істейтін жабдық орнатылған. Феррит түйіршігінің керекті өлшемдері және оларды біркелкі болуы болат таңбасына және қаңылтыр қалыңдығына байланысты илемдеудің аяққы температурасын 840 – 900 оС шегінде автоматты реттеумен қамтамасыз етіледі. Осы тазалай өңдейтін топтың алдында екіатанақ типті ұшатын қайшылар орнатылған. Айтылған қайшы ары қарай өңделетін жолақтың алдынғы және артқы жақтарын кесуге арналған. Орнақтың барлық қапастарында жеке жетектер бар. Орнақтың ең соңғы тазалай өңдейтін қапасынан шыққан жолақ 500 – 600 оС температурасына дейін себізгілеуші құрылғы көмегімен салқындатылады, ал содан кейін бес аунақша-атанақ орағышының біруінде орамға оралады. Илемделген жолақты суықтай илемденетін цехқа немесе тазалай өңдеуге береді. Осы тазалай өңдеу мынаны қосады: орамды тарқату, көлденең кесу, қанылтырды қаттамға қаттау, бойлық кесу, уландыру, қалыптастыру немесе шынықтыру, түзету және басқа. Тазалай өңдеу арнайы үздіксіз тізбекте орындалады.

Технологиялық процесті бақылау және реттеу үшін орнақ күшті, температураны, керілуді өлшейтін және тіркейтін бергішпен, жолақтың қалыңдығы мен енін өлшейтін түйіспеусіз өлшегіштермен, ал тағы да бақылаушы әсерді өңдейтін орындаушы механизмдермен жабдықталған. Қыздыруды, тасымалдауды, температуралық режімді және жаншу режімін реттейтін автоматтандырудың жергілікті жүйесі мен орталық басқарушы ЭЕМ-нің арасында шапшан орындалатын байланыс қарастырылған. Орнақтың жылдық өнімділігі 6 млн. т.

Жоғары қоспаланған және қиын деформацияланатын болаттардан жасалатын түржиыны көп ыстықтай илемделген қаңылтырды өндірген кезде  жартылайүздіксіз жұмыс істейтін қаңылтырлы орнақты қолданады. Осы орнақтарда қаралай өңдейтін топтың орнына екіпішінбілікті кері қайтымды қаралай өңдейтін қапас және әмбебапты төртпішінбілікті қапас қолданылады. Кері қайтымды қапастың бар болуы илемделетін металдың физика-химиялық қасиетіне байланысты жаншуды және өтім санын таңдауға мүмкіндік береді. Мұндай орнақтардың жылдық өнімділігі 1,5 – 2 млн. т.

Суықтай илемделген қаңылтырлы болатты өндіру. Суықтай илемденетін орнақта қалыңдығы 0,2-ден 5 мм-ге дейін, ал ені 200 мм-ден 2300 мм-ге дейін өзгеретін қаңылтырлы болатты өндіреді. Суықтай илемденетін орнақ өнімінің едәуір бөлімін құрылымдық жұқақаңылтырлы көміртекті болат алады. Осы болаттар сапалы және әдеттегі сапалы болып бөлініп, қалыңдығы 0,5 мм-ден 5 мм-ге дейін және ені 500-ден 2300 мм-ге дейін өзгеретін күрделі және аса күрделі тетіктерді суықтай қалыптау үшін қолданылады. Суықтай илемдеумен жалпы белгіленетін төменгі қоспаланған және қоспаланған болаттар, қалыңдығы 0,005 тен 0,5 мм-ге дейін өзгеретін қаңылтыр, қалыңдығы 0,1 – 0,5 мм болатын анизотропты (трансформаторлы) және изотропты электртехникалық болатты және металл өнімнің басқа түрлерін өндіреді. Суықтай илемделген болат ұзындығы 1 – 6 м болатын қаңылтыр немесе орам түрінде сатылады.

Суықтай илемдеу үшін бастапқы материал ретінде, қалыңдығы 2,0 – 5,0 мм болатын ыстықтай илемделген болат қолданылады. Осы болаттар ыстықтай илемденетін орнақтан орам болып келеді. Суықтай илемденген болатты өндіру бірнеше негізгі процестен түрады.

Илемдеуге бастапқы материалды дайындауды үздіксіз улау агрегатында орындайды. Осы агрегатта орамды тарқатады, жолақты түзетеді және орамдардың шет жақтарын бір біріне пісіріп қосады. Үздіксіз улау агрегатында өңдеудің негізгі мақсаты, ол ыстықтай илемделген қаңылтырдың бетін отқабыршықтан тазалау.  Аунақшалар айналасында жолақты июмен өңдеп және ширықтыру орнағында 3 – 8 % жаншумен илемдеп отқабыршықты сындырады, ал содан кейін күкірт немесе тұз қышқылында химиялық немесе электрхимиялық уландырумен өңдеп осы отқабыршықты кетіреді. Соңғы жылдары бытыралақтыру қондырғысымен отқабыршықты механикалық кетіруді көп қолданатын болды. Агрегат тізбегінде жолақтың түзу емес бүйірлік жиектерін қиатын дискілі қайшылар орнатады. Осыдан кейін жолақты майлайды, одан кейін көлбеу қайшымен жолақтағы пісірілген жікті қиып алып, оны массасы 50 т дейін болатын орамға орайды. Керек болған жағдайда жолақты термиялық өңдейтін өтпелі пешті агрегатта орнатады. Барлық суықтай илемделген металдың 90 % төрт және бес қапасты үздіксіз орнақтарда илемдейді. Осы орнақтар июші жабдығы бар тарқатқышпен және түзетіп беретін аунақшалармен, төртпішінбілікті жұмысшы қапастармен (пішінбіліктердің бөшкесінің ені 1200 – 2500 мм) және ораушымен жабдықталған. Әрбір қапастың жұмысшы пішінбіліктерінде бәсендеткіш арқылы тұрақты тоқпен жұмыс істейтін жеке жетек бар.

Суықтай илемдеген кезде пішінбілікке түсетін металдың қысымы, кішікентай диаметрі бар жұмысшы пішінбілікті, алдынғы және артқы керілуді, ал тағы да майлап-салқындататын сұйық пен технологиялық майды  қолданудың арқасында азаяды. Майды қолданып илемдеу пішінбіліктердің иілуін және серпімді деформациясын азайтады. Осы үлкен жаншуды қолдануға мүмкіндік береді. Осымен бірге, илемдегенде майды қолдану энергия мен пішінбіліктің шығынын азайтады, әр түрлі қалыңдықты азайту және металдың пішінбілікке жабысуын жою есебінен қаңылтырдың сапасын жоғарлатады. Сонымен бірге май пішінбілікті салқындатады. Суықтай илемдеген кезде су-май эмульсиясын қолданады. Осы эмульсияның құрамына мыналар кіреді: эмульсол (құрамына 40 % дейін пальмалы май және басқа типті майлайтын-белсенді сыңарлар кіреді); эмульгаторлар (натридің сульфанаты, майлы қышқылдың сабыны); майлау қасиетін жоғарлататын қосымдар (мал майлары).

Әр түрлі қалыңдықты жерлері аз жұқа жолақтарды жасау үшін қапастың қатаңдығы және илемдеу процесінің тұрақтылығы ерекше үлкен орынды алады. Суықтай илемделген жолақтың ені бойынша қалыңдықтың әр түрлі болуына мыналар себеп болады: пішінбіліктің иілуінің өзгеруі; пішінбілік бөшкесінің ұзындығы бойынша тозудың және температуралық кеңеюдің пайда болуы; жанасу кернеуінің мөлшеріне және осы кернеу арқылы пішінбіліктің серпімді берілісіне әсер ететін факторлардың (бастапқы дайындама қалыңдығының әр түрлі болуы, керілу, майды беру және т. б.) жолақтың ені бойынша өзгеруі.

Жолақтың ені бойынша әр түрлі қалыңдықты азайту үшін пішінбілікті ажарлап өңдеген кезде пішіндейді, пішінбіліктің ұзындығы бойынша эмульсияны берудің қарқындылығын реттейді (пішінбілікті жылумен пішіндеу) және гидромеханикалық құрылғының көмегімен илемдеу жүріп жатқан кезде жұмысшы және тіреуші пішінбіліктерді күшпен иеді. Иілуге қарсы жұмсалатын ең үлкен күш илемдеу күшінің 30 % аспайды.

Жолақтың ұзындығы бойымен қалыңдықтың әр түрлі болуы бастапқы дайындама қалыңдығының әр түрлі болуымен, үйкеліс коэффициенті және керілудің өзгеруімен байланысты. Сұйық майды қолдана отырып илемдеу жылдамдығын үлкейткен кезде үйкеліс коэффициенті едәуір азайады, ал илемдеуді тежеген кезде айтылған үйкеліс коэффициентті көбейеді, яғни үйкеліс коэффициентті жылдамдық режімінен тәуелді болады.

Деформацияның режімдері қаңылтырлы болаттың механикалық қасиетіне және құрылымына едуір әсерді көрсетеді. Суықтай илемдеу процесінде илемдеу бағытының бойымен түйіршіктердің ұсақталуы және созылуы жүреді. Егер жалпы жаншу 45 – 50 % кіші болмаса, онда кейінірек жүргізілетін рекристаллизациялық босаңдату қақталуды жойып, керекті механикалық қасиетті және тең осьті құрылымды алуға мүмкіндік береді. Қазіргі уақытта қолданып жүрген орнақтарда жалпы жаншу 70 – 80 % жетеді. Осы босаңдату температурасын төмендетуге мүмкіндік береді. Үздіксіз орнақтың қапастарына жалпы жаншуды таратқан кезде барлық қапастың қозғалтқыштарына біркелкі күшті түсіруге және жабдықтардың беріктіктік мүмкіндіктерін ең жоғары етіп пайдалануға тырысады. Илемдеудің дәлдігін үлкейту үшін соңғы қапастағы жаншуды 10 – 20 % дейін азайтады.

Суықтай илемдейтін үздіксіз орнақтың жылдамдық режімімен, орамды илемдеуді бастағанда илемдеу жылдамдығын едәуір азайту қарастырылған. Өйткені орамның алдынғы жағын қапастардың барлық пішінбіліктері арқылы өткізіп орағыш атанағына бағыттау қажет. Содан кейін илемдеу жылдамдығын жұмысшы жылдамдыққа дейін жоғарлатып, пішінбіліктер арқылы орамның артқы жағы өткен кезде қайта азайту қарастырылған. Кейбір орнақтарда пішінбіліктер арқылы пісірілген жік өткен кезде жылдамдықты азайту қолданылады. Жолақтың көптеген бөлімін өзгермелі жылдамдықпен илемдейтін болғандықтан үйкеліс жағдайы, күш, қапас элементінің серпімді деформациясы уақытпен өзгеріп отырады. Осы жолақтың ұзындығы бойынша қалыңдықтың өзгеруіне алып келеді.  

Жолақтың қалыңдығын илемдеу уақытында реттеу үшін жұқақаңылтырлы орнақты қалыңдықты автоматты реттейтін жүйемен (ҚАРЖ) жабдықтайды. Жүйе ЭЕМ жабдықталған. Осы ЭЕМ өлшейтін аспаптың мәліметін (жолақ қалыңдығының өзгеруін, илемдеу күшін, қозғалтқыштың жүктелуін және т.б.) өңдейді және орнақтың әрбір қапасындағы илемдеу жылдамдығын, жаншу мөлшерін есептейді. Шексіз илемдеу орнағын қолданып жолақтың сапасын едәуір жақсарту болады (сурет 2.4). Осы орнақта орнақ алдындағы ағымда илемдеуге дайындалған орамдардың шет жақтары пісіріп қосылады. Нәтижесінде орамның алдыңғы жағын қондыру операциясының уақыты қысқарады, ал илемдеу жылдамдығы пішінбіліктер арқылы тек пісірілген жік өткен кезде ғана азаяды. Осыған сәйкесті орнақтың өнімділігі жоғарлайды. Процесс үздіксіз болуы үшін орнақ тұзақтық жинақтауышпен қамтамасыз етіледі. Орнақтан жолақ шығатын жақта, осы жолақты ұшатын қайшымен кеседі және орамға орайды. Суықтай шексіз илемдейтін бесқапасты орнақ 2030 жылына 2,5 млн. т суықтай илемделген жұқақаңылтырды өндіре алады. Осы қаңылтырдың қалыңдығы 0,4 – 2 мм, ені 1800 мм дейін. Бөшкесінің ұзындығы кішкентай (1400 мм) осыған ұқсас бес және алты қапастары бар үздіксіз орнақтарды жесті илемдеу үшін қолданады.

Қаңылтырды суықтай илемдеу үшін үздіксіз орнақтармен бірге бірқапасты кері қайтымды орнақтарды қолданады. Осы орнақтарды түржиыны әр түрлі (қалыңдығы, ені, таңбасы және т.б. бойынша) орамдарды илемдеу үшін пайдаланады. Осындай да жұқа (қалыңдығы 0,1 – 0,3 мм) және өте жұқа (қалыңдығы 2 мкм) жолақтарды жиырмапішінбілікті бір қапасты орнақта илемдейді. Кері қайтымды орнақтарда илемдеуді бірнеше өтіммен жүргізеді. Сондықтан қапастың екі жағына да атанақты орауышты орнатады.

              

1 – тарқатушы тобы; 2 – тартатын және түзететін аунақшалар; 3 – пісіретін машина;

4 – төрт тұзақтық арбасы бар жолақты жинақтаушы; 5 – керілу аунақшалары; 6 – жеке орамдарды илемдейтін кіруші бөлім; 7 – қалыңдықты өлшейтін қондырғы; 8 – бесқапасты үздіксіз топ; 9 – ротациялық қайшы; 10 – ораушы топ  

Сурет 2.4 – Шексіз илемдейтін үздіксіз бесқапасты қаңылтыр орнағы 2030

Суықтай илемдеуден кейін рекристаллизациялық босаңдатуды қорғау атмосферасы бар құндақты қалпақты пеште жүргізеді. Соңғы уақыттарда осы босаңдатуды мұнара типті үздіксіз пеште жүргізетін болды. Соңғы пеш босаңдату процесін едәуір тездетіп, дайын жолақтың сапасын жақсартады. Өйткені жолақтың ені мен ұзындығы бойынша механикалық қасиет біркелкі болып таралады және жолақтың толқындығы пен шалыстығы азайады.

Төменгі көміртекті болатты босаңдатқан кезде тең осьті ферриттік түйіршігі және біркелкі таралған сферралы ұсақ цементит бөлшектері бар құрылымды 540 – 560 оС температурасында алады. Бірақта осындай температурада рекристаллизация толық 2 сағат ішінде өтеді. Суықтай илемдеудің тура осындай дәрежесінде және 700 оС температурасында рекристаллизация 5 мин ішінде бітеді. Сондықтан практикада құндақты пештегі босаңдату температурасын 680 – 700 оС температура аралығына сәйкес келтіріп орнатады. Босаңдатудың ұзақтылығы 6 – 8 сағат. Үздіксіз пештердің қыздыру бөлмешегінде жолақты 700 – 730 оС температурасына дейін қыздырады.

Босаңдатудан кейінгі келесі технологиялық операция болып ширақтыру саналады, яғни 0,5 – 3 % жаншуымен майды қолданбай суықтай илемдеу. Ширақтырудың мақсаты – қаңылтырды суықтай қалыптаған кезде дөрекі сырғу жолақтарын пайда болғызбау үшін қаңылтырды түзету, тегістеу және беттік беріктендіру.  Ширақтыруды өткізу үшін жұмысшы пішінбіліктерінің диаметрі 500 мм тең болатын арнайы орнақтарды цехқа орнатады. Қалыңдығы 0,1 – 0,5 мм болатын жолақ үшін үздіксіз екіқапасты орнақты, ал қалыңдығы салыстырмалы үлкен жолақ үшін бірқапасты орнақты қолданады. Ширақтыруды босаңдатудан кейін бір немесе бірнеше өтіммен іске асырады.

Суықтай илемделген қаңылтырларды әр түрлі пластмасалармен, лактармен, қалайымен (электролиттік қалайлылау), мырышпен, алюминимен, хроммен қаптауды үздіксіз әсер ететін өнімділігі жоғары арнайы қондырғыларда іске асырады (сурет 2.5). Қаңылтырлар қаптаудың түріне байланысты жоғары жегіделік тұрақтыққа, электроқшаулағыш қасиетке, жақсы сыртқы түрге иемденген. Сондықтан олар өндірісте және күнделікті жағдайда кеңінен қолданылады.

1 – таратқыштар; 2 – көлбеу қайшылар; 3 – пісіру машинасы; 4 – беретін аунақшалар;

5 – электрлиттік майсыздандыру шомылығы; 6 – уландыратын және жуатын шомылықтар;

7 – жолақты қалайымен электролиттік қаптайтын шомылық; 8 – кептіретін бөлмешік; 9 – пассивтендіретін бөлмешік; 10 – ораушылар; 11 – ұшатын қайшы; 12 - қаңылтырқаттағыш

Сурет 2.5 – Үздіксіз электролиттік қалайлау агрегатының сұлбасы

Илемделген қаңылтырды таза өңдеуді және кесуді бойлық және көлднең кесу жабдықтары бар арнайы агрегатта орындайды. Суық орамдарды тарқатады, бүйірлік жиектерін дискілі қайшылармен кеседі, содан кейін жолақты түзетеді және ұшатын қайшымен өлшемді ұзындыққа кеседі. Жолақты майлаудан және ақауға бақылаудан кейін дестелейді және байлайды.

Техникалық әдебиет нег. 1 [3-8], нег. 2. [16-38].  

Бақылау сұрақтары

  1.  Қаңылтырды ыстықтай немесе суықтай илемдеп жасау үшін қандай жабдықтар қолданылады ?
  2.  Не себептен илемдеу процесін үздіксіз деп атайды ?
  3.  Отқабыршықты қағу үшін қандай жабдықтар қолданылады?
  4.  Не себептен ыстықтай илемдеген кейін салқындатуды қолданады ?

№ 3 дәріс. Сортилемдеу өндірісі. Сортты пішіндерді өндіру. Рельс пен арқалықты өндіру

 Сортты пішіндерді өндіру. Өлшемдеріне байланысты сортты пішіндер былай бөлінеді: ірі сорт; орташа сорт; ұсақ сорт; сымтемір. Қазіргі заманғы орнақтар пішінөлшемдердің белгілі бір тобын өндіріп шығаруға арналған. Осы үлкен өнімділікпен өңдеуге мүмкіндік береді және стандарпен қойылатын сапа талабын қамтамасыз етеді. Осындай себептер көптеген жағдайда орнақтардың өлшемдерін, олардың құрылымын және жабдықтардың орналасу ретін анықтайды. Орнақтар былай бөлінеді: ірі сортты орнақтар; орташа сортты орнақтар; ұсақ сортты орнақтар; сым орнақтары. Осымен бірге арнайы белгіленуі бар орнақтар да қолданылады (рельсарқалық, штрипс, жолақ илемдейтін орнақтар).  

Сортты орнақтардың көпшілігі жуықты түрде бірдей болатын мынандай технологиялық циклге иемденген: қыздыру; илемдеу; салқындату; өлшемді ұзындыққа кесу; таңбалау және жинау.   

Ірі сортты орнақтарда диаметрі немесе квадратының қабырғасы 80 – 300 мм болатын дөңгелек және квадратты пішіндерді, және № 12 – 24 арқалық пен швеллерді  илемдейді. Қазіргі уақытта ірі сортты илемдерді негізнен үздіксіз және жартылай үздіксіз орнақтарда жасайды.  

Жартылай үздіксіз орнақ 600 көлденең қимасы 300×300 мм болатын блюмдерден 10 м/с жылдамдықпен дөңгелек пішіндерді (диаметрлері 50 – 120 мм), рельстерді (бір метрінің массасы 24 кг дейін), биіктігі 100 – 200 мм болатын арқалықтарды және басқа пішіндерді илемдеу үшін қолданылады. Орнақтың өнімділігі жылына 1,6 млн. т. Блюмдерді төменгі жақтан қыздыратын үш бесаймақты екіқатарлы әдістемелік пеште қыздырады. Содан кейін жеке жетектері бар 17 қапасты орнақта илемдейді. Қапастар шлепперлермен қосылған үш параллельді тізбекте орналасқан. Орнақтан шығатын илемді ыстықтай кесетін 10 арамен кеседі. Осы илемдеудің жоғарғы ырғағын қамтамасыз етеді. Кесілгеннен кейін металл рельстерді бұру үшін арнайы аударушымен жабдықталған суытқышқа түседі, ал содан кейін таза өңдейтін үш бөлімнің (рельстер үшін, сортты илем үшін және ірі пішіндер үшін) біреуіне түседі.  

Ең қазіргі заманғы болып дайындаушы-ірісортты орнақ 700 саналады. Осы орнақ қоспаланған болаттардан диаметрі 80 – 180 мм болатын дөңгелек пішіндерді, құбырлық дайындамаларды, өлшемі 70 – 110 мм болатын квадратты дайындамаларды илемдеу үшін арналған. Орнақтың жылдық өнімділігі 2,3 млн. т (сурет 3.1). Көлденең қимасы 300×360 мм, ал ұзындығы 6 – 12 м болатын үздіксіз құйылған блюмді қадамды арқалығы бар үш әдістемелік пеште 1200 – 1250 оС температурасына дейін қыздырады. Содан соң блюмдегі отқабыршықты гидроқағумен жойғаннан кейін, оны жаншитын екіпішінбілікті кері қайтымды қапас 950-дің жәшіктік мөлшерлегішінде илемдейді. Күші 8 МН болатын қайшыда илемнің алдынғы жағын кескеннен кейін және керекті жағдайда отпен тазалайтын машинада өңдегеннен кейін жартылай өнімді бірінші үздіксіз өңдейтін топта илемдейді. Осы топта диаметрі 100 – 180 мм болатын дөңгелек пішінді алады, ал тым кішірек пішінді алу үшін илемдеуді екінші үздіксіз топта жалғастырады. Үздіксіз топта сопақ – дөңгелек созатын мөлшерлеу жүйесін қолданады. Диаметрі 700 мм-ге тең пішінбілігі бар кезектесіп орналасқан тік және көлденең қапастар жеке жетекті қуаты 1350 кВт тең болатын қозғалтқыштан алады. Осы қапастарда арнайы қатаң құрылымы бар тұғырлар орнатылған. Пішінбіліктерді ауыстыруды 5 мин ішінде қапастарды ауыстыру жолымен тез жүргізеді. Қапастардың әрбір тобында тасымалдаушы рольгангтер орнатылған. Осы рольгангтерде илемді 9 – 15 м ұзындыққа ыстықтай кесетін стационарлы және қозғалмалы аралар қойылған.  

Кесуден кейін металл босаңдату пешіне немесе тікелей тоңазытқышқа түседі. Осы тоңазытқышта металл 80 оС температурасына дейін салқындатылады. Содан кейін аралық қоймаға беріледі. Таза өңдеу бөліміндегі ағым тізбегінде илемді мынандай өңдеулерге түсіреді: бытыралақтырып отқабыршықтан тазалау, түзету, бақылау, беттік ақаулардан тазалау, өлшемді ұзындыққа кесу, таңба басу, өлшеу, орау, дестеге байлау. Бетінің сапасы, дәлдігі аса жоғары болатын дөңгелек пішінді алу үшін металдың біраз бөлімін жону білдегінде өңдейді.  Орнақтың ерекшелігі болып мыналар саналады: жаншу қапасында ЭЕМ көмегімен илемдеуді автоматтандыру; технологиялық ағымда беттің сапасын, илемнің дәлдігін автоматты бақылау; механизациялау дәрежесінің жоғары болуы; тазалай өңдеу операциясының ағындылығы.  

Орташа сортты орнақтарда өлшемдері 30 – 80 мм болатын дөңгелек және квадратты пішіндерді, екітаврлы, швеллерлі, жолақтық және басқа фасонды профильдерді илемдейді. Орташасорты орнақтар пішінбіліктерінің диаметрі 300 – 600 мм тең. Кейбірде осы топтардың орнақтарын (кең таралған болғандықтан) ұсақсортты-орташасортты және орташасортты-арқалықты деп  қосымша бөледі.

1 – қыздыру пештері; 2 – отқабыршықты гидроқағатын қондырғы; 3 – манипуляторлар

мен аударғыштар; 4 – жаншитын кері қайтымды қапас 1000; 5 – отпен тазалайтын машина;

6 – ыстықтай кесетін стационарлы қайшы; 7 ө қапастардың бірінші тобы; 8 – ыстықтай кесетін аралар; 9 – таңба басатын машина; 10 – маятникті қайшы; 11 – аударғыш; 12 – қапастардығң екінші тобы; 13 – қосиінді қайшылар; 14 – бөлімдерден бөлімдерге және тоңазытқыштарға металды беретін шлеппер  

Сурет 3.1 – Дайндаушы-ірісортты орнақ 700 жабдықтарының орналасу сұлбасы

Жаңа үздіксіз ұсақсортты-орташасортты орнақ 350 (сурет 3.2) қоспаланған болаттардан дөңгелек (12 – 75 мм), кваратты, алтықырлы және жолақтық (ені 120 мм дейін) профилдерді (жылына бір млн. т дейін) өндіруге арналған. Дайын илемді шыбық және орам (диаметрі 40 мм дейін) түрінде өндіреді. Көлденең қимасы 170×170 мм, ұзындығы 9 – 11 м, ал массасы 2,45 т болатын кваратты дайындаманы қадамды табаны бар екі пеште қыздырады. Алтықапасты қаралай өңдейтін топ 630-дан кейін илемдеудің маршруты екі жіпке айырылады. Ұсақ сортты (12 – 32 мм) илемдеу үшін илемделетін дайындама аунақшалы өтпелі пешке түседі, ал содан кейін бірінші аралық төртқапасты топ 500-де, екінші  аралық сегізқапасты топ 400-де және тазалай өңдейтін алтықапасты топ 350-де илемденеді. Илемдеу жылдамдығы 20 м/с дейін өседі. Орташа сорт (34 – 75 мм) паралельді тізбекте илемденеді. Осы тізбек қапастардың мынандай екі тобын өзінің құрамына қосады: аралық 500 және тазалай өңдейтін 350. Мұнда илемдеу жылдамдығы 8 м/с аспайды. Қапастардың орналасуы бір мезгілде екі тізбекпен илемдеуді (жартылайжіпті илемдеу) жүргізуге және тізбектердің біреуіндегі қапастарды қайта пішінбіліктеп профильден профильге тоқтаусыз ауысуды іске асыруға мүмкіндік береді. Әрбір тізбекте илемделгеннен кейін металл немесе тоңазытқышқа (бір мезгілде әр түрлі жаққа), немесе ағымды термилық өңдейтін пештерге түсуі мүмкін. Ұсақ сортты тізбектен металды кейінірек ілгекті конвейерде салқындатын етіп  тағы да орағышқа беруге болады. Жартылайжіпті илемдеу орнақ өнімділігін 1,5 есе үлкейтуге және меньшікті капитальдық салымды 35 % азайтуға мүмкіндік береді.  

Үздіксіз орташасортты-арқалықты орнақ 450 (сурет 3.3) көміртекті және азқоспаланған болатан жасалатын жеңілдетілген жұқақабырғалы екітаврлі арқалықтарды, еңкейген және параллелььді сөрелері бар, ал қабырғасының биіктігі 160 – 300 мм (стандартта № 16 – 30 белгілеулері қолданылады) болатын швеллерді, № 6 – 12 бұрыштық профильдерді, диаметрі 30 – 60 мм тең дөңгелек профильдерді, эквивалентті қимасы бар квадратты және алтықырлы профильдерді илемдеу үшін қолданылады. Орнақтың өнімділігі жылына 1,5 млн. т. Көлденең қимасы 150×150 мм-ден 200×200 мм-ге дейін өзгеретін, ұзындығы 12 м, ал массасы 4,7 т дейін болатын дайындамаларды 1150 – 1220 оС температурасына дейін қадамды табаны бар пештерде қыздырады. Өлшемдері 630×1000 мм тең болатын пішінбіліктері бар қаралай өңдейтін топ үш үздіксіз топта орналасқан. Орнақ құрылымының ерекшелігі болып құрастырылған қапастарды қолдану саналады. Осы қапастар орнатылуына байланысты пішінбіліктері көлбеу (К) орналасқан болып немесе пішінбіліктері тік (Т) орналасқан болып жұмыс істей алады. Әрбір қаралай өңдейтін топтың екінші қапасы құрастырылған. Сондықтан сортты профилдерді созатын жүйеде жасаған кезде көлбеу және тік қапастар кезектесіп орналасуы мүмкін. Бұлай орналасу созатын жүйеде аударуды қолданбауға және фасонды профилді көлбеу қапаста жасаған кезде ернемекті ауыстыру үшін мөлшерлегішті 180о аударуға мүмкіндік береді. Өнделіп жатқан дайындаманы 90 және 45о аудару үшін әрбір топтың алдында аударушы орнатылған.

1 – қыздыратын пеш; 2 – отқабыршықты гидроқағатын қондырғы; 3 – қапастардың қаралай тобы; 4 - өтпелі қыздыратын пеш; 5 – бірінші аралық ұсақ сортты қапастар тобы;

6 – ұшатын қайшы; 7 – екінші аралық қапастар тобы; 8 – тазалай өңдейтін ұсақ сортты қапастар тобы; 9 – араллық орташа сортты қапастар тобы; 10 – тазалай өңдейтін орташа сортты қапастар тобы; 11,12 – екі сатылы салқындату қондырғысы; 13 – орағыштар;

14 – тасымалдаушы; 15 – ілгекті конвейер; 16 – тоңазытқыш; 17 – орамдарды жинайтын қондырғы

Сурет 3.2 – Үздіксіз ұсақсортты-орташасортты орнақ 350 жабдықтарының орналасу сұлбасы

Тазалай өңдейтін топ өлшемдері  530×630 және 480×600 мм болатын пішінбіліктері бар жеті құрастырылған қапастан тұрады. Осы қапастардың төртеуі, сонымен бірге тазадай өңдейтін, пішінбіліктерінің диаметрі 900 (К) және 700 (Т) мм болатын құрастырылған қапастармен ауыстырылуы мүмкін. Соңғы қапастағы илемдеу жылдамдығы 15 м/с тең. Соңғы қапастан соң, тоңазытқыштың ұзындығына сәйкесті ұзындыққа илемді кесу үшін, күші 0,63 МН болатын ұшқыш қайшы орнатылған. Тоңзатқыш екі жақты. Екінші жағына профилді жаншымай өлшемді ұзындыққа айтылған фасонды илемді кесу үшін қайшы-қалып орнатылған. Ұсақ сортты болатты (өлшемдері 8 – 30 мм болатын дөңгелек және квадратты профилдер, ұсақ бұрыштық жолақ, арматуралық болат, кейбір фасонды профилдер) және жәмішсымды (диаметрі 5 – 11 мм болатын оралған дөңгелек болат) осы уақытқа дейін жуықты толық үздіксіз ұсақсортты және сымтемірлік орнақ 250-де өндіріп шығарды.

Ұсақсортты орнақ 250 қапастардың екі тобынан тұрады. Жеті екіпішінбілікті қапастар кіретін қаралай өңдейтін топта, бір мезгілде өлшемі 80×80×120 мм болатын екі дайындаманы илемденеді (екі жіппен илемдеу). Тазалай өңдейтін топ екі тізбекке бөлінген. Осы тізбектердің әр қайсысы тік және көлденең орналасқан пішінбіліктері бар сегіз қапастан тұрады. Тазалай өңдейтін топта илемдеуді бір жіппем жүргізеді. Илемдеуден кейін илем орамға орау үшін не орағышқа, не тура тоңазытқышқа түседі, ал содан кейін кесу қайшысында кесіледі. Оралған орам кеінірек ілгекті конвейірде салқындатылады. Түржиынына байланысты орнақ 250-дің жылдық өнімділігі 550 – 700 мың т. Пайда болатын ақау 0,3 % тең. Қосынды шығын коэффициенті – 1,035 – 1,04.

1 – қыздыру пеші; 2 – ыстықтай кесетін қайшылар; 3 – аударғыш; 4 – қапастардың қаралай тобы; 5 – ұшатын қайшы; 6 – қапастардың тазалай тобы; 7 – тоңазытқыш; 8 – түзеткіш машина; 9 – қалталар; 10 – суықтай кесетін қайшылар; 11 – тоқитын машина; 12 – дайын профилдер үшін қалталар; К – құрастырылған қапас (пішінбіліктері көлденең орналасқанда да, тік орналасқанда да жұмыс істей алатын қапас); У - әмбебапты қапас (пішінбіліктері бір мезгілде көлденең және тік орналасатын қапас); Г – көлденең қапастар  

Сурет 3.3 – Үздіксіз орташасортты орнақ 450 жабдықтарының орналасу сұлбасы

Үздіксіз сымтемірлі орнақ 250 (сурет 3.4) көлденең қимасы 80×80 мм, ұзындығы 12 м және массасы 600 кг болатын дайындамадан өлшемі 5 – 10 мм тең жәмішсымды илемдейді. Қаралай өңдейтін 450 және бірінші аралық 320 топтарында илемдеуді төрт жіппен, екінші аралық 320 тобында екі жіппен, ал тазалай өңдейтін 250 тобында бір жіппен жүргізеді. Тазалай өңдейтін топта илемдеу жылдамдығын 40 м/с дейін өсіреді. Едәуір бұралу тербелісі пайда болатындықтан осы жылдамдықты ары қарай үлкейту мүмкін емес. Әрбір тазалай өңдейтін топтан кейін жәмішсымды орамға орауға арналған қозғалмайтын атанағы бар екі орағыш орнатылған. Осы оралған орамдар кейінірек ілгекті конвейірде салқындатылады. Осындай орнақтардың өнімділігі жылына 800 мың т дейін жетеді. Бірақта жәмішсымдардың сапасы мынандай себептермен төмен: жәмішсым ұзындығы бойынша қасиеттің біркелкі болмауы (орамда шетте және іште орналасқан айналымдардың салқындату жағдайы әр түрлі болу себебінен); отқабыршық қабатының едәуір болуы (орамның ішкі айналымдарының ұзақ уақыт салқындауы себебінен); төртжіпті илемдеген кезде илем дәлдігінің төмен болуы.   

Ұсақсортты-сымтемірлі орнақтардың қазіргі заманғы даму тенденциясы илемнің сапасына қойылатын талаптың өсуімен және агрегаттардың өнімділігін жоғарлатуға ұмтылуымен анықталады. Илемнің дәлдігін жоғарлатуды, технологиялық параметрдің байқаусыз тербелісінің көзі болып саналатын илемнің керілумен деформациялауын жойып, керілусіз илемдеумен жетуге болады деп саналады.  Көпжіппен илемдеген кезде жәмішсымдардың алдынғы және артқы жақтарының қапасқа кіруі және одан шығуы әр түрлі уақытпен жүретін болатындықтан толық күш өзгереді және осыған сәйкесті қапас элементінің серпімді деформациясы да өзгереді. Осы себептен жолақтың ұзындығы бойынша профилдің тік өлшемдері тербелмелі мәнді алады. Осымен бірге, біржіппем илемдеген кезде тік және көлденең қапастарды қолдана отырып жәмішсымды аудармауға мүмкіндік пайда болады. Пішінбілік алдындағы арматураны жеңілдету осындай ақаулардың (сызықіз, тырнақіз және т.б.) пайда болу мүмкіндігін азайтады. Дайындаманың қимасы мен массасын едәуір үлкейту, тек қана илемдеу орнағының өнімділігін жоғарлатып қоймай, ал тағы да жалпы созылуды үлкейту жолымен илемнің сапасын жақсартуға мүмкіндік береді. Демек дайындама ақауларын домалатып шығаруға мүмкіндік жасалады. Оралған болатты таза өңдеу қиын екендігін ескеріп, қазіргі заманғы орнақтар дайындаманың сапасын бақылайтын және оны таза өңдейтін арнайы бөлімді өзінің құрамына кіргізеді.  

I – дайындама қоймасы; II – орнақ аралығы; III – электрмашина бөлмесі; 1 – итергіш; 2 – шығарғыш; 3 – қыздыру пеші, 4 – қайшы; 5 – бірінші топтың қаралай қапастары;

6 – илемнің шеткі жағын кесуге арналған ұшатын қайшылар; 7 – екінші топтың қаралай қапастары; 8 – тазалай өңдеу алдындағы қапастар; 9 – қапастардың тазалай өңдейтін топтары; 10 – қозғалмайтын атанағы бар орағыштар; 11 – муфельды тасымалдауыш; 12 – ілгегі бар конвейер   

Сурет 3.4  – Үздіксіз сымтемірлі орнақ 250 жабдықтарының орналасу сұлбасы

Қазіргі заманғы орнақтардың технологиялық процесін автоматты басқару жүйесімен жабдықтау, технологиялық ағымда илем бетінің сапасын және тазалай өңдейтін қапастан кейін профилдің дәлдігін автоматты бақылауды іске асыруға мүмкіндік берді. Осылай бақылауды жасау, кеінірек қайталап бақылау жасау үшін илемді сұрыптауға және ағымнан тыс жақтағы таза өңдеу бөлімінде илемді тазалауға мүмкіндік жасады.

Илемнің дәлдігін жоғарлату сұрағының өте маңызды шешімі болып илемнің өлшемдерін автоматты реттейтін жүйені (ИӨАРЖ) еңгізу саналады. Бір профилден екінші профилге ауысқан кезде өндірістік тоқтауды едәуір азайтуды, орнақтан тыс арнайы аралықта қайта пішінбіліктеуді және жұмысшы қапас пен пішінбіліктік арматураны баптауды жүргізумен жетуге болады.

Қазірге кездегі өндірісте қыздырудың сапасын жоғарлатуға үлкен көңіл бөледі. Алдымен қадамды табаны немесе арқалығы бар қазіргі заманғы көпаймақтық пештерді қолданып дайындаманы біркелкі қыздыруға, ал сонымен қатар технологиялық ағымға өтпелі қыздыратын пештерді қоюға үлкен көңілді бөледі. Температуралық сынаны (жәмішсымның алдынғы және артқы жақтары температурасының айырмасын) азайту үшін дайындаманы пештен беруді тікелеу орнақтың бірінші қапасына берумен іске асырады (дайындаманың артқы жағы пеште біраз болады).

Айтылған көптеген тенденциялар диаметрі 14 – 42 мм болатын дөңгелек болатты өндіру үшін қолданылатын ұсақ сортты орнақ 250 жасаған кезде іске асырылды (сурет 3.5). Өндірілетін дөңгелек илемдер жоғары дәлдікпен орам түрінде жасалады. Орамның массасы 2,1 т. Орнақтың жоғары өнімділігіне (жылына 1 млн. т) көлденең қимасы 150×150 және ұзындығы 15 м болатын дайындаманы илемдеумен жетеді. Дайын өнімнің жоғары дәлдігі бір жіппен илемдеумен, ал тағы да аралық және тазалай өңдейтін қапастар тобында 25 м/с жылдамдықпен керілусіз илемдеумен қамтамасыз етіледі. Сапаны жоғарлату үшін дайындама беттерін көрші аралықтағы ағымдағы тізбекте өңдейді. Таза өңдеу мынаны қосады: бытыралақтыру қондырғысында отқабыршықтан тазарту; түзету; магниттік тәсілдермен ақауды анықтау және ультрадыбыстық бақылау (ішкі ақауларды анықтау), механикалық білдектерде ақаудан тазалау. Соңғы қапастан шыққаннан кейін, ораудың алдында үлкен қысымы бар сумен 700 оС температурасына дейін илемді тездетіп салқындатады. Осы дайын илемнің бетіндегі отқабыршықтың азайуын және термоберіктену есебінен илемнің қасиеттерін жоғарлатуды қамтамасыз етеді.

I – дайындама қоймасы; II – дайындаманы таза өңдейтін бөлім; III –орнақ аралығы; IV – электрмашина бөлмесі; 1 – қыздыру пеші; 2 – отқабыршықты гидроқағатын қондырғы; 3 –  қапастарың қаралай тобы; 4 – ұшатын қайшы; 5 – қапастардың аралық тобы;

6 – қапастардың тазалай өңдейтін тобы; 7 –тез салқындату үшін қондырғы;

8 – қысылған ауамен салқындататын қондырғысы бар орағыш; 9 – орамды байлайтын қондырғы; 10 – орамды жинайтын қондырғы  

Сурет 3.5  – Болаттың орамын илемдеу үшін қолданылатын үздіксіз ұсақсортты орнақ 250 жабдықтарының орналасу сұлбасы

Өндіру көлемі жылына 1 млн. т дейін болатын қазіргі заманның сымдайтын орнағы үлкен массасы бар дайындамадан үлкен массасы бар орамды жәмішсымға илемдейді. Дайындаманың көлденең қимасы 200×200 мм, ұзындығы 20 м дейін. Илемдеу жылдамдығы 100 м/с дейін. Осындай жылдамдықтар төрттен онға дейін үшпішінбілекті (бір біріне қатысты 120о бұрышпен орналасқан) немесе екіпішінбілікті қапастарды қосатын тазалай өңдеу және тазалай өңдеу алдындағы жиынтықты қолданудың арқасында мүмкін. Диаметрі 150 мм болатын консольды диск түріндегі пішінбіліктер вольфрам карбидінен жасалған. Дискілер көкжиекке қатысты 45о бұрышпен орналасқан, ал әрбір келесі жұп дискілердің осі алдыңғы оське қатысты 90о бұрышпен орналасқан (сурет 3.6). Пішінбіліктер жетегі бір немесе екі электрқозғалтқыштан бәсендеткіштер және тістегеріштік қапастар жүйесі арқылы іске асырылады. Пішінбіліктерді реттеуді эксцентриктік қондырғының көмегімен жүргізеді.

1 – илемдеу пішінбіліктері; 2 – тістегеріштік пішінбілік; 3 – трансмиссия;

4 – бас бәсендеткіш

Сурет 3.6 – Екіпішінбілікті қапас жиынтығы бас жетегінің сұлбасы

1 – қадамды табаны бар қыздыру пеші; 2 – отпен тазалау машинасы; 3 – терможонғышты тазалау машиналары; 4 – жаншитын қапастар тобы; 5 – ұшатын қайшы; 6 – екі қатарлы аунақшалы пеш; 7 – қаралай өңдейтін қапастар тобы; 8 – қайшылар; 9, 10 – бірінші және екінші аралық қапастар тобы; 11 – тазалай өңдейтін қапастар жиынтығы; 12 – екі сатылы салқындату қондырғысы; 13 – орамды жинаушы және тығыздаушы қондырғы  

Сурет 3.7 – Үздіксіз сымды орнақ 150 жабдықтарының орналасу сұлбасы  

1 – сымды орнақтың соңғы тазалай өңдеу қапасы; 2 – илемді сумен салқындату үшін құбырлар; 3 – бағыттаушы құбыр; 4 – құбыр-жетектеуішті айналдыру жетегі; 5 – құбыр – жетектеуіш; 6 – тасымалдауыш; 7 – желдеткіш; 8 – ыстық илемнің сейілген сақиналы орамы; 9 – орамды қалаптастыратын бұрылатын платформадағы конусты түзеткіш   

Сурет 3.8 – Илемді екі сатылы реттеп салқындататын қондырғының сұлбасы

Үздіксіз сымтемірлі орнақ 150, массасы 2 т болатын орамға жоғарыкөміртекті және қоспаланған болаттардан жәмішсымдарды илемдеуге арналған (сурет 3.7). Орнақтың өнімділігі жылына 0,5 млн. т. Көлденең қимасы 200×200 мм болатын бастапқы дайындаманы қадамды табаны бар пеште қыздырғаннан кейін жаншитын қапастар тобында илемдейді. Осы топтағы ағымда екі терможонғыш машиналармен төрт жақтан тазалауды жүргізеді. Өтпелі екі қатарлы аунақшалы пеште 1200 оС температурасына дейін жартылай өнімді қыздырғаннан кейін, оны қаралый өңдейтін және бірінші аралық топта екі жіппен, ал екі екінші аралық топта және екі тазалай өңдейтін жиынтықта (онқапасты) бір жіппен илемдейді. Илем шығатын жердегі жылдамдық 60 м/с тең. Жәмішсым екі сатылы салқындатудан өтеді. Алдымен илемді жоғарғы қысымды сумен (2 МПа) құбыр ішінде 630 оС температурасына дейін салқындатады. Екінші сатыда арнайы қондырғы орамқұрушымен, яғни құбыр-жетектеуіш көмегімен илемді қазғалатын тасымалдаушыда тілімделген орам түрінде қойады (сурет 3.8). Тасымалдаушының аяғында 300 оС температурасына дейін салқындатылған илем орам жинаушыға түседі. Осы жерде илем оралады, содан кейін гидравликалық баспақпен тығыздалып, ілмектік конвейрге түседі.

Техникалық әдебиет нег. 1 [3-8], нег. 2. [16-38].  

Бақылау сұрақтары

  1.  Дайндаушы-ірісортты орнақ 700 құрамына қандай жабдықтар кіреді ?
  2.  Үздіксіз ұсақсортты-орташасортты орнақ 350 құрамына қандай жабдықтар кіреді ?
  3.  Үздіксіз орташасортты орнақ 450 құрамына қандай жабдықтар кіреді ?
  4.  Үздіксіз сымтемірлі орнақ 250 құрамына қандай жабдықтар кіреді ?
  5.  Үздіксіз сымды орнақ 150 құрамына қандай жабдықтар кіреді ?

№ 4 дәріс. Баспақтау туралы жалпы мәлімет және оның тұрлері. Көлбеу гидравликалық баспақта баспақтау. Жартылайүздіксіз және үздіксіз баспақтау

Баспақтау деп тесік арқылы жабық көлемнен металды сығымдап шығаруды айтады. Алюминий және мыс қорытпаларынан, болаттан, титаннан және қиынбалқитын металдан шыбықтарды, құбырларды және профилдерді алу үшін баспақтауды кең қолданады. Баспақтаудың түрлері ретінде дискретті (үзіліспен), жартылайүздіксіз және үздіксіз баспақтауды айтып кетуге болады.

Баспақ-бұйым түржиыны мынандай: диаметрі 50 – 400 мм болатын шыбықтар; қабырғасының қалыңдығы 1 мм үлкен болатын диаметрі 20 – 400 мм тең құбырлар; көлденең қимасының ауданы 500 см2 дейін болатын фасонды профилдер (қысыммен өңдеудің басқа тәсілдерімен жасау мүмкін емес). Жазық контейнерден ені 1 м дейін, ал дөңгелек контейнерлерден ені 2,5 м дейін болатын қырлы панелдерді баспақтайды. Бұйымның шет жақтарында қалың жерлер болуы мүмкін немесе көлденең қимасының өлшемдері біртіндеп өзгеруі мүмкін. Алюминийден немесе алюминий қорытпаларынан ең көп әр түрлі баспақ-бұйымдарды жасайды. Қазіргі уақытта алюминий қорытпаларынан баспақталатын профилдердің өндірістік түржиыны ондаған мың типөлшемдерді өзіне қосады. Бірақта, осындай кең түржиынға қарамастан, геометриялық пішіні бойынша прпофилдер мынандай бес топқа бөлінеді: көлденең қимасы тұтас профилдер; көлденең қимасы өзгермелі профилдер; қуыс профилдер; сымтемірлер; панелдер.

Өндірісте ең көп қолдануды шыбықтар, тұтас көлденең қимасы бар профилдер, сымтемірлер және жәмішсымдар тапты.

Ең көп таралған болып көлденең гидравликалық баспақта тура дискретті баспақтау сұлбасы саналады. Осы баспақтау циклды өтеді. Айтылған сұлба металдың ағу бағыты мен баспақтың баспақ-штемпелінің қозғалу бағытының сәйкес келуімен сипатталады. Кері баспақтаған кезде металдың ағуы баспақ-штемпелдің қозғалу бағытына қарама-қарсы бағытта жүреді. Алюминий профилдерін баспақтаған кезде жиі көпарналы баспақтауды қолданады.

Қозғалмалы контейнері бар шыбық-профилді баспақта баспақтау процесін іске асырған кезде (сурет 4.1) баспақ-тығыр 2 мен дайындаманы 3 контейнердің 4 осіне береді, ал содан кейін баспақ-штемпель 1-ді алдыға жүргізумен дайындаманы алдынғы жақтан контейнерге кіргізеді. Контейнердің шығатын жағы ұяқалыпы 5 бар ұяқалыпұстағышпен 6 жабылған (сурет 4.1, а, көрініс I). Құймакесекті (дайындаманы) контейнерге таянышқа дейін кіргізгеннен кейін бұйымды 7 баспақтауды жүргізеді (сурет 4.1, а, көрініс II). Сығымдауды аяқтағаннан кейін контейнерді артқа алып кетеді. Осындай кезде баспақ-қалдық 9 және баспақ-тығыр 2 ұяқалып 5-тің қасында ілініп қалады. Пышақ 8-ді төмен қозғалтумен бұйымды баспақ-пакеттен (яғни баспақ-тығыры бар баспақ-қалдықтан) бөліп алады. Баспақ-пакет науашаға құлайды және пакетті бөлетін механизмге беріледі (сурет 4.1, а, көрініс III). Бұйымды тартатын қондырғымен ұяқалыптан шығарады және контейнерді бастапқы жайға қайтарады.  

Сурет 4.1 – Баспақтау процесінің реті

Құбырды тура баспақтаған кезде құймакеск 3-ті және баспақ-тығырды 2-ні контейнерге 4 тиелгеннен кейін (сурет 4.1, б, көрініс I) алдыңғы баспақтауды іске асырады. Осындай кезде қуыс баспақ-штемпель 1-дің ішінде орналасқан ине 10-ды алдыға қарай қозғап баспақ-тығыр 2-нің тесігін жабады (сурет 4.1, б, көрініс II). Алдыңғы баспақтаудан кейін баспақ-тығырдан қысымды алып тастап құймакесекті теседі (сурет 4.1, б, көрініс III). Содан кейін баспақ-тығырға жұмысшы қысымды беріп ине 10 мен ұяқалып 5 арасындағы сақиналы саңлау арқылы құймакесекті сығымдайды, құбырды алады (сурет 4.1, б, көрініс IV). Баспақ-пакет қайшы 11 көмегімен кесіледі (сурет 4.1, б, көрініс V).

Баспақтаудың технологиялық процесінің негізгі сипаттамасы ретінде, илемдеудің технологиялық процесі сияқты, кермелеуді λ = F0/F1 бөліп көрсетуге болады (мұндағы F0 – алдын ала баспақталған дайындаманың көлденең қимасының ауданы; F1 – баспақталатын профилдің көлденең қимасының ауданы).

Баспақтауды сорты илемді, құбырды илемдеу процестерімен салыстырайық. Баспақтаудың артықшылығы мыналар. Баспақтаған кезде металдың пластикалық қасиеті жоғары. Өйткені металл контейнерде барлық жақтан қысылу жағдайында баспақталады. Бұл қиын деформацияланатын қорытпалардан бұйым өндерген кезде және үлкен кермелеуді алу керек болған жағдайда (50-10 дейін, ал алюмини мен жез үшін 1000 дейін) үлкен рольді атқарады. Илемдеудің бір өтімінде кермелеу әдетте 2-ден кіші болады. Илемдеу орнағымен салыстырғанда баспақты жаңа профилі бар бұйымды шығаруға өзгерту едәуір жеңіл, тез және арзан. Баспақтаған кезде өлшемнің дәлдігі илемдеумен салыстырғанда жоғары. Сортты илемдеумен салыстырғанда баспақтауды автоматтандыру едәуір жеңіл.

Кемшілігі ретінде мыналарды айтуға болады. Баспақтаған кезде технологиялық шығындар профилдің аз деформацияланған алдынғы жағынан және баспақ-қалдықтан тұрады. Осы шығын 10 – 15 % жетеді (илемдеген кезде 1 – 3 %). Баспақталып жатқан дайындаманың орталық және сыртқы қабаттарынының біркелкі емес ағуынан, металдың осы қабаттарының құрылымы мен қасиетінің біркелкі емес болуы илемделген бұйыммен салыстырғанда жоғары. Үлкен жанамалы кернеулерден және баспақтың сайманы бойынша сырғу жылдамдығының едуір үлкен болуынан баспақтық сайманның тұрақтылығы сортты орнақтың пішінбіліктерімен салыстырғанда едәуір төмен. Сол себептен баспақ сайманын қымбат тұратын болат пен қорытпадан жасауға тура келеді. Баспақтың өнімділігі орнақтың өнімділігімен салыстырғанда едәуір төмен, сонымен бірге баспақ-бұйымның өзіндік құны илемнің өзіндік құнымен салыстырғанда жоғары.  

Қазіргі заманда жартылай үздіксіз баспақтаумен алюминий қорытпаларынан баспақ-бұйым өндіру, осы бұйымдарды шығарудың негізгі бір әдісі болып есептеледі. Осы баспақтаудың өзіне тән айырмашылығы болып, арнайы форкамералы сайманды қолдану саналады. Айтылған сайман түйіспелі пісірумен және тартумен баспақтауды қамтамасыз етеді. Осындай да, алдымен негізгі конвейірден аралық саймандық бірікпеге, ал содан кейін аралық бірікпеден ұяқалыпқа металдың көлемін біртіндеп сығымдап, кішкентай деформациямен өңдей отырып жоғары деформация дәрежесіне жетеді (сурет 4.2). Осы осындай баспақтаудың өзіндік айырмашылығы болып саналады. Гидравликалық баспақта тура баспақтау процесін іске асырған кезде, аралық саймандық бірікпенің ролін көптеген жағдайда арнайы сайман орындайды. Осы сайманды форкамера деп атайды.  

Сурет 4.2 – Форкамераны қолдана отырып жартылайүздіксіз баспақтаған кезде деформация ошағының сұлбасы

Осындай процестің негізгі артықшылығы болып мынау саналады: баспақтаған кезде дайындама металы алдын ала қайтадан таратылып, ұяқалып арнасына металл кірердің алдында деформацияның дайындама көлемінде біркелкі болып таралуы. Осымен бірге баспақ сайманына түсетін күштің аз болуы. Осы баспақталатын профилдің өлшемдік дәлдігін жақсартуға мүмкіндік береді.  Профилдің өлшеміне және типіне байланысты форкамер құрылымы әр түрлі болуы мүмкін. Мысалы, ұяқалып денесінде айна жағынан үңгіл түрінде немесе баспақталатын металл үшін сәйкесті сыймдылықтар жасалған алынатын тығырық түрінде. Кеңейетін форкамера, габариттік өлшемдері контейнердің ішкі төлкесінің өлшемдерінен үлкен болатын профилдерді баспақтауға мүмкіндік береді. Форкамерасы бар ұяқалып арқылы баспақтау аяқталған кейін және баспақ-қалдықты бөліп алғаннан кейін келесі дайындама қалған металды итеріп жібереді. Бұл біраз үлкен күшті талап етеді. Өйткені форкамерада қалатын металдың қимасын қию қажет болады. Осы тәсілдің көрсетілген артықшылықтармен бірге, тартуы бар жартылайүздіксіз баспақтау сұлбасын іске асыруға мүмкіндігі бар екенін айта кеткен жөн. Осы кезде профилдердің түйіспелі пісіруі жүреді.  

Қазіргі уақытта көптеген алдынғы қатарлы заводтар жұмсақ деформацияланатын қорытпалардан алюминий профилдерін өндірген кезде осы технологияны қолданады. Бірақта пісірілген жіктің беріктігін зерттеу сұрақтары және айтылған жіктің ұзынбойлығы жобалаудың ғылыми негізделген әдістемесін және баспақтық сайманды жасаудың қазіргі заманғы технологиясын талап етеді. Сондықтан осы технологиялық процесс ұзын өлшемді бұйымды жасауға мүмкіндік бермейді. Өйткені көптеген жағдайда пісірілген жікті кесіп тастауға тура келеді, ал осы баспақтаған кездегі жарамды шығу мөлшерін азайтады.  

Осындай технологиялық процесті іске асыру үшін негізгі жабдық ретінде номинальді күші 5-тен 50 МН дейін өзгеретін көлбеу баспақ қолданылады. Осы баспақтар контейнерлерінің өлшемдері түржиынмен, баспақ-бұйымның ұзындығымен және ол жасалған қорытпаның таңбасымен, кермелеу коэффициентімен, баспақтау тәсілімен және т.б. анықталады. Айтылған баспақтардың негізгі параметрлері болып номинальді күш, контейнер өлшемдері, баспақтайтын маңдайшаның жүрісі және қозғалу жылдамдығы саналады. Гидробаспақтық жабдықтың даму тенденциясы болып тартатын қондырғымен, өнімді берудің жаңа жүйесімен және адьюстажды өңдеумен жабдықталған автоматтанған тізбекті қолдану есептеледі.

Гидравликалық баспақта баспақтаудың белгілі тәсілдері әр түрлі өлшемді тұтас және қуыс бұйымдарды алуға мүмкіндік береді. Бірақта баспақтаудың әрбір циклінен кейін баспақ-қалдық түрінде металдың шығыны пайда болады, ал кейінірек контейнерге дайындаманы салған кезде процестің өнімділігі төмендейді. Соңғы уақытта дамып келе жатқан үздіксіз баспақтаудың технологиясы мен жабдықтары бір торапта (үздіксіз деформациялау торабында) керекті дәрежемен деформацияны шоғырландыра отырып көрсетілген мәселелерді шешуге мүмкіндік береді. Осындай да үздіксіз баспақтаудың түріне байланысты деформация ошағында баспақтау сияқты өңдеудің негізгі түрімен қатар, мынандай операциялар: илемдеу, сымдау, шөктіру және т.б. қатар қолданылуы мүмкін.    

Үздіксіз баспақтаудың негізгі тәсілі болып мыналар саналады: Конформ, Лайнекс және Экстроллинг.

Аталған тәсілдердің ішінде ерекше орынды 1970 ж Д. Грин ұсынған Конформ тәсілі алады. Осы тәсілде бірқатар техникалық және экономикалық артықшылықтар бар. Қазіргі уақытта бұл тәсіл кең қолдануды тапты, әсіресе түсті металлургияда.

Конформ тәсілі башмак деп аталатын қозғалмайтын сайманды және сырты аймағында арнасы бар доңғалдақ типті айналатын сайманды қолдануды негізге алған. Осындай да башмактың бүйір жағына дөңгелектің арнасын жабатын ұяқалыпты орнатады. Процестің сұлбасы сурет 4.3 көрсетілген.

Дайындама ретінде шыбық 7 қолданады. Осы дайындама, сақиналы арна түрінде жасалып жұмысшы доңғалақ 1-де орналасқан жылға 2-ге беріледі. Жылға 2 сыртқы жағынан қысу башмағымен 3 жабылған, ал ішкі бетінде дайындама 7-ні қоршайтын жылға 4 орындалған. Башмақ 3-те баспақтық ұяқалыбы 5 бар саймандар жинағы бекітілген. Башмак пен доңғалақ арасындағы саңлауға шыбықтық дайындаманы берген кезде, осы дайындама башмак пен арна беттері құратын баспақтау бөлмесіне, айналатын доңғалақпен жанасатын беттегі үйкеліс күштің әсерінен қозғалып ұяқалыпқа жетеді.

 

Дайындама ұяқалыптың тікелей алдында қарқынды пластикалық деформацияға түседі және арнаның барлық қимасын толтырады (сығымдаған кездегі қарпу аймағы). Осыған арна мен дайындаманың беттері арасындағы үйкеліс күшін үлкейту мүмкіндік туғызады. Доңғалақ айналған сайын дайындамаға түсетін қысу күш үлкейіп, ұяқалыптың тесігі арқылы дайындама материалын сығымдауға қажетті мәнге жетеді, яғни баспақтау процесі басталады.  

Арна бетімен дайындаманың толық емес жанасу аймағы (бірінші қарпу аймағы) материалды пластикалық деформациялауға және ұяқалып алдындағы көлемді толтыруға қажетті қысымды дамытуға керекті. Дайындама ретінде әдеттегі сымтемірді қолдануға болады. Осындай да осы сымтемірді деформациялау процесі, яғни доңғалақ айналған сайын баспақтау бөлмесіне сымтемірді тарту, алдын ала пішіндеу және доңғалақтағы арнаны толтыру, жұмысшы күшті туғызу, ең соңында баспақтау, үздіксіз жүреді, яғни үздіксіз сығымдау технологиясы жүзеге асырылады. Бұл тәсіл тек жөмысшы дөңгелек айналатын бағытта ғана баспақ-бұйымды сығамдаумен өңдеп қоймай, ал тағы да жұмысшы доңғалақ осіне перпендикулярлы бағытта, соның ішінде радиальді бағытта дайындаманы баспақтайды.     

Деформациалатын металдың ағымының кинематикасын жақсарту, баспақтау күшін азайту және құбыр мен қуыс профилдерді дайындау үшін қолданылатын баспақтық сайман құрылымын жеңілдету мақсатымен екі жылғалы сұлбаны қолданған пайдалы, ал жұқақабырғалы құбырларды, профилдерді, сымдарды жасағанда Конформ процесін іске асырудың екідоңғалақты сұлбасын пайдалануға болады. Баспақтық сайманда мынандай айырмашылық бар: баспақтық ұяқалып пен инені бөлек орнатылады. Осындай да керекті қысым мөлшері және температура азаяды. Осының бәрі процесс өнімділігінің осуіне мүмкіндік туғызады.  

Жоғарыда келтірілген техникалық шешімнің негізінде «UKAEA»  атомды энергия фирма Басқармасы қасында Springfilds laboratory және Advanced Metal Forming Group фирмалары мамандары (Ұлыбритания) үздіксіз баспақтау тізбегін жасады. Осы тізбектің сұлбасы сурет 4.4 келтірілген.  

1 – тарқататын қондырғы; 2 – дайындама; 3 – дайындаманы түзететін қондырғы;

4 – дайындаманы тазалайтын қондырғы; 5 – көлбеу қайшы; 6 - «Conform» машинасы;

7 – баспақ-бұйымды салқындатын және кептіретін қондырғы; 8 – баспақ-бұйымды тартатын қондырғы; 9 – баспақ-бұйымды ораған кезде оның тартылуын бақылайтын қондырғы; 10 – баспақ-бұйым; 11 – орау қондырғысы

Сурет 4.4 – Конформ тәсілі бойынша үздіксіз баспақтау тізбегінің жабдықтарын сәйкес орналастыру сұлбасы

Тізбектің артықшылығы болып мыналар саналады: баспақ-бұйым сапасының жоғары болуы; өндірістік өзіндік құнның салыстырмалы төмен болуы; меншікті капиталды шығынның төмен болуы; технологиялық қалдық мөлшерінің кішкентай болуы (25 – 45 % күнделіктілінің орнына 3 – 7 %); технологиялық икемділіктің үлкен болуы. Қазіргі уақытта баспақталған өнімді өндіруге арналған Конформ тәсілі бойынша жасалған қондырғылар ағылшындық фирмалар «Holton Machinery» және «Babcock Wire Equipment» мамандарымен шығарылады.

Доңғалағының диаметрі 400 мм болатын «Holton Machinery» фирмасы шығаратын қондырғы жетегінің қуаты 150 кВт тең, ал габариттік өлшемі мынандай: 27250×6800×4380 мм. Осы қондырғыларда көлденең қимасының өлшемдері 16-дан 300 мм2 дейін өзгеретін  кабельдер үшін секторлы сымдарды, әр түрлі пішіні және өлшемдері бар электршиналарды, диаметрі 4-тен 8 мм-ге дейін, ал қабырғасының қалыңдығы 0,6 мм дейін өзгеретін салқындатушы жүйе құбырларын жасайды. Бірақта металдардың пішінін өзгерту, шекаралық үйкеліс күшін ескеру туралы зерттеулердің жоқ болуы және әр түрлі металдар мен қорытпалардың деформациялануының заңдылықтарын зерттеу бірқатар кемшіліктерді тапты. Осы кемшіліктер айтылған баспақтау тәсілінің мүмкіндігін едәуір шектейді.

Жұмсақ алюминий қорытпаларының өзін деформациялау үшін үлкен энергия шығыны талап етілетіндігін айта кеткен жөн. Өйткені саймандық торап бойынша үйкеліс күші жеткілікті мөлшерде көп. Сонымен бірге, осы үйкелістің көп болуы деформациалайтын сайманды қатты қыздыруға, сайманның тұрақтылығын азайтуға алып келеді. Баспақтағанда металл – баспақ торабы (башмак) түйіспесінде реактивті үйкеліс күшінің әсер етуінен біркелкі емес деформация пайда болатындықтан, баспақ-бұйым қасиеттері біркелкі емес болуымен сипатталады. Осы, мысалы, электртехникаға белгіленген өнім үшін қолайсыз.

Western Electrik Co (АҚШ) фирмасы мамандары ұсынған Лайнекс тәсілінің (сурет 4.5) ерекшелігі болып, процесті іске асыруға қажетті қысымды белсенді үйкеліс күшін қолдану есебінен пайда болғызу саналады. Осы үйкеліс күші үздіксіз тізбелер буындарының жазық беттері мен тікбұрышты көлденең қимасы бар дайындаманың жоғарғы және төменгі жазықтықтары арасында пайда болады.    

 Осындай да баспақтау қысымының мөлшері дайындаманың майланбаған және майлланған жазықтықтарындағы үйкеліс күші қатнасынан (айырмасынан) туелді болады екен. Осы тәсілді Venscuck (АҚШ) фирмасының заводтарында алюминий шиндарын және сымдарын өндіру үшін қолданады. Кермелеу коэффициентінің ең үлкен мөлшері 20 үлкен болмайды, яғни Конформ тәсілімен ұқсайтын баспақ-бұйымдарды өндірумен салыстырғанда біраз кіші.  

Экстроллинг процесі 1975 ж ұсынылған және 1976 ж Б. Авитцурмен патенттелген. Осы процесс бір деформация ошағында илемдеу мен баспақтауды қатарынан қолдану тәсілі болып саналады (сурет 4.6). Пішінбіліктер мен дайындамалар арасында белсенді түйіспелі үйкеліс күшінің есебінен, баспақтық ұяқалып арқылы сығымдауды іске асыру, осы тәсілдің айырмашылығы болып саналады.   

Сурет 4.6 – Экстроллинг процесі үшін қондырғының сұлбасы

Процесті іске асыру үшін бастапқы дайындама үздіксіз мөлшерлегішке беріледі, осы мөлшерлегіште жаншылады. Бұл толық илемдеу сатысына сәйкес келеді. Содан кейін осы өңделіп жатқан дайындама мөлшерлегіштің шығатын жағында орнатылған ұяқалыптың мөлшерлейтін тесігіне сығымдалады.  

Осы тәсіл суық күйде немесе жоғары температурада іске асырылады және реактивті әсер ететін үйкеліске қуатты аз жоғалтады, ал тағы да дайындама металымен мөлшерлегіш қуысын нәтижелі толтырады. Қаралып жатқан процесс үйкеліске аз шығын жоғалту, өңдеу ұзақтылығының кішкентай болу (илемдеу үшін тән), баспақтаған да мүмкін болатын деформацияның үлкен дәрежесіне иемдену сияқты артықшылықтарды өзіне біріктіреді. Илемдеудің (мысалы көп емес бірлік жаншу) және баспақтаудың (алынатын бұйымның шектелген ұзындығы) кемшіліктерін осындай процесті іске асырған кезде жоюға болады.  

Бірақта тәсіл өндірісте керекті қолдануды таппады. Өйткені ұсынылған техникалық шешім (ашық мөлшерлегішті қолдану, ұяқалыпты пішінбіліктің жалпы тік осіне орналастыру және т.б.)  процестің тұрақты жүруін және металды экструдирлеуге қажетті қысымды қамтамасыз етпеді.

Сонымен, 1974 жылдан бастап өндіріске белсенді ендіріле бастаған түсті металдар мен қорытпаларды үздіксіз баспақтаудың барлық процестерінен, өндіріске енгізуге жеткізіліп ең көп қолдануды Конформ тәсілі тапты. ТМД елдерінде, авторлық куәлікпен және патенттермен қорғалған саны көп техникалық шешімдердің бар болуына қарамастан, осындай қондырғыларды жасауға әрекеттер сәтті болмады. Өйткені жұмысшы сайманнан жылуды алып кетудің автоматтандылған жүйесі жасалмады. Расында да, негізгі себебі реактивті әсер ететін түйіспелі үйкеліс күштің бар болуы саналатын осы тәсілдің бір қатар ерекшеліктері сайманды тез қыздыруға алып келеді. Осындай қыздыруды деформациялау процесінде басқару жеткілікті дәрежеде күрделі.  

Техникалық әдебиет нег. 1 [9-15], нег. 6. [57-98], 7 қос. [8-251], 9 қос [3-341].  

Бақылау сұрақтары

1. Баспақтаудың қандай түрі қазірге күнде ең таралған болып саналады ?

2. баспақтық өнімнің негізгі түржиыны қандай ?

3. Тура баспақтау тәсілі мен кері баспақтау тәсілінің айырмашылығы неде ?

4. Баспақтаған кезде кермелеу коэффициентін қалай есептейді ?  

№ 5 дәріс. Профилдерді, шыбықтарды және құбырларды өндіру. Профилдерді баспақтаудың технологиясы. Жабдық және сайман. Ұяқалыпты жобалау

Профилдерді, шыбықтарды және құбырларды өндірген кезде типтік технологиялық сұлбаны қолданады. Көлденең гидравликалық баспақта алюминий профилдерін баспақтау процесіне үйлестіріліп жасалған осындай сұлба сурет 5.1 көрсетілген.

Типтік технологиялық процесті сипаттай отырып жиі құйылған, сирек деформацияланған дайындамалар қолданылатынын айтып кетейік. Құймакесектің өлшемін есептеу үшін И.Л. Перлиннің ұсынысын қолданады. Осы ұсынысқа сәйкесті баспақтаған кездегі жалпы кермелеу коэффициенті 10-нан кіші болмауы қажет. Құймакесектің ұзындығы  Lқ мен диаметрінің қатнасы қуыс профилдер үшін 1,5 – 2, ал тұтас профилдер үшін 2 – 3 болуы қажет. Құймакесектің массасын баспақ күшіне байланысты таңдайды. Баспақтаудың алдында құймакесекті өңдейді.  

Құймакесектің беттік ақауларын кетірудің ең нәтижелі тәсілі болып ыстықтай сыпыру тәсілі саналады, яғни өткір жиеге бар ұяқалып арқылы құймакесекті итеріп өткізу (қыздыру пешінің шығатын жағында орналасқан, күші 2 – 3 МН тең болатын жеке баспақта сыпыру). Осындай да қалыңдығы 2 – 3 мм тең болатын қабат алынады. Дендриттік ликвацияны жою және құйылған дайындаманың платикалық қасиетін жоғарлату мақсатымен құймакесекті гомогенизацияға түсіреді (берілген температураға дейін қыздыру және осы температурада ұстау).   

Құймакесекті қыздырудың ең жақсы температурасы металдың платикалық қасиетінен және беріктігінен, деформацияның біркелкі емес болу дәрежесінен, беттің тотығуынан, металдың сайманға жабысуынан (пісірілуінен), металдың контейнерде суынуынан және т.б. тәуелді болады. Баспақтаудың температуралық аралығы бір фазалы қорытпаларда және таза металдарда кең. Жез, магний, алюминий және басқа металдардың қорытпаларын баспақтаудың алдында контейнерді, ұяқалыпты, баспақ-тығырықты 200 – 250 оС температурасына дейін, ал инелерді 350 оС температурасына дейін қыздырады.

Сурет 5.1 – Баспақтаудың типтік технологиялық сұлбасы

(Приготовление сплавов – қорытпаларды дайындау; литейное производство – құю өндірісі; литье слитка – құймакесекті құю; резка – кесу; прессование – баспақтау; индукционный нагрев – индукциялық қыздыру; гомогенизация – гомоенизация; закалка – шынықтыру; правка растяжением – созумен түзету; старение – ескіру; упаковка – орау; резка в меру - өлшеммен кесу; контроль – бақылау)

Алюминий қорытпалары шыбықтарын баспақтаған кезде контейнерді 330 – 430 оС температурасына дейін қыздырады. Контейнердің және баспақ-тығырықтың беттерін технологиялық майлау баспақтаудың күшін, дайындаманың салқындауын, деформацияның біркелкі болмауын азайтады және сайманның жұмыс істеу уақытын ұзартады. Әдетте май ретінде машиналы май мен графиттің қоспасын қолданады.  

Баспақтаудан кейін профилдер термиялық өңдеуден өтеді, оларды өлшемді ұзындыққа кеседі, түзету-созу машинасында түзетеді, шабумен, қырумен, уландрумен және басқа тәсілдермен беттік ақауларын жойады. Термиялық өңдеуді (шынықтыруды, ескіртуді) қағида бойынша электрлік пештерде жүргізеді. Бұйымды жегідеден қорғау үшін лакпен, бояумен жабады, оксидтейді, анодтайды, майлайды және т.б.   

Профилдерді, шыбықтарды және құбырларды баспақтау үшін, жабдықтың негізгі түрі болып есептелетін, күші 8-ден 35 МН дейін жететін көлденең гидравликалық баспақтар қолданылады. Қазіргі уақытта кейбір заводтарда күші 50 және 70 МН болатын үлкен баспақтар қолданылады. Соңғы уақыттарда гидравликалық баспақтар негізінде көптеген заводтарда жартылай үздіксіз баспақтау қондырғылары жасалған. Осы қондырғылар тарту және баспақ-бұйымын салқындату құрылғысын құрамдарына кіргізеді.

Көлденең гидравликалық баспақта баспақтаған кезде қолданылатыгн сайман құрамына мыналарды кіргізеді: контейнер, баспақ-штемпель, ұяқалып, баспақ-тығырық, ине және басқа.

Баспақ контейнері (сурет 5.2) тұрқыдан, ішкі және аралық төлкеден тұрады. Тұрқыда қыздырғыштарды орналастыру үшін қажетті арналар бар, ал тез жүретін баспақта (50 – 70 баспақтау/сағат) тағы да салқындату арнасы жасалған. Ішкі төлке жылуға тұрақты болаттан жасалады. Осы төлке жиі беріктенетін қаптастырумен жабылады.

Баспақ-штемпелді беріктік шегі 1600-1700 МПа тең болатын қоспаланған болаттың соғылмасынан жасайды.

Баспақ-тығырығы қыздырыллған құймакесектен пресс-штемпелді қорғап сақтау үшін қоланылады.   

Ұяқалып – сайманның ең жауапты және тез тозатын тетігі (сурет 5.3). Ұяқалып баспақ-бұйым контурын қалыптастыру үшін қажет және осы баспақ-бұйымның геометриялық өлшемдерінің дәлдігін және сапасын анықтайды. Ұяқалып контейнер төлкесінің алдынғы жағында орнатылады және дайындамасы бар оның қуысын тұйықтайды. Ұяқалыпты жоғары қоспаланған болаттан және отқа төзімді қорытпадан жасайды.  

а – жазық ; б – жазық-конусты; в – конусты; г – радиальды; д – екі конусты;

е – отқа төзімді немесе қатты қорытпалардан ендірмесі бар

Сурет 5.3 – Ұяқалыптың түрлері

Алюминий негізіндегі жұмсақ материалдардан фасонды профилдерді баспақтайды (сурет 5.4).  

Профилдердің «жұқа» және «қалың» элементтері біркелкі ағуы үшін «жұқа» элементтерді центрге жақын орналастыру, ұяқалыптың белдеушесінің енін үлкейту және профилдің қалың элементінде тежейтін конус (сурет 5.5) қолдану   ұсынылады. Тілді ұяқалыпты қуыс профилдерді баспақтаған кезде қолданады.

Баспақтаудың технологиялық процесін жасаған кезде маңызды мақсаттардың бірі болып баспақ сайманын дұрыс жасау саналады. Дұрыс жасаудың негізіне баспақтау сайманын, яғни ұяқалып, форкамер, төсемдерді және арнайы төсемдерді және т.б. жобалау жатады.

Ұяқалыпты жобалау келесі негізгі сатылардан тұрады: профил сызбасын дайындау; температуралық шөгу әдіпін ескеріп ұяқалып арнасының геометриялық өлшемдерін анықтау; баспақтау тәсілін және жабдығын таңдау; ұяқалып айнасында арнаны немесе арналарды орналастыру; жұмысшы белдемені есептеу; ұяқалып сызбасын дайындау.   

 

Ұяқалыпты жобалау процесіне жоғары әсерді өзімдік (субъективті) факторлар береді. Осы ұяқалып айнасына арнаны орналастырғанда байқалады. Өйткені баспақтау саймандарын жобалаудың дәл әдістемлері қазіргі уақытта әлі жасалмаған. Сондықтан ұяқалып айнасына арналарды орналастыру бойынша біраз ұсыныстар жасалған. Көптеген жағдайда арна қимасының ауырлық центірін ұяқалып айнасының центірінде орналастырыды. Профилдердің бірнеше арналары симметриялық фигураны құрып, олардың ауырлық центірі ұяқалып айнасының центрінде орналасатын болса, онда жоғарыда жазылған принципті көпарналы ұяқалыпты жобалаған кезде де қолданады. Симметриялы емес профилдерді баспақтау үшін ұяқалыпты жобалаған кезде жұқа белдемелі әр түрлі қалыңдықты элементтерді ұяқалып центіріні қарай бағыттау қажет.

Ұяқалып айнасына профилді орналастырудың жайын таңдаған кезде (сурет 5.6) арналарды бір тізбекте орналастырған дұрыс болады. Өйткені осындай да профилдер шығатын үстелдің бойымен жанаспай қозғалады және профилдерді қозғалатын күйменің қысқыш қондырғысымен қарпуға мүмкіндік бар болады.    

Сурет 5.6 – Сапалы бетті қамтамасыз ететін арналардың ұтымды орналасуы

Ұяқалыпта әр түрлі биіктікті жұмысшы белдемелерді жасау профилдің әр түрлі элементерінің ағу жылдмадығын теңестіру үшін қажет.

Жартылай үздіксіз баспақтау процесі үшін тағы да форкамера жобаланады. Осы жобалауды жүргізу үшін бастапқы мәлімет ретінде ұяқалып сызбасы және баспақтау процесінің технологиялық сипаттамалары қолданылады (мысалы, форкамерадан ұяқалыпқа металл қозғалғанда анықталатын кермелеу мөлшері). Форкамераны жобалау профилдің айналасында және форкамераның тереңдігінде бейнеленген эвкидистантты пішінің геометриялық өлшемдерін анықтаудан тұрады. Осының негізінде форкамераның сызбасы сызылыды.

Техникалық әдебиет нег. 1 [9-15], нег. 6. [57-98], 7 қос. [8-251], 9 қос [3-341].  

Бақылау сұрақтары

1. Үздіксіз баспақтаудың артықшылығы неде ?

2. Баспақтаған кезде технологиялық процесті орындаудың реті қандай ?

3. Құбырды баспақтағанда қандай сайман қолданылады ?

4. Баспақтың контейнері не үшін керек ?

5. Баспақ ұяқалыбын жобалаудың реті қандай ?  

№ 6 дәріс. Сымдау өндірісі. Сымдау түрлері. Өнім түржиыны. Құбырды, шыбықты, сымтемірді сымдау. Жабдық және сайман. Сымтемірді сымдаудың технологиясы  

Металды сымдаумен өңдеу металлургия және машинажасау өнеркәсіптерінде кеңінен қолданыс тапқан. Сымдау арқылы химиялық құрамы әр түрлі болаттарды және барлық түсті металдар (алтын, күміс, мыс, алюминий және т.б.) мен олардың қорытпаларын өңдеуге болады. Сымдау арқылы алынған бұйымдардың сыртқы беттерінің сапасы жоғары және көлденең қимасының өлшемі өте дәл болады.

Сымдау металды механикалық кесіп өңдеу процесінен  (жону, жонғылау, қыру және т.б.) мүлде басқа процесс, мұнда жоңқалар күйіндегі қалдықтар қалмайды. Процестің өнімділігі жоғары, ал еңбексиымдылығы кішкентай.

Сымдау арқылы басқа тәсілдермен өндіру мүмкін емес (мысалы, жұқа бұйымдар, өте ұзын шыбықтар) іші қуыс және көлденең қимасы күрделі тұтас бұйымдарды шығарады.

Сымдау деп сайманның (сымдауыш) тарылатын арнасы арқылы сымтемірді, шыбықты, профилдерді, құбырларды тартқан кезде пайда болатын пластикалық деформацияны айтады. Сымдауыштан шығатын бұйымның шетіне түсірілген тарту күші дайындаманың пішінін өзгертуге және сымдауыш арнасындағы үйкеліс күшті жеңуге жұмсалады. Бір өтімдегі жаншу мөлшері бұйымның сымдауыштан шығатын жағының беріктігімен, демек металдың үзілуімен шектелген. Процестің сипаттамасы болып кермелеуді λ қолданады.

Сымдау суық пластикалық деформацияға жатады. Сымдаған кезде пішінді өзгерту және кермелеумен бірге металды беріктендіреді, бұйымның бетінің сапасы және өлшемінің дәлдігі жоғарлайды.  

Сымдауды шынжырлы орнақта сымдау (шектелген ұзындығы бар құбырларды, шыбықтарды және профилдерді жасау үшін) және атанақты типті орнақтарда сымдау (ұзын өлшемді өнімді жасау үшін, мысалы сымтемір) деп екіге бөледі.   

Сымдау үшін мынандай дайындамаларды қолданады: оралған немесе кесілген тұтас (илемделген, баспақталған) дөңгелек және фасонды профилдер; жіксіз немесе пісірілген құбырлар. Сымдау цехтарының дайын бұйымдарына мыналар жатады: диаметрлері 0,01 мм-ден 6 мм-ге дейін өзгеретін сымтемірлер; диаметрі 400 мм дейін болатын құбырлар; мөлшерленген шыбықтар мен профилдер; профильді (сопақ, тікбұрышты және т.б.) құбырлар.  

Сымдау процесінің өнімділігі сымдауыштан шығатын жердегі жылдамдықпен, (сымдау жылдамдығымен), бір өтімдегі кермелеумен, процесті бастаудың және сайманды ауыстырудың уақыт шығынымен анықталады.

Сымдау жылдамдығы шыбықтар, профилдер мен құбырлар үшін 1 – 10 м/с, ал жұқа сымтемірлер үшін 50 м/с дейін жетеді. Осындай сырғу жылдамдықтарында сымдауыштың тозуға төзімділігі, бұйымның бетінің сапасын қамтамасыз ету мәселесі әрдайым пайда болады. Сымдаған кезде үлкен рольді технологиялық майлау және үйкеліс процесін басқару орындайды. Тозуды азайтудың, жылдамдықты және өнімділікті жоғарлатудың негізгі құралы болып гидродинамикалық немесе пластогидродинамикалық үйкеліс режімдерінде сымдау саналады.  

Сымдаудың алдында дайындаманы термиялық өңдейді, одан кейін отқабыршықтан тозалайды және оның бетін майды бекіту үшін дайындайды. Термиялық өңдеу беріктенуді алып тастайды және ең жақсы құрылымды алуды қамтамасыз етеді. Металды жұмсақ жасайтын босаңдатуды болат үшін 70 – 80 % жаншудан кейін, ал түсті металдар (мыс, жез және т.б.) үшін 99 % жаншудан кейін қайталайды. Термиялық өңдеуден кейін пайда болатын отқабыршықты механикалық, химиялық, электрхимиялық тәсілдермен немесе бір мезгілде бірнеше тәсілдерді қолданып алып тастайды. Механикалық тазалау аунақшалар арасында жолақты уақытпен майыстырудан, бытырамен немесе құммен үрлеуден тұрады. Мұндай тәсіл берік отқабыршықты алып тастауға аз нәтижені береді. Сондықтан жиі химиялық тәсілді қолданады.

Уландырғаннан кейін дайындаманы жуады, оның бетінде май асты қабатын дайындауды сарылау, мыстау, фосфаттау, әктеу тәсілдерін қолданып жүргізеді. Сарылаған кезде дайындама бетіне темірдің гидрототығының Fе(ОН)3 жұқа қабатын жағады. Оси темірдің гидрототығы мен кейінірек жағылатын әк бірігіп майды толтырытан қабатты құрады. Фосфаттау маргенецтің, темірдің және мырыштың фосфаттарының жұқа қабатын жағудан тұрады. Фосфаттардың жұқа қабаттарына май жақсы жабысады және үйкеліс коэффициентті 0,04 – 0,06 мөлшеріне дейін азаяды. Ертіндіде әктеу қышқылдың қалдықтарын бейтераптайды және майды ұстайтын толтыру қабатын құрады. Үлкен жаншумен және қысыммен сымдаған кезде мыстың күкірт қышқылды тұзы ерітіндісінде дайындаманы мыстау ұсынылады. Осылай өңдеген кезде үйкеліс коэффициентті 0,08 – 0,12 тең болады. Дайындамаға қабатты жаққаннан кейін оны 300 – 350 оС температурасы бар бөлмеде кептіреді.    

Өнімділікті жоғарлату үшін орамның шет жақтарын электртүйіспелік пісірумен пісіреді. Осы сымдауышқа дайындаманы қондыруға кететін уақытты ең кішентай мөлшерге дейін азайтады.

Сымтемірді сымдауышының саны 5 – 22 болатын көпреттік сымдау машинасында жасайды. Әрбір сымдауыштан кейін сымтемірдің жылдамдығы кермелеуге λ пропорциональды өсіп, шығатын жақта 40 – 50 м/с жетеді (ең жаңа машиналарда). Автоматтандырылған электржетек бір үздіксіз агрегатта сымтемір сымдау машинасы мен өтімде сымтемірді босаңдататын қондырғыны біріктіруге мүмкіндік берді. Құбырларды және шыбықтарды өндірген кезде де бір агрегатта сымдау машинасын, түзететін, кесетін, шет жақтарды жонатын, түзеткіштерді қойатын механизмдерді біріктіруге ұмтылады.    

Сымдау жағдайына сымдайтын тесіктің пішінін таңдау процеске көп әсер тигізеді, өйткені ол металдың деформациялану жағдайын және жұмыстық беттердің дұрыс майлану мүмкіндігін  анықтайды. Үйкеліске қарсылықтың және сымдауға қажетті күштің күрт төмендеуі қарапайым сымдауышты аунақшалы (дискілі) сымдауышпен ауыстырғанда байқалады. Алайда, аунақшалы сымдауышты қолдану оның құрылымының күрделі болуымен шектеледі.

Қуыс бұйымдарды сымдау барысында тұтас шыбықтарды сымдап өңдегендегі деформациялық жалпы құбылыстар көбірек байқалады. Бірақ кейбір өзгешеліктер де бар, ол қуыс бұйымдарды алудың сұлбасымен анықталады.

Құбырды сымдауды қысқа жылжымайтын құралбілікпен (сурет 6.1, а), ұзын қозғалмалы құралбілікпен (сурет 6.1, б), қалқымалы құралбілікпен (сурет 6.1, в) және құралбіліксіз (сурет 6.1, г) жүргізуге болады. Құралбіліксіз сымдаған кезде құбырдың сыртқы және ішкі диаметрі кішірейеді. Деформация ошағының пішіні мен диаметрінің өзгеру дәрежесіне байланысты құбыр қабырғасы өзгеріссіз сақталуы, қалыңдауы немесе жіңішкеруі мүмкін. Бұл жағдайда кермелену шамасы едәуір мәнге жетуі мүмкін. Мысалы, қозғалмалы ұзын құралбілікпен сымдау кезінде кермелену мәні 2 немес одан да жоғары болады. Қалқымалы құралбілікпен сымдау негізінен мыс құбырларын өндіруде кеңінен таралған. Сымдаудың бұл тәсілінің бірқатар артықшылықтары бар. Құбыр ұзындығы шектеусіз болғандықтан, оны атанаққа бумалап орауға болады. Бұл қысқыштармен қысуға арналған алдыңғы үшкірленген ұшқа кететін металл шығынын азайтады және қосалқы операцияларға кететін уақытты үнемдейді.

      

а)                          б)                        в)                     г)

Сурет  6.1 – Құбырды сымдау тәсілдері

Сымдайтын орнақ құрылымы. Бастапқы бұйымның өлшемдері мен қима пішінін өзгерту мақсатында шыбықты тесік арқылы тартажону кезіндегі металдың плстикалық деформациялануын қамтамасыз ететін машиналарды сымдайтын орнақтар деп атайды. Олардың негізгі элементтері болып сымдағыш құрал мен тартқыш құрылғы саналады. Сымдайтын орнақтың жұмыс істеу принципі тартқыш құрылғының жұмыс сипатымен анықталады. Орнақтар металды түзусызықты тартажонатын (шынжырлы, төрткілдешті, гидравликалық және т.б.) және атанаққа орайтын (атанақты) болып екіге бөлінеді. Машиналардың алғашқы типі пішінді бұйымдарды сымдауға қолданылады. Өйткені олардың көлденең қимасының үлкендігі немесе қима пішінінің бұзылып кету қауіпі бумаға орауға мүмкіндік бермеді. Атанақты сымдайтын орнақтар сымды сымдауға, сонымен қатар қара және түсті металдардан тұтас және қуыс бұйымдарды (егер олардың көлденең қимасы өзгеріске ұшырамайтын болса) сымдауға арналған.

Шынжырлы сымдау орнақтарында (сурет 6.2) шыбықтың немесе құбырдың 1 алдынғы жағы сымдауыш 2 арқылы итеріліп күймеше 3 қысқышымен қарпып алынады. Жетек 5 көмегімен оралатын тілімшелі шынжырмен күймеше іліністе болады. Орнақтың кіретін жағында құралбілік сырығын беруге және ұстап тұруға арналған айлабұйым орнатылған.

Сурет 6.2 – Шынжырлы сымдау орнағының сұлбасы

Қазіргі заманғы орнақтардың сымдау жылдамдығы 3 – 5 м/с жетеді. Үлкен жылдамдықты қолданғанда сымдау жылдамдығын автоматты реттеу қарастырылған. Өйткені тартқыш арбашаны үлкен жылдамдықпен іске қосса, сымдаудың алғашқы кезеңінде шыбықтың үшкірленген алдыңғы ұшы  үзіліп кетуі мүмкін. Сымдау күші 30 – 1500 кН тең. Шынжырлы орнақтардың кемшілігі мынандай: бұйымның ұзындығы шектелген; кезекті дайындаманы сымдау үшін дайындауға уақытың шығыны көп.  

Шынжырлы орнақтардың қазіргі заманғы құрылымдарында автоматты түрде қарпығышы бар күймешекті кері қайтаруға, құбырды  құралбілікке кигізуге және оларды сымдап болғаннан кейін лақтырып тастауға арналған құрылғы және т.б. бар.

Қазіргі кезде шыбықтарды сымдаудың автоматталған тізбектері жасалған. Осы тізбектерде процесті тоқтатпай сымдауш арқылы дайындаманы кезектесіп арнайы қарпығыштар тартады.

Шынжырлы орнақтардағы тартажонылатын бұйым ұзындығы тұғырдың өлшемімен шектеледі және көпшілік жағдайда 15 м аспайды. Бірақ та кейбір орнақтарда шыбықтар мен құбырларды 50 м дейін кермелеуге болады.

Сымдайтын орнақтардың өнімділігін арттыру үшін көп тармақты (көп шыбықты) сымдау қолданылады. Егер бір мезгілде таражонылатын шыбықтар саны бестен аспайтын болса, онда сымдағыштарды көлдненң жазықтыққа орналастырады, ал егер бестен көп болса, онда сымдағыштарды тік жазықтыққа бір қатарға орналастырады.

Атанақты орнақтарды олардың жұмыс сипаты мен атанақтар санына байланысты бір бірәрекетті нмесе бір атанақты және көпәрекетті немесе көп атанақты деп бөледі. Олар сымдау тәсіліне байланысты көпәрекетті сырғанаусыз жұмыс істейтін, көпәрекетті сырғанаумен жұмыс істейтін және көпәрекетті қарсы керілумен жұмыс істейтін болып бөлінеді.

Бірәрекетті орнақтар жуан сымдарды сымдау кезінде және диаметрлері 4-тен 25 мм дейінгі өзгеретін шыбықтарды сымдауда жиі қолданылады. Металды атанаққа жинау тәсіліне байланысты орнақтар атанағы тік және көлденең орналасқан болып жасалады. Соңғы жағдайда металды салу мен буманы атанақтан алу оңай болады. Атанақ диаметрі тартажонылатын бұйым қимасының өлшемі мен пішініне байланысты анықталады. Мысалы сым диаметрі 4 мм болғанда атанақ диаметрін 450 мм, шыбық диаметрі 25 мм болғанда атанақ диаметрі 1000 мм болып алынады.

Сымдағыш құрал. Сымдағыш сайманына сымдауыш пен құралбілік жатады. Сымдауыш арнасында келесі аймақтар бар (сурет 6.3): дайындаманы кіргізуді жеңілдетен кіретін аймақ; майды кіргізетін және дайындаманы жаншитын майлайтын және жұмыс жасайтын аймақ; мөлшерлейтін белдеуше; кері конус; бұйымда сызықіз және тырнақіз ақаулары пайда болудан сақтайтын шығатын аймақ.  

1 - кіретін аймақ; 2 – майлайтын аймақ; 3 -  мөлшерлейтін аймақ; 4 – кері конус;

5 – шығатын аймақ.

Сурет 6.3 – Сымдауыш арнасының сұлбасы

Сымдауыштың негізгі сипаттамасына мыналар жатады: материал; бұрышы және мөлшерлейтін белдеушенің ені. Белдеушенің ұзындығы жұмысшы аймақ ұзындығының 0,4 – 1,0 бөлімін құрады. Әдетте α бұрышы 6 – 15о тең.  

Бұймның диаметрі бойынша (мм) сымдауштар былай бөлінеді: қалың (3,5 – 1,5), орташа (1,6 – 0,25) және өте жұқа (0,02 – 0,008). Ең үлкен тозу тұрақтылығына табиғи (2,4 мм дейін) және синтетикалық (4,6 мм дейінгі поликристалды) алмаздан жасалған сымдауыштар иемденген. Бірақта оларды қарқынды салқындату қажет. Арна өлшемдері мен пішіндері стандартталған. Алмазды сымдауыштарды жезден немесе коладан жасалған жиекқұрсауға салады, содан кейін жеңілбалқитын қорытпаны құйады. Диаметрі 1 – 50 мм-ге дейін өзгеретін бұйымдар үшін негізінен қаттықорытпалы ендірме баспақталған жиекқұрсаудан тұратын құрастырылған сымдауыштар қолданады. Вольфрам және кобальт негізіндегі ендірменің өлшемдері мен материалдары стандарталған.      

Кішкене сериялы өндіріс үшін және диаметрі 300 мм-ге дейін болатын құбыр өндірісі үшін У8 – У12, Х12М, ШХ15 және басқа болаттардан жасалған сымдауыштарды қолданады.

  Техникалық әдебиеттер: 1 нег. [9-15], 6 нег. [57-98], 7 қос [8-251], 9 қос [3-341]. 

Бақылау сұрақтары

1. Металды сымдау процесінің мәні неде?

2. Сымдайтын орнақ қандай негізгі бөліктерден тұрады?

3. Сымдауыштың құрылымы қандай?

4. Сымдауыштың негізгі тағайындалған мақсаты қандай?

5. Қандай жағдайда сымдау процесі өтеді?

№ 7 дәріс. Соғу. Металды соғу туралы жалпы мәліметтер. Соғудың негізгі және қосымша операциялары. Соғудың температуралық аралығы. Жабдық және сайман. Ұсталық құймакесектер

Соғу бұл дайындамалардың пішіндері мен өлшемдерін өзгертуді соққышпен соғу немесе басу жолымен жететін металдарды қысыммен өңдеудің процесі. Соққан кезде түсірілетін қысым осіне перпендикулярлы жазықтықтарда металдың ағуын шектемейді. Соғудың артықшылығына мыналар жатады: ірі құймакесектерді (массасы бірнеше жүз тоннаға жететін) қысыммен өңдеу мүмкіндігі; өңделетін металдың құрылымы мен механикалық қасиетін жақсарту мүмкіндігі; құйылған металл ақауларын түзетуге мүмкіндіктің бар болуы (қаяуларды, қуыстарды және т.б. акқауларды ұсталық пісіру мүмкіндігі).

Соғуға бастапқы материал ретінде болаттардың барлық таңбасын, алюминий, магний, титан қорытпаларын, ал тағы да мыс және никель негізіндегі қорытпаларды қолданады.   

Түсті қорытпалар құймакесегін жеткілікті дәрежемен бір бағытта ұзындатып соққанда талшықтық құрылым пайда болып түйіршіктер ұсақталады. Осындай да механикалық қасиеттің көрсеткіштері жоғарлайды. Бірақта осымен бірге бойлық және көлденең бағыттарда анизотропия пайда болады. Осы анизотропияны шөктіру – ұзарту – шөктіру сұлбасы бойынша үш өзара перпендикулярлы бағытта соғып жойады.    

Үлкен емес массасы бар соғылмаларды соғу үшін әр түрлі илемдер (блюмдер, дөңгелек және квадратты қималы сортты илем, периодты және сортты профилдер) қолданады. Осымен бірге сымдаумен және баспақтаумен алынған шыбықтарды соғумен өңдейді.

Соғудың жетістіктеріне мынаны да жатқызуға болады: қарапайым және арзан сайман көмегімен әр түрлі пішіні, өлшемі және массасы бар соғылмаларды (сомын мен бұрандадан бастап қазіргі заманғы иінді біліктерді) жасау. Соғу процесінің басты артықшылығына ірі құймакесектер мен дайындамаларды өңдеу мүмкіндігін жатқызады. Ауыр машинажасауда соғылған соғылмалардың мөлшері 90 % жетеді, ал автомобилжасауда (сериялы және массалы өндіріс) 98 % дейінгі соғылмалар көлемдік қалыптаумен жасалады. Сондықтан керектілік, ал тағы да өнімнің түрі мен көлемі соғуды қолдануға себеп болады. Соғуды жеке және шағын-сериалы өндірісте қолданады. Айтылып жатқан соғудың кемшілігіне мынаны жатқызуға болады; металл шығынының едәуір болуы (металды қолданудың коэффициенті 37 % құрады); көлемдік қалыптаумен салыстырғанда өнімділіктің төмен болуы.

Соғудың алдында дайындаманы қыздыру бастапқы материалдың механикалық қасиеті мен құрылымын өзгертумен қошталады. Балқыту температурасының 0,3 – 0,4 бөлімін құратын мөлшерден металдың температурасын жоғарлатқанда қайтару және рекристаллизация процестері осы металда жүре бастайды. Соғудың температурасы қорытпаның балқыту температурасы мен қарқынды рекристаллизация өту температурасы аралығында болады. Тым төмен температуралар суық деформациялау температурасына жатады. Технологиялық талаптарды орындамай дайындаманы қыздырғанда аса қыздыру және аса күйдіру құбылыстары металда жүруі мүмкін. Бірінші құбылыс түйіршіктердің өсуіне және механикалық қасиеттің тез азаюына алып келетін болса, онда екінші құбылыс түйіршіктер бетінің тотығуына және пластикалық қасиетті толық жоғалтуға алып келеді. Сондықтан дайындаманы қыздыру температурасын таңдау маңызды технологиялық мақсат болып саналады.  

Соғудың температуралық аралығы деп пеште металды қыздырудың ең үлкен температурасы (жоғарғы шекара) мен соғылманы деформациялау процесін бітірудің температурасы (төменгі шекара) аралығын айтады. Соғудың температуралық аралығын рұқсат етілетін және ұтымды деп екіге бөледі. Рұқсат етілетін тым кең температуралық аралық болып саналады және соғылманың пішінен және өлшемінен тәуелді болмайды. Ұтымды температуралық аралық нақты завод жағдайы үшін технологиялық процесті меңгеру тәжірибесін ескеріп белгіленеді.

Соғу үшін негізгі жабдық ретінде баспақ пен тоқпақты қолданады. Жабдықты таңдау соғылмаларды жасаудың технологиясынан және шығару бағдарламасынан, ал тағы да өңделетін қорытпаны деформациялау ерекшелігінен тәулді болады. Соғу үшін сайман ретінде жазық, ойық немесе құрастырылған (жоғарғысы жазық, төменгісі ойық) соққыштарды пайдаланады.

Соғудың негізгі (шөктіру, ұзарту және тесу) және көмекші (шабу, ұсталық ию, беру, бұрау және т.б.) операцияларын қолданады.

Шөктіру деп, түр өзгертетін операцияны айтады. Шөктіру процесінде дайындаманың биіктігін азайтады, ал көлденең қимасының ауданын көбейтеді (сурет 7.1).

Шөктіруді мынандай жағдайларда қолданады: құймакесек немесе дайындаманың қимасымен салыстырғанда соғылманың көлденең қимасын үлкен етіп алғанда; шөкпені үлкейткенде; механикалық қасиеттің анизотропиясын азайтқанда және соғылманың осьтік және көлденең бағытында осы қасиетті жақсартқанда; карбидтік топ болаттарының карбидін бірдей етіп бөлуге және ұсақтауға; дайындаманың бүйіржақ бетін түзетуге; тесу алдында дайындаманың көлденең қимасын үлкейткенде.

Шөкпені үлкейту және механикалық қасиеттің анизотропиясын азайту үшін шөктіру операциясын қолданғанда, шөкпенің белгілі бір шекке дейінгі мөлшері ғана механикалық қасиетті жақсартуға дұрыс әсер ететіндігін есепке алу керек. Механикалық қасиет көлденең бағытта жақсарады және осьтік бағытта азаяды.

Қыздырудың бірдей еместігі шөктіру процесінде бойлық осьтің қисаюына және ликвация аймағының жылжуына мүмкіндік туғызады. Қабық асты ақауы бар құймакесекті алдын ала жаншу керек. Жаншуды қолдану, шөктіру процесінде ақаудың ашылуынан қорғайды.

Шөктіргенде деформация дәрежесін мынандай формуламен анықтайды:

                                                 (7.1)

мұндағы  Ндай және Н1 – дайындаманың бастапқы және соңғы биіктігі.

Дағдылы жағдайда шөктіргенде, деформацияның бірдей емес нәтижесінде дайындама бөшкетәріздес түрді алады.

Шөктірудің біркелкілігін жоғарылатуға мыналар мүмкіндік туғызады:

-металл мен жабдықтың жанасу бетіндегі үйкелісті азайту (жабдық бетінің сапасын өңдеу арқылы жақсарту және майлайтын материалды қолдану);

-жабдық пен дайындаманың бүйір жағында азкөміртекті болаттан жасалған, қалыңдығы 15–20 мм қыздырылған төселгішті қолдану;

-дайындаманың бүйір жағында майлайтын материалды ұстау үшін жазық қырнауды қолдану (тереңдігі 1–3 мм, ені 1–2 мм).

Майлау материалы ретінде машина майы бар графитті, коллоидты графит ерітіндісін (5-10%) және сұйық әйнекті қолданады.

Бойлық июді болдырмау үшін биіктігі мен диаметрінің қатынасы 2,5-тен үлкен болатын дайындаманы шөктіруге қолдану ұсынылмайды.

Шөктірудің әртүрлігі. Дайындаманы немесе құймакесекті сағасыз шөктіру. Мұндай шөктіруді диск типтес соғылманы жасау үшін және кейінгі тесуге дайындаманы алу үшін қолданады.

Дайындама немесе құймакесекті сағамен шөктіру. Бұндай шөктіруді жергілікті қалыңдығы бар соғылманы жасау үшін немесе кейінгі ұзартуға дайындаманы алу үшін қолданады. Сайман ретінде жазық немесе ойық тақтаны қолданады. Төменгі тақтада саға үшін тесік жасалған.

Төсем сақинада шөктіру. Бір немесе екі шығыңқылығы бар диск және ернемек типті соғылмаларды жасау үшін төсем сақинада шөктіруді қолданады. Сақинадағы тесікті шөктіретін немесе бөлігін шөктіретін бағытқа қарай 7о бұрышқа дейін еңістікпен орындайды. Еңістік бұрышы соғылманы сақинадан шығару күрделілігімен байланысты болады. Екі сақинаны қолданып дайындаманың орта бөлімін шөктіргенде, бір сақинаның ішкі тесігі еңіс болу керек.

Ұзарту деп түрөзгертетін операцияны айтады. Ұзарту процесінде дайындаманың көлденең қимасының ауданын кішірейту арқылы ұзындығын қөбейтеді (сурет 7.2). Ұзарту ішкі ақауларды жоюда және дайындаманың осьтік бағытында металдың механикалық қасиетін жақсартуға мүмкіндік туғызады.

Ұзартқан кезде дайындаманың ұзындығы және көлденең қимасы бойынша деформацияны біркелкі етуді және ішкі ақауларды толық жоюды қамтамасыз ету үшін мынандай шарттарды сақтау керек.

Салыстырмалы беруді мына шектен  таңдау керек, мұндағы l – беру;  h - күшпен қысу бағыты қимасының өлшемі. Әрбір өтуден кейін беру шекарасын жылжыту керек.

Соққыштың дағдылы құрылымын қолданғанда (жұмысшы беті параллельді болғанда) бөлімдеп соғуды технологиялық шарасыз жағдайда ғана рұқсат ету керек (мысалы, қуыс соғылма түзеткішті қолданып ұзартылғанда) немесе қысқа бөлімді жасағанда пайдалану керек.

Берілген кернеу күйі сұлбасынде металдың илемділік қасиеті мүмкіндік берсе, ұзартуды ең үлкен жаншумен жүргізу керек. Бірақта бұндай жағдайға құймакесекті ұзартуды қоспаған дұрыс болады. Құймакесекті ұзартқанда жаншуды 20 – 60 мм шекпен жүргізеді. Жаншудың мөлшері үлкен болғанда қабық астының көбікшелер ақаулары ашылып кетуі мүмкін. Нәтижесінде соғылмалардың сыртында ақаулар пайда болады. Құймакесекте қабық асты ақаулары жоқ болса, онда айтылған сақтық керексіз болады. Көміртекті және ортақоспалы құрылымдық болаттардың илемділік қасиеті деформация дәрежесіне шек қоймайды.

Ұзартуды жазық, ойық және құрастырылған (жоғарғысы-жазық, төменгісі-ойық) соққыштарда жүргізіледі. Ойық соққышта ұзындатудың өнімділігі жазық соққыштағыға қарағанда 20 – 40 % көп болады.

Ұзартуды белгілі бір қадаммен бойлық беруді іске асырып, одан кейін дайындаманы жаншып жүргізеді. Дайндаманың белгілі бір тұрақты қалыңдығында оны аудармай ұзартуды жүргізгендегі жаншудың белгілі бір қосындысын өтім деп атайды. Егер дайындаманы өтімнен кейін көлденең ось айналасында 90о бұрып, одан кейін ұзартуды тағы жүргізетін болсақ, онда екінші өтімді алатын боламыз. Арасында аударуы бар екі өтімді әрекет деп атайды.  

Дайындаманы 90о аударғанан кейін екінші өтімде бойлық майысу болмас үшін, өтімнен кейінгі дайындаманың енінің оның биіктігіне қатнасы (әрекет коэффициентті) 2,5 үлкен болмауы қажет. Ұзарту процесі келесі негізгі параметрлермен сипатталады: абсолюттік беріліспен lо (әрбір жаншудан кейін дайындама берілетін ұзындық, беріліс қадамы); салыстырмалы беріліспен ψ = (lо/Во) (мұндағы Во – дайындаманың ені); жаншу дәрежесімен εН = [(Н0 - Н1)/ Н0] 100%; шөкпе коэффициенттімен y = (Fо/F1) = (L1/Lо) (мұндағы Fо және F1 – ұзартуға дейінгі және кейінгі көлденең қиманың ауданы; Lо және L1 - ұзартуға дейінгі және кейінгі дайндаманың ұзындығы).

Ұзартудың әртүрлігі. Түзеткішпен ұзартуды цилиндр, қалың қабырғалы құбыр, төлке типті куыс дайындамаларды жасауға қолданады. Соғылмалар жазық немесе кемерлі болуы мүмкін (7.3 сурет). Дайындаманың ұзындығы Lзаг соғылманың ұзындығына Lпок дейін ұзарады. Осы жағдай үшін дайындаманың көлденең қимасының ауданы тек куыс дайындаманың сыртқы диаметрінің Dзаг кішіреюінің себебінен азаяды. Дайындаманың ішкі диаметрі dзаг   тұрақты болып қалады (dзаг = dпок). Соғылманы түзеткіштен оңай шығару үшін соғылманы конусты етіп орындайды (конустығы 1:100 – 1:150). Түзеткіштің шыдамдылығын көбейту үшін оның ішінде тесік жасайды. Тесіктің ішімен түзеткішті суытатын сұйықты береді. Ұзартудың алдында түзеткішті қыздырылған дайындамаға енгізеді. Қыздырылған дайындама тесігінің диаметрі түзеткіштің диаметрінен үлкен болу керек. Түзеткіштің кіші диаметрі жағынан дайындаманы соғуды бастайды. Сонда соғу процесінде дайындама түзеткіштің белдемесіне қарай қозғалып оған тіреледі. Бастапқы уақытта дайындаманың бір жағындағы аяққы белдеушені соғады, ал содан кейін дайындаманың түзеткіш белдемесіне қараған жағын соғады. Бірінші кезекте дайындаманың аяққы белдеушесін соғудың себебі болып дайындаманың шет жағындағы металдың тез салқындауы есептеледі. Содан кейін соғылманы түзеткіштің белдемесіне қарама-қарсы жағынан сол түзеткіштің белдемесіне қарай соғады. Бұндай жағдайда металл дайындаманың осі бойымен бір бағытта ағады, яғни түзеткіштің белдемесінен оның аяққы жағына қарай. Түзеткіштің аяққы диаметрі оның белдемесі жағындағы диаметрінен кіші болғандықтан түзеткіш пен соғылманың арасында өте кішкентай саңылау пайда болады. Осы саңылаудың пайда болу себебінен соғылманы түзеткіштен алу аз күшпен жүргізіледі. Соғу біткеннен кейін түзеткішті соғылмадан тез шығару керек.

Түзеткішпен ұзартқанда ойық соққышты қолданады. Жоғарғы илемділік қасиеті бар материалды ұзартқанда құрастырылған соққыштарды қолданады. Екі жазық соққыштарды қолданып (7.4 сурет) түзеткішпен ұзартқанда соғылманың тесігінің түрі бұрмаланады, ал оның ішкі диаметрі түзеткіштің диаметрінен үлкен болады.

Түзеткішпен ұзартқанда шөкпе мынандай формуламен анықталады:

                                       (7.2)

мұндағы  – дайындама қабырғасының қалыңдығы; – соғылма қабырғасының қалыңдығы Dдай.ор, –  дайындаманың орташа диаметрі; Dсоғ.ор – соғылманың орташа диаметрі.

Түзеткіште кеңейжаюды (7.5 сурет) балдақты, құрсау типті салыстырмалы қысқа жұқа қабырғалы соғылмаларды жасауға қолданады. Түзеткіште кеңейжайғанда дайындаманың ішкі және сыртқы диаметрін үлкейтеді, сонымен қатар бастапқы дайындама қабырғасының қалыңдығы кішіреюінің себебінен соғылманың биіктігі азғантай үлкейеді. Бұндай жағдайда дайындаманың орташа диаметрінің жанамасының бойымен кеңейжаюы жүреді (орташа диаметр бойынша дайындаманың ұзындығы үлкейеді).

Аспап ретінде жазық соққыш қолданылады (7.5, в сурет) немесе баспақпен жұмыс істегенде тар соққыш және цилиндрлік түзеткіш қолданылады. Кеңейжаюдың алдында дайындамада тесік жасайды. Соққыштың ұзындығы соғылманың биіктігінен үлкен болу керек (7.5, а – сурет). Дағдылы жағдайда кеңейжаюдың алдында түзеткіштің диаметірі мынаған тең болады: dтүз = dдай. Соғылманы қайта қыздырғаннан кейін диаметірі үлкен түзеткіш қолданылады.

Әрбір басудан кейін тұғырық тіреуіндегі түзеткішті бұрау жолымен дайындаманы айналдыра қайта басуға береді. Кеңейжаюда салыстырмалы жаншу мына формуламен анықталады:

                                                         (7.3)

Кеңейжаюда шөкпе былай анықталады:

                                        (7.4)

сонымен Lдай/ Lсог  1, у.

Алынған мөлшерлер біраз көтеріңкі болады. Түзеткіште кеңейжаюды әдейі жасалған кесте, диаграмма және жазық соққышта ұзартқанда қолданылатын формуланың көмегімен есептеуге болады.

Тесу. Тесу  деп негізгі ұсталық операцияны айтады. Ол арқылы дайындамада тесікті немесе үңгілді алады. Тесуді ашық (сурет 7.6, а) және жабық (сурет 7.6, б) деп екіге бөледі.

Тесу үшін тұтас және қуысты тескіштер қолданылады (7.7 және 7.8 суреттер). Тескіштің диаметрін дайындаманың сыртқы диаметрінің 0,3 – 0,5–не тең етіп таңдайды. Дайындаманы тесу үшін оны 180о бұрмай бір жағынан жүргізуге болады. Ондай тесу үшін сақинаны қолданады.

Тесу дайындаманың түрін өзгертумен және жұлынғы ретінде металдың қалдығы қалумен қошталады. Тесудің алдында дайындаманы шөктіреді. Шөктірген кезде тескішті дәл қою үшін бүйіржағын тегістейді.

Тесу операциясында майлайтын материалдарды қолданады (қарамай немесе машина майының графитпен қоспасы, ұнтақ тәрізді графит немесе графитпен кокстың қосындысы). Майлайтын материалды жағу үшін тескішті металға 10 – 30 мм тереңдікке басып еңгізеді. Пайда болған үңгілтте майлайтын материалды орналастырады, содан кейін ары қарай тескішті басып еңгізеді.

 

Ірі соғылмаларды тескенде далдашаның қалыңдығы h = 150 – 170 мм болады. Тұтас тескішпен өтпелі тесікті алу үшін тесуді толық жүргізбейді. Өйткені күш тез үлкейеді. Бірақта h – ті  50 – 60 мм дейін жеткізуге болады. Содан кейін дайындаманы 180о аударады, жалғамаларды шығарады және бірінші тескішпен салыстырғанда диаметрі бірнеше есе кіші тескішпен өтпелі тесікті жасайды. Тескенде жұлынғы пайда болады. Дайындамаға тескішті ені үлкен бүйір жағымен қояды. Өтпелі тесік жасайтын тескіштің дұрыс центрленуін далдашаның қараюымен және бүйіржағының ісінуімен тексеруге болады. Осы уақытта бірінші тескішті алып тастайды.  Жаман қасиеті бар дайындаманың бөлімін жұлынғыға кетіру үшін тұтас тескішпен дайындаманы аударып тескен кезде қосылма бөлімін бастапқы уақытта төмен қаратып қояды.

а – в – тесудің кезеңдері; 1 – соққыш; 2,3,8 – жалғамалар; 4 – тескіш; 5 – құймакесектің қосылма жағы; 6 – сақина; 7 – жалғама; 9 – металдың қалдығы

7.8 сурет – Куысты тескішпен тесу

Қуысты тескішпен тесуді (7.8 сурет) диаметрі бойынша үлкен тесіктерді алу үшін (диаметрі  500 мм) және құймакесектің ортаңғы ликвация бөлімін кетіру үшін қолданады. Қуысты тескішті қолдану тесу күшін тез азайтады.

Терең тесу қуысты жалғамамен жүргізіледі. Жалғаманың диаметрі дайында-ма тесігінің диаметрінен 15 – 30 мм, ал жалғаманың ішкі диаметрі тескіштің сыртқы диаметрінен 10 – 15 мм үлкен болады.

 Қуысты тескішпен тесу тұтас тескішпен тесу сияқты түбінің қалыңдығы 100 – 150 мм–ге жеткенге дейін жүреді. Осыдан кейін дайындаманы тескішпен және жалғамен бірге сақинаға қояды. Сақина тесігінің диаметрін тескіштің диаметрінен 30 – 40 мм үлкен етіп таңдайды. Тесуден кейін алдымен дайындаманы жұккөтергішпен түсіреді, содан кейін жалғаманы алады.

Тесудің алдында тескішті 150 оС дейін қыздыру керек. Қыздыру тескішті жарылаудан сақтайды. Тесуден кейін тескішті біркелкі етіп ауада суыту үшін тұғыртыққа орналастыру керек.

Ірі дайындаманы тескенде оны қолайлы қозғалту үшін тесуді тесігі бар тақтада жасауға болады. Тақтаның тесігіне бастапқы уақытта төрткілшені қояды. Ішпегі бар тақтада дайындаманы шөктіріп және тескеннен кейін тақтаны дайындамамен бірге жүккөтергішпен көтереді, ал ішпек үстелде қалады. Содан кейін үстелді ішпекпен бірге дайындамасы бар тақтаның астынан шығарады да тақтаны төмен түсіреді. Енді тақтадағы тесік ашық болады және баспақ жалғама мен қуысты тескішті басқанда жұлынғы дайындамадан толық бөлінеді.

Төсем сақинада тесуді (7.9 сурет) негізінен биіктігі салыстырмалы аласа дайындамаларға (Н/D = 1/3–1/4) қолданады. Дайындаманы сақинаға орналастырады. Оған тескішті үлкен диаметрімен төмен қояды. Сақинаның тесігінің диаметрі тескіштің диаметрінен бірнеше рет үлкен болуы керек. Жоғарғы соққышпен тескішті сақинаның тесігіне жұлынғы құлағанша басып енгізіледі. Бұндай жағдайда тескіштің биіктігін дайындаманың қалыңдығынан үлкен етіп алады. Бастапқы уақытта металға тескіш кіреді, ал содан кейін қиық пайда болады. Тұтас тескішпен тескенге қарағанда жұлынғы қалдығы көп болады. Бірақта өлшемнің бұрмалануы аз болады. Сақина мен тескіштің осьтестігін қөзбен, белгілеумен және айлабұйымның көмегімен анықтайды.

Қағида бойынша тесудің алдында шөктіруді жүргізеді. Тесумен салыстырғанда шөктіруге күш біраз көп жұмсалады. Сондықтан, егер шөктіру бойынша баспақ таңдалған болса және ол тескенде қолданылса, онда тесуге керекті күшті есептемеуге болады. Бірақта тесуді шөктіру жүргізілген баспақта жасау міндетті емес.

Соғудың технологиялық процесін әдетте құймакесекті өңдеуден бастайды. Әдеттегі ұсталық құймакесектерді (сурет 7.10) сауытқорамға үстінгі жақтан балқыған болатты құйып алады. Осы сауытқорамның қуысының пішіні қиылған пирамидаға немесе көлденең қимасы алты, сегіз, он екі бұрышты геометриялық фигураға ұқсайды. Құймакесек пішіні металдың кристалдануын және соғылмаға қойылатын талапты ескереді. Құймакесек 2-нің қосылма 1 және түп 3 жақтарын ұсталық цехта кесіп алып тастайды. Құймакесек массасы Мқ = 0,2 – 350 т шегінде ауытқиды.

Соғылмаларды жасау үшін қолдынылатын құймакесектердің ең үлкен ұзындығы L мен орташа диаметрдің Dор қатнасы Lор/Dор = 1,9 – 2,3 шегінде өзгереді.

Айтылған қатнастың мәні мынандай болған кезде: Lор/Dор = 2,3 құймакесекті соқса оның майысу байқалады. Ұзын осьті соғылманы жасаған кезде ең үлкен ұзындық пен орташа диаметрдің қатнасы (Lор/Dор)  3 – 5 тең болатын ұзын құймакесекті қолданады. Бұл құймакесектерді шөктірмей өңдейді немесе оны бөлімдерге шабуды қарастырады. Осы құймакесектердің артықшылығы болып металдың химиялық құрамының едәуір біркелкі болуы саналады.  

Қуыс құймакесектерді тоңазытқышы бар сауытқорамда центртепкішті құю тәсілімен жасайды. Қуыс құймакесектердің өлшемдері әдеттегі құймакесектермен салыстырғанда біраз кіші (Lор/Dор = 1,25). Кристалданудың маңызды шарты болып  L/δ ≈ 4 қатнасы саналады (мұндағы δ – қуыс құймакесектің қабырғасының қалыңдығы). Қуыс құймакесектерді тесігі бар соғылмалар үшін қолданады (тесу операциясын қолданбайды). Айтылған құймакесектердің артықшылығы болып мынау саналады: соғудың алдында жүргізілетін қыздырудың  уақытының ұзақ болмауы; құймакесектерде осьтік

борпылдақтықтың және центрден тыс ликвацияның болмауы.

Осымен бірге кішкентай қосылмалы, қосылмасыз құймакесектерді жасайды, ал тағы да конустылығы жоғары (12о дейін) құймакесектерді құйады.

Алюминий қорытпаларының құймакесектерін үздіксіз құю тәсілімен құйады (Dmax ≈ 800 мм).

Магний қорытпаларынан диаметрі 540 мм-ге дейін болатын дөңгелек құймакесектерді үздіксіз құю тәсілімен жасайды. Осындай тәсілмен өлшемдері 165×540×6000 мм-ге дейін болатын жазық құймакесектерді алады.

Мыс құймакесектерін сумен салқындатылатын сауытқорамда құйады (Dmax = 300 мм). Құймакесекті үздіксіз құйып та алуға болады.  

Титан қорытпаларының құймакесектерін мыстан жасалған сумен салқындатылатын кристаллизаторда шығандалатын электроды бар доғалы вакумды балқытумен алады (Dmax = 700 мм).

Құймакесектерде келесі ақаулар кездеседі: шөгіндік қаяу; шөгістік борпылдақтық; сұйық металды құйған кезде оның шашырауы нәтижесінде пайда болатын бет ақаулары; қоспалаушы сыңарлардың және қорытпалардағы қоспалардың тура ликвациясының пайда болуы; жарық; қабық және т.б.

Егер сортты илем құймасының бетінде ақаулар (жегіде, қабық, жарық) бар болса, онда оларды тазалау операциясының көмегімен алып тастайды. Мынандай тазалау тәсілдерін қолданады: газжалынды; пневмотоқпақпен өңдеу; қашаумен өңдеу; әрлеу дөңгелектерімен өңдеу.

Әдетте соғудың алдында құймакесектер қима бойынша құрылымдық біркелкі емес болуымен сипатталады. Сондықтан жасалатын дайындамаға мынандай негізгі талаптар қойылады: ұсақ түйіршікті құрылымды етіп жасау; біркелкі химиялық құрамды етіп алу.  

Деформациялаған кезде көлденең қиманың өлшемдерінің кішірею дәрежесі құрылымның өңделу көрсеткіші болып еспетеледі. Осы дәрежені шөкпе  көрсеткішімен былай бағалайды: У = Fбас/Fаяқ = Lаяқ/Lбас.

Қасиеттер анизотропиясы көлденең және бойлық бағытта металдың қасиеттерінің әр түрлі болуымен байланысты. Осы соғудың анизотропиясы бойынша мынандай 3 ауқымды бөліп көрсетуге болады:

  1.  У = 2 – 3 – талшықты құрылым (дайындаманың тек ортанғы бөлімі);
  2.  У = 3 – 6 – көлденең және бойлық бағытта бірдей қасиеттер (соғудың жұмысшы ауқымы);
  3.  У = 10 және осыдан да көп – қасиеттердің анизотропиясы.   

Техникалық әдебиеттер: 1 нег. [15-25], 2 нег. [28-61], 8 қос [51-251]. 

Бақылау сұрақтары

1. Соғуды қолданудың экономикалық және технологиялық қажеттілігі немен анықталады ?

2. Болаттар үшін рұқсат етілетін температуралық аралық қандай ?

3. Соғу үшін жабдықтардың қандай түрі қолданылады ?

4. Қандай операцияларды негізгіге жатқызуға болады ?

5. Шөктіруді қандай мақсатпен қолданады ?

6. Әр түрлі пішіні бар соғылмаларды ұзарту үшін қандай саймандарды қолданады ?

№ 8 дәріс. Ұсталық-қалыптау цехтарында металды кесу. Соғудың технологиялық процесін жасаудың сатылары

Соғудың технологиялық процесін жасаудың кезеңдері мынаны өзіне қосады: соғылманың сызбасын жасау; дайындаманың өлшемдерін таңдау; соғудың операцияларын белгілеу; жабдықты таңдау; қыздыру тәсілін таңдау және соғудың температуралық аралығын белгілеу; таза өңдеу операциясының түрін және оның ретін анықтау; процестің техника-экономикалық көрсеткіштерін бағалау.

Құймакесекті бөлу соғудың операциясы болып саналады және баспақ көмегімен іске асырылады. Осындай да құймакесектің қырын қысуды жүргізеді (жақтарын түзетеді және конустылықты жойады), оның түпкі және қосылма жақтарын кесіп алып тастайды (сурет 8.1).     

Илемделген немесе баспақталған металды ұсталық-қалыптау цехтарының дайындауші бөлімінде өлшемді ұзындыққа бөледі. Осындай да арада, баспақ қайшыда, суықта сындырғышта кесуді, газдық кескішті қолданып  кесуді, жонғыш-кескіш және көлденең жоңғылағыш білдектерде кесуді, электрұшқынмен кесуді қолданады.  

Қосинді бапақ-қайшыда кесу шыбықты металды дайындамаға кесудің ең өнімді тәсілі болып есептеледі (сурет 8.2). Шыбық 1 таянышқа 2 дейін рольгангпен баспақ-қайшының жоғарғы 3 және  төменгі 4 пышақтары арасындағы кесу аймағына беріледі. Кесу процесінде шыбықтың төңкеруін болдырмау мақсатымен баспақ-қайшы қыспақ қондырғысымен қамтамасыз етілген.

Металды кесу 3 сатымен (серпімді, пластикалық, опырылып сыну) жүреді. Пышақпен жаншыған кезде шыбықта серпімді деформация пайда болады. Жүп күш және осы күштерден пайда болған моменттер M = Pa әсерімен шыбық майысады. Осындай да металл мен пышақ жанасқан аймақта металдың жаншылуы байқалады. Шыбықтың бұрылуына қыспақ күші кедергі жасайды. Пышақтың әсерінен пайда болатын кернеудің мөлшері металдың пластикалық деформацияға кедергісінен үлкен болған уақытта пышақтың шыбыққа енуі басталады. Берілген материал үшін енудің мүмкін болатын ең үлкен мөлшеріне жеткен кезде озатын деп аталатын, бір біріне қарсы қозғалатын жарық пайда болады. Пышақтар арасындағы саңлау Z-тің мөлшері дұрыс болған кезде қарама қарсы жарықтар кездесіп, тұтас қисық сызықты бетті құрады.

а – қысқы үшін шетмойынды соғып ұзарту; б – ұзарту; в - түп жақты бөлу; г – қосылма бөлімді бөлу  

Сурет 8.1 – Құймакесектің қырын қысу

Параллельді пышақтар арасында металды кесуге керекті ең үлкен күшті мынандай формуламен анықтайды: P = kFқσқ, мұндағы k – кесу жағдайын ескеретін коэффициент (пышақтар күйін, кесу жылдамдығын), k = 1,0–1,7; σқ – қиыққа кедергі, мынаған тең етіп қабылданады: (0,7 – 0,8)σв , мұндағы σв – материалдың беріктік шегі; Fқ – қиық ауданы.

Жоғары көміртекті және қоспаланған болаттарды кесуді t = 450–650 oC температурасына дейін қыздырып жүргізеді.

Араның мынандай 3 түрін қолданады: тісті; тегіс (үйкеліс арасы); электрмеханикалық. Араның көмегімен алынған дайындамалар өлшемдерінің дәлдігімен, кесу сапасының жоғары болуымен, дайындаманың осіне қатысты бүйір жақтың перпендикулярлы болуымен сипатталады. Бірақта арамен кескен кездегі өнімділік қосинді қайшымен кесуге қарағанда едәуір төмен.

Тісті аралармен болатты да түсті металдарды да кеседі. Араларды таспалы және дискілі аралар деп екіге бөледі.

Үйкеліс аралары ең көп қолдануды тапты. Олар әсер еткен кезде тегіс дискі немесе өтпейтін П-ға ұқсайтын тістері бар дискі металмен үйкелісіп, жылу үлкен мөлшермен шығып шыбық кесіледі.

Электрмеханикалық араларды қолданған кезде металл мен ара түйіскен жерде электрдоға жасалынады. Осы доға түйісетін жерді балқытады. Осы аралардың жұмыс істеуі үйкеліс арасымен ұқсас болып келеді. Бірақта айтылған араның өнімділігі жоғары және олар кішкентай шумен жұмыс істейді.   

Суықтай опырғышпен опыру (сурет 8.3) орташа қаттылықты болаттан жасалған шыбықты дайындамаға бөлу үшін қолданылады. Алдын ала кертілген шыбық 1 таяныш 3-ке дейін опырғышқа 2 қойылады. Тірек 4 шыбықты басқан кезде ол кертілген жерден опырылады.

Дөңгелек шыбықты кескен кезде опырыу күшін келесі формуламен есептейді: P = (0,4 β D3σв)(1/lо).

Кваратты шыбықты опырып сындырғанда күш мынандай формуламен табылады: P = (0,5 β Н3σв)(1/lо), мұндағы β – түзету коэффициенті, β = 0,4 − 0,9.

Сурет 8.3 – Суықтай опырғыш көмегімен опыру сұлбасы

Гажалынды кесу тәсілінде оттегі ағымында металды жергілікті қыздырып шыбықты кеседі. Осы тәсіл көмегімен күрделі пішіні бар кесу контурын алуға болады. Металдың үлкен шығыны кесетін жерде шлак түрінде пайда болады (қалыңдығы 4 - 6 мм тең болатын қабат). Жанатын көз ретінде ацетелинді, бензинді, керосинді қолданады. Осы тәсілмен қоспаланған металдарды өңдеуге болмайды. Өйткені кесу аймағында металдың құрылымы өзгеріп кетеді (түйіршікетердің өсуі, қоспаланған элементтердің жанып кетуі). Осымен бірге кесудің осы тәсілінің кемшілігі болып жеткілікті деңгейде өнімділіктің жоғары емес болуы есептеледі. Кесудің басқа түрлеріне мыналар жатады: плазмалы (аргон-сутегілі, азот-сутегілі қоспалар); лазерлі; электрұщқынды кесу; анод-механикалық; қопарумен кесу.

Металды жоғалтуды тура және жасырын деп екіге бөлуге болады. Тура жоғалтуға мыналарды жатқызуға болады: аралармен кесу – кесілген жер шығыны; электрлік және газдық кесу – жануға және балқуға шығындар; суықтай опыру – кейінірек қалыптаған кезде кенерекке шығын.

Жасырын кесуге мыналарды жатқызуға болады: кесу дәлдігінің төмен болуы; кесілетін дайындамалардың шет жақтарына шығын; еселіліктің орындалмауы.  

Металдың жұмсалуын мынандай формуламен анықтауға болады: Q = Qдk, мұндағы Qд – дайындама массасы; k – коэффициент, k = L/(L - lн); L – шыбық ұзындығы; lн – дайындаманың ұзындығы.

Соғудың технологиялық үрдісін жасау. Соғудың технологиялық үрдісі нақтылы жағдай негізінде және еңбектің алдыңғы әдістерін қолданып, осы өндірістің нақтылы мүмкіншілігіне байланысты жасалады.

Соғылманы дайындаудың технологиялық үрдісін жасағанда соғу операциясының тізбегі және оны таңдау соғылманың түрімен анықталады. Соғылманың түрі күрделі болған сайын, оны дайындау күрделі болады.

Соғумен жасалынатын соғылманың типтері тоғыз топқа бөлінген. Бірінші топқа ұзартумен жасалынатын түрі қарапайым соғылмалар кіреді. Түрі ең күрделі соғылмалар типі (ернемегі бар қосиінді біліктер, қисық сызықты иінтіректер және т.б.) тоғызыншы топты құрайды. Осы топтың соғылмаларын жасау үшін біраз ұсталық операциялар және әр түрлі технологиялық құрал-саймандар қолданылады.

Жасалынған технологиялық үрдіс технологиялық карта деп аталынатын техникалық құжат түрінде дайындалады. Технологиялық үрдісті жасаған кезде соғылманың сериялығын, тетіктің қаншалықты керек екендігі ескеріледі. Осы мәліметтер арнайы технологиялық жабдықтарды жасаудың орынды екендігіне әсер етеді.

Соғудың технологиялық үрдісін жасау мынандай негізгі бөлімдерге бөлініп кетеді: соғылманың сызбасын жасау және оның массасын анықтау; дайындаманың өлшемін есептеу (шөктеу мөлшерін ескеріп) және оның массасын анықтау; бастапқы металды таңдау; өңдеудің жылу режимін белгілеу; соғу операциясын және оларды орындау тізбегін таңдау; жабдықты таңдау; жұмысшы бригаданың құрамын және өндіру мөлшерін белгілеу; техникалық жағдайды және соғылманың сапасын тексеру туралы ережені белгілеу.

Соғылманың сызбасын құрылымдаушы жасаған дайын тетіктің сызбасын негізге алып технолог жасайды. Кесумен өңделетін соғылмалар дайын тетіктерден әдіп, шақтама және кенермемен айырмашылықта болады. Соғылманың сызбасын жасаған кезде құрылым құжаттамасының бірыңғай жүйесі (ҚҚБЖ) талабын басшылыққа алады.

Шекті ауытқу ескерілген соғылманың сыртқы өлшемінің сұлбасы 8.4, а суретінде көрсетілген.

Қосылу (d1) («+» белгісімен белгіленген) және алыну (d2) («-» белгісімен белгіленген) ауытқулар сұлбада көрсетілген. Симметриялық ауытқулар үшін d1 = d2. Басқа варианттар да болуы мүмкін, мысалы: d1  d2 және керісінше d1  d2 немесе d2 = 0. Соңғы жағдай үшін қосылу ауытқулары d1 шақтамаға тең. Алынатын жоңқаның әдіпі (ақаулы қабатты кетіру) және соғудың дәлсіздік шақтамасы ескерілген, жонумен өңделетін соғылманың сыртқы өлшемінің сұлбасы 8.4, б суретте берілген. Сызықтап тасталған бөлім соғылманың бір жағындағы әдіптің ең аз мөлшері болып саналады (0,5 ).

Мүмкін болатын ауытқудың салдарынан (соғылманы номиналды өлшемі бойынша дәл жасау мүмкін емес) соғылманың бір жағындағы ең үлкен әдіптің мөлшері 0,5  болады. Жонумен өндеуді талап етпейтін соғылмалар үшін олардың және тетіктің номинальды өлшемдері бірдей екендігі сыртқы өлшемнің сұлбасынан (8.9, а сурет) көрініп тұр (Анп = Анд). Жонумен өнделетін соғылмалар үшін соғылманың және тетіктің номинальды өлшемдері әр түрлі болады  (Анп  Анд). Әдіп және шақтаманың өлшемдері мынандай факторлармен байланысты: тетіктің өлшемі және құрама пішіні; соғылманы жасау әдісі; ұсталық жабдықтың жұмыс істеу дәлдігі; бастапқы материалдың сапасы (мысалы, құймакесек сыдырылған немесе сыдырылмаған); тетік бетінің кедір-бұдырлығына қойылатын талап және т.б (әдіп және шақтама анықтамаларда келтірілген).

Соғылманың сызбасында көрсетілген номинальды өлшем бойынша оның көлемі анықталады, ал осы көлем бойынша масса есептелінеді. Күрделі соғылманың көлемін есептеу үшін, оны дұрыс геометриялық фигураны құрастырушы жеке элементерге бөледі.

Сәйкесті геометриялық формулалар бойынша осы элементердің көлемін анықтайды, ал содан кейін табылған көлемді қосып соғылманың толық көлемін есептейді:

Vсоғ  =  V1 + V2 +… + Vхп.                                     (8.1)

Соғылманың теориялық массасын мынандай формуламен анықтайды:

Gсоғ = ,                                                             (8.2)

мұндағы  – соғылма материалының тығыздығы (меншікті масса) (көпшілік болаттардың таңбасы үшін ). Жалпы жағдай үшін соғылманы жасауға қолданылатын илемделген дайындаманың көлемі мынандай формуламен анықталады:

Vдай = ,                                                (8.3)

мұндағы  Vш – шабатын көлем (аяққы қалдықтың); Vж – жұлынғы көлемі (тесу қалдықтары); Уг – отқабыршық түріндегі шығын (дайындаманың көлемінен % алынады).

Соғылманы жасау үшін құймакесектің көлемін мынандай формуламен анықтайды:

,                                        (8.4)

мұндағы  Vқос – кұймакесектің қосылма бөлімі; Vт – құймакесектің түп жағы.

Шабатын қалдықтар көлемін жуықты түрде диаграммамен анықтайды, ал тағыда мынандай формуламен табуға болады:

Диаметрі d болатын дөңгелек қимаға: Vк = 0,23d3 – тоқпақпен соққанда; Vк = 0,21 d3 – баспақпен соққанда;

Қабырға жақтары h және b болатын тіктөртбұрышты қимаға: Vк = 0,3 b2h – тоқпақпен соққанда; Vк = 0,28b2h – баспақпен соққанда.

Жалынды пештерде қыздырғанда отқабыршық түріндегі шығын бір рет қыздырғанда орташа 1,5 – 3 % және келесі жылытуда 1 – 1,5 % тең болады.

Отқабыршық шығындарын дайындама массасына қатысты есепке алады.

Дайындаманы бұрып тұтас тескішпен тесуді орындағанда жұлынғы көлемін мынандай формуламен табады:

                                            (8.5)

Қуысты тескішпен тескенде жұлынғы көлемін мынандай формуламен анықтайды:

                                            (8.6)

мұндағы dт – тесетін тесіктің диаметрі; hдай – тесуге дейінгі дайындама биіктігі;  dвн – тескіштің ішкі диаметрі.

Кұймакесектен соғылманы жасаған кезде оның қосылма бөлімінен және түп жағынан кесілетін шығынды есепке алады.

Болат металының құймакесегіндегі шығын мөлшері мынаған тең: қоспаланған құрылымдық болат: құймакесектің қосылма бөлімі  20 – 25 %; құймакесектің түп жағы  3 – 5 %; қоспаланған болат: құймакесектің қосылма бөлімі  25 – 30 %;  құймакесектің түп жағы 5 – 7 %.

Дайындаманың немесе құймакесектің көлемі бойынша олардың өлшемдерін есептейді (технологиялық процесте ескерілген шөктеу мөлшерін есепке алып).

Дайындаманың есептелген массасы мынандай формуламен анықтайды:

Gдай =                                                             (8.7)

Құймакесектің есептелген массасы мынандай формуламен анықтайды:

.                                                             (8.8)

Бүйіржағынан шөктіріп жасалынатын соғылмаға дайындаманың қимасын таңдағанда hдай = (1,25 – 2,5)d қатнасын есепке алады, мұндағы hдай – дайындаманың биіктігі (ұзындығы);  d – дайындаманың диаметрі (немесе қвадраттың қабырғасы). Кішкентай шектеме (1,25) шыбықтан дайындаманы кесу шартын есепке алады. Мынандай жағдай  металдың көлденең қимасының үлкен болуын талап етеді және бөлуге қуатты жабдықты керек етеді (дайындаманы қайшыда кескенде). Екінші шектеме (2,5) шөктіруді бойлық июсіз жүргізуді қамтамасыз етеді. Көпшілік жағдайда hдай  3d шартын қабылдайды.

Жуықты есептеулер үшін илемделген металдан кесілген дайындаманың массасын соғылманың түріне және соғудың негізгі әрекетіне байланысты іріленген көрсеткіш бойынша былай анықтайды: Gдай= КшығGсоғ, мұндағы Кшығ – шығын коэффициенті (анықтамалардан алынады).

Бастапқы металды таңдауды соғылманың массасын, түржиында керекті пішін мен өлшемнің бар болуын, соғылманың керектігін және оны өңдеудің ретін бірыңғайлау мүмкіндігін, тағы да басқа факторларды ескеріп жүзеге асырады. Ірі соғылманы құймакесектен жасайды. Осы құймакесектің массасы жүз тоннаға дейін жетіп, ені үлкен ауқымда тербеледі.

Салыстырмалы кіші соғылманы жасағанда сортты илемді қолданады (әдетте көлденең қимасы дөңгелек немесе квадратты), ал орташа өлшемі бар соғылманы жасағанда жаншылған кеспелтек (блюмс) немесе квадратты дайындаманы қолданады.

Есептеу бойынша керекті металдың қимасын түржиындық МЕСТ-пен қамтылған жақын үлкен қимаға дейін түзетеді.  Сортты илемнің бастапқы ұзындығын (номерлік, еселік, қалдығы бар өлшемдік және басқа  варианттар) технико-экономикалық есептеудің негізінде таңдайды.

Өңдеудің жылу режимін болаттың таңбасына, дайындаманың көлденең қимасына, нақты қыздыру шартына, соғу операциясына байланысты белгілейді. Мысалы, ию операциясымен салыстырғанда біраз жоғары температурада қыздыруды шөктіру және ұзарту операцияларында қолданады.

Осыдан кейін керекті операцияларды және әрекетті  (операциялардың бөлімін) таңдайды, оларды орындаудың ретін, құралды және технологиялық әбзелді белгілейді. Операцияларды және әрекетті эскиз түрінде технологиялық суреттемеге бейнелейді. Тоқпақтың ең үлкен құлайтын бөлімінің массасын немесе баспақтың ең үлкен күшін, талап ететін операция және жабдық күші бойынша анықтайды. Басқа операциялармен салыстырғанда шөктіру үлкен күшті талап етеді.

Керекті жағдайда баспақтың күшін немесе тоқпақтың құлайтын бөлімінің массасын формула, диаграмма, кесте бойынша анықтайды. Металдардың деформацияға кедергісі мынандай бірсыпыра факторлармен байланысты болады: металдың таңбасы, соғуды жүргізетін температура, деформацияның дәрежесі және жылдамдығы, жанасу үйкелісі, дайындаманың өлшемдерінің қатнасы, соғылманың құрама пішіні.

Техникалық әдебиеттер: 1 нег. [15-25], 2 нег. [28-61], 8 қос [51-251]. 

Бақылау сұрақтары

1. Дайындаманы кесудің қандай тәсілінде өнімділік ең жоғары ?

2. Соғудың технологиялық процесін жасаудың сатысына не кіреді ?

3. Көлемдік қалыптаумен салыстырғанда соғу немен айырмашылықта болады ?

4. Болаттан жасалған ұсталық құймакестің қандай ақауларын білесіз ?

5. Құймакесектің қырын қысу қалай жүргізіледі ?

№ 9 дәріс.  Көлемдік қалыптау. Ыстық және суық көлемдік қалыптау. Ашық, жабық және сығымдап қалыптау. Қалемдік қалыптауда пішіннің өзгеруі

Қалыптау деп пішіні дайын бұйымның пішініне жақын немесе дәл сйкес келетін қалыпта металдың пішінін өзгертуді айтады. Қалыптауды ыстықтай және суықтай көлемдік қалыптау деп екіге бөледі. Ыстықтай қалыптағанда өңделетін металдың немесе қорытпаның рекристаллизация температурасынан жоғарғы температурада дайындаманы деформациялайды. Қалыптау соғумен айырмашылықта металға үш ось бойымен деформацияға ұшырауға және көлем бойынша орнықты өлшемдерді алуға мүмкіндік береді.

Қалыптаудың айырмашылығына мыналар жатады: жаншу санының көп емес болуы; жоғары өнімділік; соғу және механикалық өңдеумен салыстырғанда шығынның аз болуы. Қалыптаудың өзіндікқұны тетікті кесумен жасаудың өзіндікқұнынан 2 – 3 рет кіші. Бірақта осы артықшылықтар тек арнайы сериялы өндірісте іске асырылады. Өйткені қалыптың бағасы өте жоғары. Өндірістері дамыған мемлекеттерде ыстықтай көлемдік қалыптаумен 1 – 1,5 млн. т болаттан жасалған соғылмалар жасалынады.

 Қалыпталған соғылманың 80 % дейін әмбебапты буауалы қалыптау тоқпағында, қосиінді ыстықтай қалыптау баспағында және көлбеу соғу машинасында жасалады. Тоқпақтарды баспақтарға ауыстыру тенденциясы да кездеседі. Бұрандалы қалыптау баспақ-тоқпақты және ыстықтай қалыптайтын автоматты қолдану кеңейіп келеді. Сериялы қалыптау үшін қолданылатын жабдықтарды роботманипуляторлармен және басқаратын ЭЕМ жабдықталған  икемді өндірістік модулдерге біріктіреді.  

Көлемдік қалыптаудың экономиялық керектілігі және оның тәсілдерін таңдау көптеген факторлардан тәуелді болады. Осы факторлардың негізгісі болып мыналар саналады: өндіріс типі (массалы, сепиялы); металл немесе қорытпалардың қасиеттері және өзіндікқұны; металды деформациялайтын жабдық типі.

Құрал-сайман ретінде екі немесе одан да көп бөлшектері бар айлабұйым қолданылады. Осы бөлімдер жанасқан кезде тетіктің пішініне сәйкес келетін көлемдік қуыс құрылады. Айлабұйымды қалып деп атайды. Әр түрлі тетіктерді өндіру үшін керекті қалыптар саны қалыптанатын соғылманың санына сәйкес келеді.

Қалып келесі негізгі бөлімдерден (сурет 9.1) тұрады: жоғарғы тақта 1; төменгі тақта 2; қалыптың жоғарғы бөлімі (сотан) 3; қалыптың төменгі бөлімі (ұяқалып) 4; бағыттаушы бағанашық 5; бағыттаушыға кіретін төлкелер 6; саға 7 (жағарғы тоқтаға баспақталған, баспақ сырғағы ұясына қондырылады және сол жерге бекітіледі).  

Суықтай көлемдік қалыптау суықтай пластикалық деформацияны қолдануға негізделген. Суықтай көлемдік қалыптаудың барлық операциялары А-дан Н-ға дейінгі көрсеткіші бар 12 топқа бөлінген. Осылардың негізгісі болып мыналар саналады: шөктіру; көлемдік пішінөзгерту; жазықтық және көлемдік мөлшерлеу; суықтай сығымдау; бөлігін шөктіру; безеулеу.

Суықтай көлемдік қалыптаудың мынандай артықшылықтары бар: деформация әсерімен беріктенудің себебінен тетіктердің механикалық қасиеттерінің жоғары болуы; соғылманың өлшемдерінің дәл (8 – 9 класс) және сапасының жоғары болуы; металды пайдалану коэффциентінің үлкеюі (орташа 82 – 93 % дейін); процестің өнімділігінің жоғары болуы (бірдей тетіктерді кесумен өңдейтін қазіргі заманғы автоматтарда және қосиінді баспақ-автоматта жасағанда соңғысының өнімділігі 5 – 10 рет үлкен); процесті механизациялау және автоматтандыру мүмкіндігі.   

Кемшілік ретінде мыналарды көрсетуге болады: меншікті қысымның жоғары болуы; қалыптық әбзел тұрақтылығының төмен болуы.

Көлемдік қалыптаудың типтік технологиясы мынадан тұрады: илемді дайндамаға кесу, дайындаманы қыздыру, қалыптау, кенерікті кесу, түзету, соғылманы термиялық өңдеу, отқабыршықтан тазалау, суықтай мөлшерлеу және сапаны бақылау.

Пішінөзгертудің жалпы технологиялық процесі, жабдықтың түріне қарамай мынандай бірнеше сатыны өзіне қосады: дайындау операциялары (сыртпішіндеу, шөктіру және басқа); соғылманы пішіндеу (қалыптау операциялары); көмекші операциялар (кенерікті кесу, термиялық өңдеу және басқа); таза өңдеу операциялары (кесумен өңдеу, мөлшерлеу және басқа).

Технологиялық белгісі бойынша келесі түрлерді бөліп көрсетеді: тоқпақта қалыптау; қосиінді ыстықтай қалыптау баспағында (ҚЫҚБ) қалыптау; көлденең соғу машинасында (КСМ) қалыптау.

Соғылманың сыртпішін құруды ұсталық-қалыптау жабдықтарының әр алуан түрлерінде жүргізеді.  Жабдықтардың осындай әр түрлігі қалыптық әбзелді жобалаудың белгілі бір ерекшелігі бар екендігіне себепші болады. Сонымен бірге әмбебапты жабдықта (тоқпақта, баспақта, көлденең соғу машиналарында) қалыптағанда, қалыптың кез келген негізгі типін қолданумен байланысты, ұқсас белгі де бар болады. Қалыптау қалыбымен байланысты ортақ белгілер мынандай:

1. Ашық қалыпта қалыптау (сурет 9.2); 2. Жабық қалыпта қалыптау; 3. Сығымдап қалыптау.

Ашық қалыпта қалыптағанда дайындаманың артық металы сыртқа (кенерікке) сығымдалып шығады. Сондықтан дайындаманы баспақ-қайшыда кішкентай дәлдікпен кесуге болады. Кенеріксіз қалыптаған кезде барлық металл бұйымға жұмсалады. Сондықтан металды дәл мөлшермен кесіп қалыптау қажет. Дайындаманы дәл мөлшермен кесу тек арамен кескенде ғана мүмкін.

1 – қалып жылғасы; 2 – кенерік; 3 – итергіш

Сурет 9.2 – Жабдықтың әр түрлі түрлерінде қалыптаудың сұлбасы

Пішінделіп қалыпталатын тетіктің ақырғы пішінін тазалай өңдейтін қалыпта алады, ал алдын ала өңделген пішінді не қаралай өңдейтін (дайындаушы) қалыпта, не арнайы жабдықта (ұсталық айналмасоғуда), немесе еркін соғумен жасайды.

Ашық қалыпта қалыптау қылаудың (кенеріктің) құрылуымен қошталады. Осы қылау арнайы технологиялық міндетті орындайды.  

Сурет 9.3 ашық қалыпта қалыптаудың сұлбасы көрсетілген. Күш Р әсерінен қалыптың жоғарғы жартысы 1 қозғалып дайындаманың 5 бүйірлік бетіне қысым түсіреді. Осындай да металл қалыптың жоғарғы 1 және төменгі 2 жартылары құрған қалып жылғасында 6 деформацияланады, осы жылғаны толтырғаннан кейін қылау бунағына 3 ағып шығады. Осылай қалыптасқан соғылма 4 периметр бойымен қылауға иемденген. Қалыптанған соғылманы шығару үшін қалыптау еңістерін α пайдаланады. Осы қалыптау еңістерінің мөлшері 5 – 10о тең.  

Сурет 9.3 – Ашық қалыпта қалыптаудың сұлбасы

Ашық қалыптау келесі факторлармен сипатталады. Қалыптанған кезде жылғадағы металдың көлемі тұрақты емес. Демек, қалдыққа кететін металдың біраз бөлімі бар. Осындай жағдайда мынандай шарт сақталуы қажет: Vдай = Vсоғ + Vқыл, мұндағы Vдай, Vсоғ, Vқыл – сәйкесті дайындаманың, соғылманың және қылаудың көлемі.

Металды ығыстырып шығару бағыты қалыптың қозғалу бағытына перпендикулярлы.

Қылау металдың ағып шығуына қарама-қарсы қысымды тудырады. Осы қысым қалыптағы гидростатикалық қысымды үлкейте отырып жылғаның бұрыштарын толтыруға мүмкіндік жасайды. Осындай да қалыптың толуын реттеуге мүмкіндік пайда болады.

Ашық қалыптауды жүргізген кезде металдың ағуының мынандай үш негізгі сатысын бөліп көрсетуге болады (сурет 9.4): еркін шөгу (сурет 9.4, а); қалыптың толуы (сурет 9.4, б); қылауды ығыыстырып шығару (сурет 9.4, в).  Практикада төртінші саты да бар. Осы төртінші саты қалыптың жылғасы толып, бірақ соғылма биіктігі бойынша толық деформацияланып болмаса пайда болады. Сатылар бойынше қалыптаудың күшінің өзгеруі сурет 9.4, г көрсетілген.

а – еркін шөгу сатысы; б – қалыпты толтыру; в – қылауды ығыстырып шығару сатысы Сурет 9.4 – Қалыптаған кезде металдың ағу сатылары сұлбасы 

Ашық қалыпта қалыптаудың негізгі кемшілгі болып металдың қылауға шығынының көп болуы саналады. Металдың қылауға шығуы соғылманың пішіні мен массасынан тәуелді болады және мөлшері 30 % дейін жетуі мүмкін. Осымен бірге қылауды кескен кезде металл талшығы да кесіліп кетеді. Бұл соғылманың сапасын едәуір азайтуға алып келеді.  

Қылау (кенерік) саңылауын арнайы бунақ түрінде орындайды. Ол магазиннен (қабылдау бөлімі) және көпірден (қалыптың негізгі қуысынан қабылдау бөліміне өтетін бөлім) тұрады. Магазиннің үштен екі бөлігінен көп емес көлемі металмен толтырылуы керек. Қарсы жағдайда қалып сынып кетуі мүмкін. Бунақтардың мынандай екі түрін жасайды (сурет 9.5): еркін жүрісі бар машиналар үшін (тоқпақ, гидробаспақ); реттелген жүрісі бар машиналар үшін (қосиінді баспақ).

Жабық қалыпта қалыптауды (қылаусыз қалыптау) қимасының өлшемдерінде кішкентай айырмашылық бар болатын күрделі емес пішінді соғылмалар үшін қолданады. Диаметрі D0 және биіктігі H0 болатын дайындама 5-ті (сурет 9.6) ұяқалыпқа 2 қойады. Сотан 1 қозғалған кезде дайындаманың жүйелі шөгуі жүріп қалыптың қуысы толады. Осындай да берілген өлшемі бар соғылма жасалынады. Бұндай жағдайда сайман қалып жылғасынан цилиндрлі соғылманы 4 еркін шығаруға мүмкіндік бермейді. Қалып қуысынан соғылманы шығару үшін қалыптау еңісін α және итеріп шығарғышты 3 қолданады. Көлденең соғу машинасы үшін қалып ажырамалы түрмен жасалып үш бөлімнен (сотан, ажырайтын ұяқалып) тұруы мүмкін.

Практикалық металдың кейбір бөлімі жабық қалыптың ажырайтын бөлімдері арасындағы саңлауға ағып кіріп кішкентай қылауды құрады. Пайда болған қылаудың көлемі дайндама көлемінің ауытқуынан және қалыптың тозуынан тәуелді болады. Дайындаманың көлемі үлкен болған кезде, жылғаның толуын дәл анықтау мүмкін болмайтындықтан, қалып іштен кернеуленуі мүмкін. Бұл қалыптың ұзақ тұрақтылығына теріс әсерін тигізеді. Сондықтан жабық қалыпта қалыптаған кездегі технологиялық процесті есептеу үшін қабылданған негізгі қатнас болып мынау саналады: Vдай ≈ Vжыл.

Ашық қалыптаумен салыстырғанда жабық қалыпта қалыптау мынандай артықшылықтармен сипатталады: металдың едәуір экономды қолданылуы; қылауды кесу қосымша операциясын қолданбау; қолайлы барлық жақтан қысу сұлбасы; қалыптау еңісі мөлшерінің кішкентай болуы (α = 1–3°). Жабық қалыпта қалыптау сұлбасы әсіресе пайдалы пластикалық қасиеті төмен қорытпаларды қалыптағанда. Өйткені қалып қуысы қабырғаларының бүйірден тіру жасауы гидростатикалық қысымды едәуір жоғарлатады. Нәтижесінде металдың платикалық қасиеті жоғарлайды. Осымен бірге металдың талшықтары соғылманың бет жақ көрінісін алатындығымен сағылманың макроқұрылымы сипаталады және талшық кесілмейді.

Жабық қалыпта қалыптау тәсілінің негізгі кемшілігі болып әмбебапсыз болуы саналады. Мысалы, бет жағы дөңгелек соғылманы жабық жылғада қалыптамайды. Өйткені сайманның құрылымында үшкір жерлер бар болғандықтан қалып ернеуінің тұрақтылығы төмен болады.  Жабық қалыпты қолданудың аймағын мынандай факторлар едәуір азайтады: қалыптанатын соғылманың ұтымды пішінің аз болуы; металды дәл мөлшерлеу қажетілігі.  

Дайындама мен соғылма көлемдері тең болу шартты бұзылған кезде жабдық пен қалыпқа көп күшті түсірмеу мақсатымен компенсаторларды қолданады. Бұл артық металл ағып баратын арнайы қабылдағыш. Айтылған қабылдағышты қалыптың металмен ең қиын толтырылатын жерлерінде орналастырады. Осы жерлерге соғылма толық пішінделіп болғаннан кейін артық металл сығымдалып ағып барады. Жеке жағдайларда компенсаторлар қылау бунағы атқаратын жұмысты жасайды, яғни қалып қуысынан шығатын жерлерде металдың ағуын тежеп, осы қуыстың барлық бұрыштарын толтыруды қамтамасыз етеді. Сонымен бірге артық металдар компенсаторларға ағып барып жабдық пен сайманға артық күшті түсірмейді.  

Жабық қалыптауда қылау қарастырылмайтын болғандықтан және пішінөзгертудің екі сатысы ғана (шөктіру және қалыпты толтыру) іске асатын болғандықтан, қалыптаудың барлық басқа параметрлері бірдей болғанда, осы жабық қалыптаудың күші ашық қалыпта қалыптау күшімен салыстырғанда ылғи кіші болады.   

Жабық қалыпта қалыптаудың артықшылығана мынаны жатқызады: қылауды кесу операциясын қолданбау; металдарды өңдеуге жақсы барлық жақтан қысатын сұлба; ашық қалыпта қалыптаумен салыстырғанда металдың едәуір экономиясы.  

Жабық қалыпта қалыптаудың кемшілігіне мынаны жатқызады: қалыптаудың әмбебапты емес болуы; қалыптанатын соғылмалар пішінінің шектеулі болуы; қалып қуысындағы металды дәл мөлшерлеу керектігі (Vдай  = Vсоғ); биіктігі бойынша соғылманың дәлдігі төмен болуы; қалып құрылымының күрделі болуы (итеріп шығарғыштардың бар болуы).

Сығымдаумен қалыптау жабық қалыптаудың бір кемшілігін жояды, яғни қалып пішінің құрылымдық жаңа шешімдері негізінде металды дәл мөлшерлеу кемшілігін жойады (сурет 9.7). Осындай қалыптағы соғылма мынандай екі негізгі бөлімнен тұрады: тұрқы және сырық бөлімі. Қалып жабық және екі ажырама жазықтығы бар етіп орындалған. Осы қалыпта D диаметрімен сипатталатын негізгі қуыс (сурет 9.7, а) және диаметрі d болатын сығымдау қуысы бар. Бұл процестің мынандай түрлері бар: тура сығымдау; кері сығымдау; құрастырылып сығымдау; бүйірлік сығымдау. Сығымдаудың соңғы түрлері сайманның қозғалу бағытына қарағанда металдың қозғалу бағытының әр түрлі болуымен айырмашылықта болады.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           

Сығымдаумен қалыптаудың мынандай бірнеше артықшылығын бөліп айтуға болады: пластикалық қасиеті төмен қорытпалардан өлшемі дәл және бетінің сапасы жоғары соғылмаларды алу мүмкіндігі; барлық жақтан біркелкі емес қысу жағдайында пластикалық деформацияны жеңіл өткізу мүмкіндігі; соғылманың сырықтық бөліміне артық металды сығымдап шығарып, кейінірек алып тастау мүмкіндігі; жабық қалыптаумен салыстырғанда сығымдаумен қалыптағанда металдың көлемін дәл мөлшерлеу қажет емес екендігі. Сығымдаумен қалыптау процесі сайманның негізгі қуысында металдың азюымен, соғылма сапасының жоғары болуымен, ал тағы да қылауға металдың шығынының жоқ болуымен сипатталады.    

Процестің ең маңызды кемшілгі болып мыналар саналады: деформациялаудың меншікті күшінің үлкен болуы; сайманның тұрақтылығының төмен болуы; соғылма пішінінің шектеулі болуы; жұмысшы сайман құрылымының күрделі болуы;  

Сығымдаумен қалыптаға кезде металдың ағуы келесі ретпен іске асырылады: қалыптың негізгі қуысының бүйірлік қабырғасымен металл жанасқанша шөктіру; қалыптың негізгі қуысының толуы; сырық бөліміндегі қуысты сығымдаумен толтыру және соғылманы толық сыртпішіндеу.

Сонымен қалыптың типі металл ағысының өзгешелігін, демек оның соңғы макроқұрылымын, яғни қалыпталған тетіктің ұзақ тұрақтылығы мен беріктігін анықтайды. Осыған, қалыптау әдісін техника-экономикалық жағынан таңдаған кезде назар аудару керек. Қалыптауды жоғарыда жазылған түрге бөлімдеу негізгі болып саналады.

Кенерікпен (қылаумен) қалыптағанда  металдың үлкен шығыны болатындығына қарамай (мысалы, автокөлік өндірісінде қылауға шығын қалыптайтын металл массасының 16-18 % жетеді), ол қазіргі мезгілде ең көп таралған болып келеді және жабдықтың әр алуан түрлерінде жасалынады.

Соғылманың сызбасын істеу және техникалық талаптарды белгілеу. Ыстықтай қалыптаудың технологиялық үрдісін істеген кезде негізгі бастапқы мәліметтер болып мыналар есептеледі: техникалық талаптары бар дайын тетіктің сызбасы; қалыптау тәсілін және технологиялық үрдістің вариантын таңдауға   себепші болатын соғылма шығарудың бағдарламасы.

Ең алдымен дайын тетіктің сызбасы бойынша соғылманың сызбасын істейді. Осындай кезде өлшемдерді белгілеуді (әдіп пен шақтаманы ескеріп) тек механикалық өңдеудің негізгі орнығынан жүргізеді. Соғылманы дұрыс құрылымдаудан технологиялық үрдістің күрделілігі және қалыпты ұтымды жасаудың мүмкіншілігі байланысты.

Қалыпталатын соғылманың сызбасын жасау келесі тізбекпен орындалады: алғашқы мәліметтерді мұқият талдау нәтижесінде жасау дәлдігін және соғылманың күрделілік дәрежесін белгілейді; қабылданған қалыптау тәсіліне сәйкесті ажырама беттің құрама пішінін және қалыптың ажырама сызығының жайын анықтайды; механикалық өңдеуге әдіпті және соғылманың өлшемдеріне шақтаманы белгілейді; ұсталық кенермені және жұмырлану радиустерінің мөлшерін белгілейді; тесігі бар соғылмаларда белгілеуді құрылымдайды және тесуге керекті қабыршақтың өлшемін анықтайды; соғылмаға техникалық талаптарды белгілейді.

Болаттан жасалған соғылманы қалыптаған кезде әдіп, шақтама және кенермені белгілеудің тәртібін және мөлшерін сәйкесті стандартпен ережелейді.

Әдіп және шақтаманы соғылманың массасы, материалдың таңбасы, күрделілік дәрежесі және бастапқы көрсекіш бойынша соғылманың дәлдік класына байланысты белгілейді.

Қолданылып жүрген стандарт жасау дәлдігі бойынша болаттан жасалған соғылманы мынандай бес классқа бөлуді қарастырады: Т1; Т2; Т3; Т4; Т5. Осылай бөлу соғылма өлшеміне қойылатын дәлдік талабымен, және тағы да өндірістің жағдайы және түрімен (сериялы немесе жаппай өндіріс) байланысты.

Әдіп және шақтаманың мөлшерін анықтау үшін стандартта болаттың М1, М2 және М3 топтарын қарастырылған.

Ұсталық-баспақтау жабдықтарының әр алуан түрлерінде ыстықтай көлемдік қалыптаумен жасалатын соғылмалардың күрделік дәрежесін анықтау үшін, соғылма массасын Gс (көлемін Vс) осы соғылма дәл сиятын фигураның (цилиндр немесе тік бұрышты параллелепипед және т.б.) массасына Gфиг (көлеміне Vфиг) бөледі, яғни мынандай формуланы қолданады:

.

Қалыңдығы жұқа диск, ернемек және доңғалақ типті соғылмаларды қалыптаған кезде жоғары күрделілік дәрежесі қабылданады (С4). Бұндай күрделілікті диск, ернемек немесе доңғалақтың сәйкесті элементінің қалыңдығы мен диаметрінің қатнасы 0,2 – ден артпаса ғана қабылдайды. 

Күрделілік дәрежесінің тобы жоғары болған сайын мынандай кемшіліктер пайда болады: тетіктің технологиялығы төмен болады; көп қалыптаушы әрекет талап етіледі; күрделі және сандары көп жылғалар керек болады; соғылманың дәлдігі төмен болады; металдың шығыны көп болады; жоғары қуатты  жабдық талап етіледі.

Тетіктерді жобалаған кезде биік және жұқа қырларды, жұқа далдашылар мен белдемелерді, тар және терең қуыстарды жасамау керек.

Ішкі өлшем мен қуыс үшін теріс ауытқудың (төменгі шақтаманың) 0,5 – ін және сыртқы өлшем үшін оң ауытқудың (жоғарғы шақтаманың) 0,5 – ін, әдіптерді, кенермені ескеріп тетіктің таза өлшемдері бойынша соғылманың массасын анықтайды. Соғылманың массасына деформацияланбайтын бөлімінің массасы және  кенеріктің массасы кірмейді. Тек КСМ немесе тоқпақ пен баспақта жергілікті қалыптап бөлігін шөктірген кезде қалыппен қысылатын сырық бөлігінің массасы соғылманың массасына кіреді.

Ажырама сызықтың жайын анықтау. Ажырама сызық деп ақырғы жылғаның қуысында қалыптың екі бөлімінің түйіскен жерлерінде ажырама бет бойынша пайда болатын тұйық сызықты айтады. Ажыранды сызық соғылманың сыртқы периметрі бойынша жүріп өтеді. 

Қалыптар бір-бірімен жанасатын бетті ажырама бет деп атайды. Осы ажырама бетті жазықтық түрінде немесе үйлесетін жазықтықтар түрінде таңдау керек және қисық сызық түрінде таңдаудан тартыну керек. Ажырама бетті таңдаған кезде алдымен жоғарғы және төменгі қалыптан соғылманы еркін шығару керек талабын ескеру керек. Ажыранды жазықтық тетіктің екі ең үлкен габаритті өлшемдері жазықтығымен дәл келуі дұрыс. Онда үшінші ең кіші габаритті өлшем тетіктің биіктігі болады. Осындай кезде қалып қуысында мүмкін болатын ең кіші тереңдік және ең үлкен ұзындық пен ен қамтамасыз етіледі. Бұл қалыптың беріктігін және терең емес қуыстан қалыпталған соғылманы жақсы шығаруды қамтамасыз етеді.

Қалыптың ажырамасы ылғида машинаның жұмысшы мәрімінің қозғалысына перпендикулярлы болады. Әдетте тоқпақта қалыптаған кезде қиын толтырылатын жылға қуыстары жоғарғы қалыпта орналасады (ҚЫҚБ-да төменгі және жоғарғы қалыптар бірдей заңдылықпен толады).

Ажырама бетті таңдаған кезде тағы да мынаны ескеру керек:

  •  жоғарғы және төменгі қалыптардың бір біріне қатысты ығысуын қылауды кескеннен кейін соғылманың сыртқы түрі бойынша бақылау мүмкіндігі;
  •  ажыранды сызықтың пішінін ең қарапайым етіп алу мүмкіндігі. Бұл қылауды кесу қалыбы құрылымын жеңілдетеді және қалыптың бағасын арзандатады.

Жоғарғы және төменгі қалыптардың бір біріне қатысты ығысуын бақылау мүмкін болу үшін ажырама жазықтық соғылманың тік бетін қиып өтуі керек (сурет 9.8). Онда жоғарғы және төменгі қалыптарда ажыранды сызық бірдей болады және қылауды кескен кезде ығысу дереу білінеді. Өйткені ығысу болған кезде соғылманың жоғарғы жақтағы ығысқан тік беті қылаумен бірге қиылатын болады.

Соғылманы жасауға шақтаманы белгілеу. Өлшемдік шақтаманы белгілеу соғылманы жасаудың дәл еместігімен байланысты. Болаттан жасалған соғылмаға қолданылып жүрген стандарт соғылманың номинал өлшемінен барлық ауытқуды өзіне енгізеді. Осы ауытқулардың себебі мыналар болып саналады: биіктігі бойынша қалыптау олқылығы; ақырғы жылғаның қуысының толық емес толтырылуы және тозуы; қалыптың серпімділік деформациясы және соғылма суыған кезде шөгудегі тербеліс; қалып жартысының ығысуымен шақырылатын пішіннің ауытқуы; осьтердің қисықтығы және қиманың сопақтығы; тесу кезіндегі эксцентритеттік; беттік ақаулардың әр алуан түрлері және т.б.

Керекті дәлділікке, массаға, өлшемдерге, болат тобына және соғылманың күрделілік дәрежесіне байланысты шақтама белгіленеді. Бастапқы көрсеткіші әр түрлі соғылмалардың  шақтамасын анықтау үшін стандарта кестелер құрастырылған.

Шақтаманы анықтау әдісі соғылманың барлық сыртқы және ішкі өлшемдеріне таралады. Әрі ішкі өлшемдер үшін кестелік ауытқу кері таңбамен алынады. Стандарт тағыда мыналарды тәртіптейді: рұқсат етілетін центр аралық ара қашықтықтың ауытқуын; соғылманың сыртқы периметріне қатысты соғылмадағы тесілетін тесіктің осьтес еместігін; иілгенділікті; жазық еместікті; түзу сызықтық еместікті (жазық беттер үшін); радиальды ауытқыманы (цилиндрлік беттер үшін); соғылманың жеке элементтерінің орналасуын анықтайтын бұрыштық өлшемдерді; жұмырлану радиустерін және қалыптау еңістерін. Стандарттың сәйкесті кестесінде, жасаудың дәлдік класына байланысты рұқсат етілетін ауытқудың мөлшері бар.

Жұмырлау радиусіне және қалыптау еңісіне шақтамалар тек тұтынушының талабы бойынша сығылманың сызбасында көрсетіледі. Көрсетілген стандартпен тағы да әр түрлі күрделік дәрежесі бар соғылма үшін бүйіржақтық қылаудың мөлшерін белгілейді. Соғылманың көрсетілмеген өлшемдеріне шақтама соғылма ені немесе ұзындығы бойынша шақтама өрісінің есебінен  ± 0,7-ге тең етіп анықталады.

Шақтама тек қалыптау технологиясымен анықталатындығын және әдіптен тәуелді емес екендігін ұмытпау керек.

Деформациялаушы құрал-сайманның қозғалысы бағытандағы қалыптау олқылығына шақтама, өлшемдер мөлшерінің айырмашылығына тәуелсіз, барлық өлшемдерге бір мәнмен берілуі тиіс.  

Механикалық өндеуге әдіп. Болаттан жасалған қалыпталған соғылмаларға әдіп стандарт бойынша белгіленеді. Соғылма сызбасындағы өлшемдерді механикалық өндеудің негізгі орнығынан бастап түсіреді (соғылманы механикалық кесумен өңдеу үшін бастапқы операцияны орындаған кезде, осы орнық соғылманы бекітудің орны және тіреуіш нүкте). Механикалық өңдейтін цехтармен (тұтынушылармен) келісілген орнықтық жерлерді соғылманың сызбасында белгілейді. Сурет 9.9 өлшемді түсірудің екі варианты көрсетілген: а – тізбекпен және б – кесумен өңделетін бетке негізгі орнықтан. Вариант а-ны қолданғанда қалып жылғасын және соғылманы жасаудың дәлсіздігі (қателігі) жинақталады. Сондықтан соғылманың барлық ұзындығы бойынша рұқсат етілетін ауытқуды ұстау қиынырақ. Бір орнықтан өлшемдерді белгілеген кезде жасаудың дәлдігі шүбәсыз жоғары болады және бақылау жағдайы  жақсарады.

Стандарт бойынша жалпыға белгіленген болаттан жасалған қалыпталған соғылмаға механикалық өндеудің әдіптері келесі факторларды ескеріп анықталған: соғылманың массасы, оны жасауға қажетті дәлдік, болат тобы, соғылманың күрделік дәрежесі, оның өлшемдері, бетінің сапасы. Әдіпті белгілеген кезде негізгі параметр болып соғылманың массасы есептеледі. Бірақта ол белгісіз мөлшер, өйткені анықталатын әдіп соғылманың жалғамалы бөлімі болады.

Соғылманың массасын таза тетіктің массасынан шарты 1,1 – 2,2 есе көп етіп алдын ала алуды, ал кейінірек әдіптерді дәлдеп түзетуді стандарт  ұсынады. Жоғарыда келтірілген факторларға байланысты кесуге өңделетін әрбір жақтың әдіптері 0,6 -дан 13 мм дейінгі шекте белгіленеді. Осымен бірге мынау ескеріледі: дайындаманы жалынды пеште қыздырып соғылманы жасаған кезде соғылманың массасына байланысты әдіпті әрбір жаққа келесі мөлшерге үлкейту қажет:

Соғылманың массасы, кг……2,5 дейін        2,5-тен 6,0 дейін       6,0 жоғары

Әдіпті әрбір жаққа

үлкейту ………………………0,5 дейін             0,8 дейін                 1,0 дейін

Соғылманың массасын және өлшемін, оның бетінің кедір-бұдырлығын, жасаудың дәлдігін, болат тобын және соғылманың күрделілік дәрежесін ескеріп әдіптерді анықтайтын кестелер анықтамаларда берілген.

Соғылманың номинальды өлшемінен ауытқудың негізгі себептеріне мыналар жатады: қалыптау олқылығы, ақырғы жылғаның қуысының тозуы, қалып ажырамасындағы тірек беттердің (соғылысатын) шөгуі, қалып ажырамасының беті бойынша соғылма бөлімдерінің ығысуы, ұзын соғылманың қисықтығы.

Ұсталық кенермені белгілеу. Стандартта ұсталық кенермеге мынандай көлемдер жатқызылады: қалыптау еңістері, ішкі жұмырлау радиустері, белгіленген тесіктердің далдашасы және толықтырылатын әдіптер.

Тоқпақта және баспақта қалыптаған кезде соғылманы жылғадан оңай шығару үшін қалыптау еңістерін соғылманың барлық тік беттеріне белгілейді, ал КСМ-да соғылманы жасаған кезде сотанмен орындалатын шығынқылықтың, үңгілдің және өтпелі тесіктің барлық беттеріне қалыптау еңістері белгіленеді. КСМ-да сатылы соғылманы қалыптаған  кезінде қалыптау еңістері бөлігін шөктіру сырғағының қозғалысына перпендикулярлы орналасатын барлық қалыппен жанасатын беттерге тағы да белгіленеді. Қалыптау еңістерін ішкі және сыртқы деп екіге бөледі.

Сыртқы қалыптау еңісі деп соғылма салқындаған кезде қалып жылғасының бетінен кететін соғылманың бетінде орналасқан еңістерді айтады.

Ішкі қалыптау еңісі деп соғылма салқындаған кезде қалып бетіне қысылатын соғылманың бетінде орналасқан еңісті айтады.

Соғылма салқындаған кезде металл жылға шығыңқылығын тығыз қоршап алады. Осындайда ішкі қалыптау еңісінде жеткілікті мөлшер бар болмаса, онда соғылма металын осы шығыңқылықтан алу өте қиын болып кетеді.

Қалыптау еңістерінің мөлшері тоқпақта қалыптаған кезде ішкі бет үшін 7о және сыртқы бет үшін 10о тең болады, ал баспақта итеріп шығарғышпен немесе КСМ-да қалыптаған кезде 5о және 7о сәйкесті тең болады. КСМ-да ойымы немесе өтпелі тесігі бар соғылманы жасаған кезде тесіктің немесе ойымның беттеріндегі еңістер 3о артпауы керек.

Жылғаның бұрыштық бөлімдері радиус бойынша жатық етіп орындалуы керек. Бұл радиус соғылманың барлық ішкі (R) және сыртқы (r) бұрыштық түйіндесуінде болуы керек.

Әдетте соғылманың ішкі түйіндесуіндегі радиустерді R сыртқы радиустерден r үш рет көп қылып таңдайды. Егер тетіктің құрылымы мүмкіндік берсе онда радиус R-ді үңгілке тең немесе үлкен қылып белгілеген дұрыс. Бұндай жағдайда үңгілдің көлбеу бөлімі болмайды және металдың ағу жағдайы едәуір жақсарады.

Тесуге белгілеуді және қабыршақты жобалау. Терең қуысты немесе өтпелі тесігі бар соғылманы қалыптаған кезде қалыптың шығыңқы бөлімдерін мүмкіндігінше үлкен көлемді етіп алуға ұмтылады. Бұл металды экономдауды және механикалық өңдеуді азайтуды қамтамасыз етеді.

Тоқпақта және баспақта соғылманы қалыптап жасаған кезде, өтпелі тесікті немесе үңгілді орындау тесіктің немесе үңгілдің осі жоғарғы қалыптың қозғалу бағытымен сәйкес болған жағдайда ғана, ал осы тесіктің немесе үңгілдің диаметрі немесе өлшемдері, олар орналасатын соғылма элементі биіктігіне тең немесе үлкен болса міндетті. КСМ-да қалыптаған жағдайда өтпелі тесікті немесе үңгілді орындау, олардың осі бөлігін шөктіретін сотанның қозғалыс бағытымен тура келгенде ғана міндетті.

Тесіктің белгісін жасайтын тесетін сотанның және ұсталық белгінің кішкентай шыдамдылығы салдарынан, ыстықтай көлемді қалыптаған кезде диаметрі 30 мм кіші қуысты жасамайды.

Тесігі бар үлкен биіктікті тетіктің соғылмасын қалыптаған кезде, кейінірек далдашаны теспейтін тек тұйық белгілеуді жасаумен шектеледі. Стандарт тұйық белгілеу үшін, осы белгілеудің диаметрінің 0,8-не тең шекті мөлшерді тереңдік үшін белгілейді.

КСМ-да соғылманы қалыптаған кезде өтпелі тесіктің ұзындығы, осы тесіктің үш диаметрінен аспауы керек.

Тоқпақта және баспақта қалыптаған кезде қалыптаушы жылғада алдан ала жасалынатын далдашаны кейінірек қиып өтпелі тесікті алады. Қалыңдығы артық далдаша тесікті қиюды қиындатады, ал өте жұқа далдаша ұсталық белгінің шыдамдылығын азайтады.

Егер тесу тереңдігі тесілетін қуыстың диамертінен 2,5 рет және одан да кіші болса, онда металды әр жаққа кеңейтуді жеңілдету үшін қиғаштіреуі бар белгілеуді қолданады (сурет 9.10, б). Сонда жазық бөлімнің диаметрін былай есептейді: d1(0,12d + 3) мм.

Алғашқы жылғадағы, ал тағы да егер қалыптау алғашқы жылғасыз жүргізілетін болса, онда ақырғы жылғадағы белгілеудің төбесіндегі жұмырлау радиустерін мынандай формуламен анықтауға болады: r1 = r + 0,1h + 2 мм, мұндағы r – осы соғылма үшін қабылданған ең кіші жұмырлану радиусы; h – белгілеу тереңдігі.

Қиғаштіреу түрде орындалған белгілеуі бар алғашқы жылғаны қолданып қалыптаған кезде ақырғы жылғада белгілеуді не жазық, не магазині бар етіп жасау мүмкін болады (сурет 9.10, в). Бұл жағдайда жұмырлау радиусін алғашқы жылғамен салыстырғанда екі рет кіші ғып белгілейді, ал далдашадағы бунақтың hв/2 және в3 өлшемін әдеттегі кенеріктікі сияқты анықтайды.

Аласа соғылмалар үшін (h/d < 0,07) (жазық соқышта металды кеңейткеннен кейін немесе жазық белгісі бар алғашқы жылғада қалыптағаннан кейін) қалтасы бар белгілеуді қолдану ұсынылады (сурет 9.10, г). Ақырғы жылғада қалыпталғаннан  кейін қалта толық толтырылмауы керек. Сонда жұмырлану радиусын мынандай формуламен анықтайды r1 = 5h, ал r2  радиусын графикалық жолмен табады.

Баспақтың немесе тоқпақтың сырғағының қозғалысымен дәл келмейтін тесіктерді, қуыстарды және үңгілдерді соғылмаларда жасалмайды. Тетіктерді жобалаған кезде оларға жоламау керек.

Қалған сұрақтар. Тетіктің сызбасында соғылмадағы талшықтардың орналасуына қойылатын талаптар көрсетіледі. Жалпы жағдайда талшықтардың орналасуы тетік жұмыс істеген кезде пайда болатын ең үлкен күштің әсеріне сәйкесті болуы керек. Соғылманың сызбасын жобалаған кезде қалыптаудың қолайлығын ескеру керек.

Соғылманы механикалық өңдеу үшін орнық ретінде әдетте ең үлкен диаметрі бар бөлімдерді немесе өңдеген кезде қарпуға және бунақты орнықтыруға қолайлы бөлімдерді қабылдайды. Соғылмадағы белгілеу орнын аяғында өңделмейтін ең көрінетін бөлімдерден таңдайды.

Қаттылыққа сынаудың орнын (ал тағы да механикалық сынауға үлгіліктің орнын және орналасуын) құрылымдаушымен келісу арқылы таңдайды.

Соғылманың сызбасын жобалаған кезде мынандай ұтымды мүмкіндікті ескеру керек: соғылманың құрылымын жеңілдету және жақсарту; соғылмадан әр түрлі тетіктерді алу үшін оны бірыңғайлау; соғылмаларды жекелеп қалыптау үшін тетікті екі және оданда көп соғылмаларға бөлу  (бөлінген соғылмаларды пісірумен біріктіреді); екі және одан да көп тетікті бір соғылмада қалыптау (кейінірек қиып бөледі); мөлшерлеу және безеулеуді қолдану.

Соғылманың сызбасын дайындау және техникалық талаптарды белгілеу. Суық соғылманың сызбасы цехта негізгі технологиялық құжат болып саналады. Оны тетік сызбасы негізінде жасайды. Соғылма сызбасында дайын тетікті үзінді сызықша сызығымен көрсетеді (немесе тұтас жұқа сызықпен). Осылай тетіктің тек керекті периметрін беру, өңдеуге керекті әдіптің бар екендігін көрнекі көрсетеді. Дайын тетіктің осындай бейнесін сызбаның басқа проекциясында қайталамай, тек бір рет көбінесе қимада және тілікте беру қажет.

Техникалық талаптарда мыналарды көрсетеді: жасаудың дәлдік класын; соғылманың күрделік дәрежесін; рұқсат етілетін қылау мөлшерін және қалыптың ығысуын; соғылманың көрсетілмеген өлшемдеріне дәлдік; соғылмада тесілетін белгілеудің және сыртқы периметрінің қиясы жоқтығы бойынша шақтамалар; жазықтық еместік және түзу сызықтық еместік (жазық беттер үшін); радиалды ауытқыманы (цилиндрлік беттер үшін); сызбада көрсетілмеген жұмырлау радиустерін; термиялық өңдеу режімдерін; соғылманың қаттылығын; сыртқы ақаулардың тереңдігі және оларды тазалаудың тәсілдерін; соғылманың бетін отқабыршықтан тазалау тәсілдерін; және т.б.

Ыстық соғылманың сызбасын жасау. Ыстық соғылманың сызбасын суық соғылманың сызбасы бойынша жасайды және сол масштабпен сызады. Ыстық және суық сызбалардағы номинал өлшемдер, әр түрлі металдар мен қорытпалар үшін бірдей емес болатын жылулық шөгумен өзара айырмашылықта болады. Осымен бірге, соғылманың және оның элементтерінің (жұқа және тез суынатын) біркелкі емес шөгуін ескеруг қажет. 

Есептеу үшін болатты қалыптаудың аяққы температурасын шамамен 900-1000оС температураға тең етіп қабылдайды. Бұл жуықты 1,5 % тең сызықтық шөгуге сәйкес келеді.

Ыстық қалыптаудың сызбасындағы өлшемдер соғылманы қалыпта орналастырудың және қимаүлгілерді белгілеу ерекшелігін ескеріп шақтамасыз беріледі. Ол үшін ажыранды сызықтан биіктік бойынша өлшемдерді қойып, оны салу үшін керекті барлық мәлеметтерді көрсетеді. Қалыптау еңісімен құратын кенермені жеңіл белгілеу үшін, кенерменің көлбеу кесінділерін көрсету керек. Әдетте сызбадағы ескертуде ескерілген шөгу мөлшерін, айтылмаған қалыптау еңісін және жұмырлау радиусін беру қажет.

Техникалық әдебиеттер: 1 нег. [15-25], 2 нег. [28-61], 8 қос [51-251]. 

Бақылау сұрақтары

1. Қалып қандай негізгі элементтерден тұрады ?

2. Ыстықтай және суықтай көлемдік қалыптаудың айырмашылығы неде ?

3. Суықтай көлемдік қалыптағанда қандай операцияларды қолданады ?

4. Сығымдап қалыптаудың айырмашылығы неде ?

5. Сығымдап қалыптаудың артықшылығы мен кемшілігі неде ?

№ 10 дәріс. Тоқпақта, баспақта, көлденең соғу машинасында қалыптау. Қалыптар. Технологиялық процестерді жасау

Қазіргі уақытқа дейін тоқпақта ыстықтай көлемдік қалыптау кеңінен қолданылатын және соғылманы өндірудің экономды тәсілі болып келеді. Тоқпақта қалыптау ашық және жабық, біржылғалы және көпжылғалы қалыптарда, мөлшерлі және пішінді (алдын ала пішінделген) дайындаманы қолданып жүзеге асырылады.

Өнімділікті жоғарлату және соғылманың құрама пішінін жеңілдету үшін көпданалы қалыптау қолданылады. Сонымен бірге тоқпақта шыбықтан соғылмаларды қалыптау кеңінен қолданады. Бұндай қалыптауды қолданғанда, алынған соғылманы қалыптың шетінде орналасқан шабу пышағымен бөліктейді.

Қалыптау үшін негізінен буауалы қалыптау тоқпақтары қолданылады. Жоғарғы қалып төске бекітілген тоқпақтамаға (қалып ұстағышқа) бекітіледі. Тоқпақтың жүрісі қатаң емес. Сондықтан соңғы соғуда олардың жарты бөлімдері соғысу жазықтығымен бірігетін етіп қалыптарды құрылымдайды. Тәжірибелі жұмысшылар соғылуды болдырмауға тырысады. Өйткені соғысулар қалыптың қирауына альп келеуі мүмкін. Қалып арасында кішкентай саңлау қалады. Нәтижесінде соғылма номинальді өлшеммен салыстырғанда бірнеше үлкен өлшеммен жасалады.

Тоқпақта көлемдік қалыптауды илемделген және соғылғын дайындамаларды қолданып жүргізеді. Осымен бірге бөлшектеп қалыптауды қолдануға болады.

Илемделген дайындаманы қалыптауды көпжылғалы қалыпта жүргізеді. Қалыптағы ақырғы жылғада қалыптау алдында дайындамаға өтпелі сыртпішінді беру үшін, осы қалыпта тағы да дайындаушы жылғалар жасалынады. Қалыптың шетінде орналасқан дайындаушы жылғада дайндаманы өңдегенде, осы дайындамаға ақырғы жылғада жақсы қалыптауға керекті сыртпішін беріледі. Қалыптауды тез бір қыздырумен жүргізеді. Дайындама қалыптың жылғаларында жүйелі деформацияланады. Осы тәсілдің өнімділігі өте жоғары. Сол себептен ең көп қолдануды тапты.

Илемделген дайындаманы қалыптаудың кемшіліктері: қалып құрылымының күрделілігі және құнының үлкенділігі; қалыптаған кезде тоқпақта пайда болатын күштің эксцентрлігі; соғылманың дәлдігінің төмендігі.

Соғылған дайындаманы қалыптаған кезде қалыпта тек бір ақырғы жылғаны жасайды. Дайындама алдын ала басқа жабдықта соғылып өңделеді. Жиі осы жабдық болып бір немесе екі ұсталық пневматикалық тоқпақ қолданылады.  Осы тоқпақтар қалыптау тоқпағының жанында орналасады. Ұсталық тоқпаққа ойық типті арнайы соққыштар қойады. Осы соққыштарда қыздырылған дайындаманы соғып алады, осыдан соң қайта қыздырылған соғылған дайындаманы қалыптауға береді.

Соғылған дайындаманы қалыптаудың кемшіліктері: соғу және қалыптау жабдықтарының жұмыстарын қиыстыру қиын; соғу жабдығында жұмыс істеу үшін екі жұмысшы қосымша талап етіледі; өнімділігі төмен. Бірақта қалып пішіні бойынша өте қарапайым және бағасы бойынша арзан болады.

Бөлшектеп қалыптауды бір-бірінің жанында орналасқан тоқпақтарға қойылатын қалыптарда жүргізеді. Қалыптауды бір қыздырумен қалыптан қалыпқа дайындаманы жүйелі беріп жүргізеді. Осы тәсілді тек массалы өндірісте қолданады. Өйткені тоқпақтардың барлық тізбегін бір соғылмадан екіншіге жиі қайта баптау практикалық мүмкін емес.

Тоқпақта көлемдік қалыптауды дайындаманы жылғаға орналастыру тәсіліне байланысты тігінен шөктіріп қалыптау және жалпағынан қалыптау деп екіге бөледі. Тігінен шөктіріп қалыптау немесе жалпағынан қалыптау тәсілдерін таңдау соғылманың сыртпішінімен анықталады.

Тоқпақтың тоқпақтамасының үлкен ептілігі және жоғарғы жылдамдығы үлкен өнімділікті қамтамасыз етеді, бірақта қалыптаушыдан үлкен дене күшін, ептілікті және шыдамдылықты талап етеді.

Көпжылғалы қалыптау үшін соққыш бөлшектің массасы 0,63-тен 25 т дейін және соғу энергиясы 16 – 630 кДж болатын қос әрекетті ауабулы тоқпақ қолданылады. Осы тоқпақтарда массасы 0,1-ден 350 кг дейін және одан да жоғары болатын соғылмалар қалыптанады.

Біржылғалы, ал кейбірде көпжылғалы қалыптарда қалыптау үшін қарапайым әрекетті ауабулы қалыптаушы тоқпақтар қолданылады. Қос әрекетті және қарапайым әрекетті ауабулы тоқпақтарды бір-бірімен салыстырғанда, олардың соққыш бөлшектерінің массасы бірдей болса, онда қарапайым әрекетті тоқпақтардың соғу энергиясы 30 – 40 % төмен болады.

Тоқпақта қалыптаған кезде деформациялау бірнеше соғумен жүргізілінеді. Әрбір соғудан кейін тоқпақ тоқпақтамасы жоғары кетеді және деформациялау процесінде үзіліс пайда болады. Деформациялау үлкен жылдамдықпен жүреді. Соғудың басында тоқпақтаманың жылдамдығы 6 м/с жоғары. Металл төменгі қалыппен салыстырғанда жоғарғы қалып қуысын жақсы толтыратындығы анықталған. Металдың жоғары қарай жақсы ағуының себебі болып металл төменгі қалыппен тым ұзақ уақыт жанасатындығы және дайындаманың төменгі беті қатты салқындайтындығы саналады.

Тоқпақтың тоқпақтамасының үлкен жылдамдығы (6 – 7 м/с) жоғарғы қалыпты жақсы толтырудың тағы бір себебі болады. Қалыппен ұзақ уақыт жанасып суыған дайындаманың төменгі бөлігі жаманырақ деформацияланады. Металдың осылай ағуы соғылманың қалыпта орналасуын анықтауға мүмкіндік береді. Қиын толтырылатын жылғаның бөлімдерін (жұқа және терең қуыстар) қалыптың жоғарғы бөлімінде орналастырған жөн.

Тоқпақта қалыптаған кезде, әрбір соғудан кейін дайындаманың бетінен отқабыршықтың жарылып құлауы және қалыптан үрленіп тазалалануы металдың ағуын жеңілдетеді. Отқабыршықтың бар болуы үйкеліс коэффициентін үлкейтеді.

Тоқпақпен қалыптаған кезде металмен калып қуысының жақсы толуы, тағы да соққан кезде пластикалық деформацияның таралуы жанасу бетінен басталатындығымен және қысқа уақытта дайындаманың ішкі қабаттарына кіріп үлгермейтіндігімен түсіндіруге болады. Қалыптаған кезде тек жанасу қабатының жақсы деформациялануы қалып қуысының толуына қолайлы жағдайды тудырады.

Тоқпақтық соғылманың сызбасын жасау. Көлемдік қалыптаудың технологиялық үрдісін жасаған кезде жасалынатын тетіктің сызбасы бастапқы мәлімет болып саналады. Негізінен тетіктің сыртпішіні және өлшемі қалыптаудың технолгиялық үрдісінің сұлбасын анықтайды. Соғылманың сызбасын дұрыс жасаудан технологиялық үрдістің күрделілігі, ал кейбірде соғылманы ұтымды жасаудың мүмкіндігі тәуелді болады.

Соғылманың сызбасын жасауды келесі ретпен орындайды: қылау үшін бунақты таңдау; жоғарғы және төменгі қалыптардың ажырама беттерін таңдау; әдіп, шақтама және кенермені белгілеу; қалыптау еңісін анықтау және ажырама сызықты тұрғызу; жұмырлану радюстерін табу; тесігі бар соғылмаларда тесуге керекті белгілеуді құрылымдау және тесуге қабыршық өлшемін анықтау; соғылмада талшықтың орналасуымен, қалыптаудың тәсілімен және қолайлығымен, келесі механикалық өңдеудің орнығының орналасуымен, таңбалау орнымен байланысты құрыламдау сұрақтарын шешу.

Қылау бунағын құрылымдау. Қылау бұнағының пішіні мен өлшемін қалыптау тәсіліне, кейінірек қолданылатын қылауды кесу және тесік тесу тәсілдеріне байланысты таңдайды. Ең көп таралған қылау бунағының типтері сурет 10.1 келтірілген. 

Қылау бунағының өлшемін анықтаған кезде кенерік көпірі биіктігін h3 есептейді және осы мөлшерді пайдаланып кесте бойынша басқа өлшемдерді табады.

Еркін пішінді соғылма үшін көпір биіктігін мынандай формуламен анықтайды h3 = 0,015, мұндағы Fn – соғылманың жоғарғы көрінісінің ауданы.  Қабырғасы Аn тең жоғарғы көрінісі квадратты соғылма үшін аралықша биіктігін мына формуламен табады: h3 = 0,015Аn, ал диаметрі Dn болатын дөңгелек соғылма үшін мына формуланы қолдануға болады: h3 = 0,015Dn.

Күрделі пішінді және айырығы бар соғылмалар үшін Fn ауданын, көпданалы қалыптаған кезде бір мезгілде қалыптайтын барлық соғылмалардың периметрі бойынша далдашаларды ескеріп анықтайды. Кесте бойынша бунақ өлшемін анықтаған кезде магазин және көпір енін соғылманың күрделілігіне және қалыпты толтырудың тәсіліне байланысты таңдау керек.

Сурет 10.1 – Қылау бунағының типтері

Кенерік көлемін V3 оның көлденең қимасының орташа ауданын S3 ауырлық центрі арқылы өтетін сызықтың ұзындығына Pn көбейту арқылы анықтауға болады: V3 = S3·Pn.

Кенеректің көлденең қимасының орташа ауданы Sз қылау бунағының көлденең қимасы ауданына байланысты мынандай формуламен табылады: Sз = x·Sз..к., мұндағы x – қылау бунағын толтыру дәрежесін ескеретін коэффициент. Осы коэффициент соғылманың пішіні және күрделілігіне байланысты кесте бойынша анықталады. Егер жылғаның периметрі бойымен әр түрлі типті бунақтар қолданылса, онда әрбір бөлім үшін есептеуді жүргізу керек, содан кейін жинақтау керек.

Тоқпақтық соғылмаларды топтастыру. Қалыптаудың технологиялық үрдісі қалыптау тәсілінен, жасалынатын  соғылманың пішіні мен өлшемінен тәуелді болады. Өйткені осылар дайындаушы және алғашқы қалыптаушы жылғалардың дұрыс таңдалғанын анықтайды және өндірістің тиімділігіне әсер етеді. Қалыптаудың тәсілі деп жалпағынан қалыптауды (дайындаманың көлденең осі бойымен) немесе тігінен шөктіріп қалыптауды (дайындаманың осі бойымен) түсіну керек.  

Қалыптаудың тәсіліне байланысты барлық соғылмалар мынандай екі топқа бөлінеді: І – жалпағынан қалыптанатын соғылмалар: ІІ – тігінен шөктіріп қалыптанатын соғылмалар: Бірінші топқа соғылмалардың жоғарғы көрінісі өлшемдерінің қатынастарына, басты остің және ажырама сызықтың түріне байланысты алты ішкі топ кіреді. Әрбір ішкі топ А және Б типтеріне бөлінген. Осы типтер соғылманың көлденең қимасының күрделілігін ескереді. Демек дайындаушы және алғашқы қалыптаушы жылғалардың қолдану керектігін анықтайды. Екінші топтың соғылмалары ұқсас топтанылады. Оған А және Б типтеріне бөлінетін үш ішкі топ кіреді.

Әрбір топта әрбір ішкі топтың қалыптау технологиясының ерекшеліктері, қолданылатын дайындаушы жылғалардың қиыстыру мүмкіншілігі келтірілген.

Қалыптаудың технологиялық үрдісін жасаған кезде топтауды қолданып ұқсас пішіні бар соғылмалар қалай қалыптанатындығын бастапқы кезде қарау керек, яғни сәйкесті топқа, ішкі топқа және типке жататын соғылмалардың осыған дейін қалай қалыптанатындығын ескеру керек.

Тоқпақтың ашық қалыбында қалыптаған кезде қолданылатын жылға түрлері. Көп жағдайларда тоқпақта қалыптаған кезде илемделген дайындаманы қолданады. Осы тәсілге сәйкесті қалыпты көп жылғалы етіп жасайды. Қалыптауды бір қыздырумен дайындаманы бір жылғадан екіншісіне ретпен беріп жүргізеді.

Жылғаларды мынандай үш топқа бөледі:

Қалыптаушы жылғалар. Қалыптаушы жылғаға дайындаманың сыртпішінін ақырғы рет өзгерту және соғылманы алу міндеттері жүктеледі. Қалыптаушы жылғалар былай бөлінеді: а) ақырғы жылға; б) алдыңғы жылға; в) алдыңғы-дайындаушы жылға.

Дайындаушы жылғалар. Дайындаушы жылғаларға бастапқы дайындаманы алдын-ала дөрекі деформациялау,  қалыптаушы жылғада қалыптауға қолайлы пішінді алу (металды салыстырмалы аз шығынмен) міндеттері жүктеледі.

Ақырғы жылғада қолданылатын қалыптау тәсіліне байланысты дайндаушы жылғаларды мынандай екі топқа бөледі:

  1.   дайындамның осіне көлденең қалыптаған кезде (жалпағынан қалыптаған кезде) қолданылатын дайындаушы жылғалар;
  2.   дайындаманың осінің бойымен қалыптаған кезде (тігінен шөктіріп қалыптаған кезде) қолданылатын дайындаушы жылғалар.

Жалпағынан қалптаған кезде қолданылатын дайындаушы жылғаларға мыналар жатады: ұзындататын ашық және жабық жылға; сыртпішіндететін жылға; жылжытатын ашық және жабық жылға; жаншитын жылға; жалпайтатын алаңша; ұзындататын алаңша; иетін жылға (сурет 10.2 және 10.3).

Тігінен шөктіріп қалыптаған кезде қолданылатын дайындаушы жылғаларды мыналар жатады: шөктіретін алаңша; арнайы сірпішіндететін жылға.

Үшінші топқа шабу жылғалары жатады. Шабу жылғалары алдыңғы және артқы пышақ болып екіге бөлінеді. Осы жылғалар қалыпталған соғылмаларды шыбықтан немесе еселі дайындамадан бөлу үшін керекті, ал тағы да соғылмадан ұстатқышты бөлу үшін қажет.

Тоқпақтық қалыптың қалыптаушы жылғалары. Ақырғы жылға. Ақырғы жылғаның қуысын қалып жасау үшін қолданылатын соғылманың сызбасы бойынша немесе ыстық соғылманың сызбасы бойынша орындайды. Соғылма қалыптанғаннан кейін салқындайтын және оның өлшемдері шөгу мөлшеріне азайатын болғандықтан соғылманың керекті мөлшерін алу үшін, ақырғы жылға қуыстарының өлшемдері суық соғылманың өлшемдерінен болжанатын шөгу мөлшеріне үлкен болу қажет. Болат үшін шөғу мөлшері жуықты 1,5 % тең. Сондықтан суық соғылманың барлық өлшемдерін 1,5 % үлкейтіп ыстық соғылманың сызбасын алады. Қуыспен бірге қылау бунағын және ұстатқыш ойықшасын жобалау керек. 

Алдыңғы жылға. Алдыңғы жылға қалыптаушы жылға болып саналады. Сондықтан алдыңғы жылға негізінен ақырғы жылғаның қуысын қайталайды. Қалыпта терең қуысы бар күрделі соғылманы қалыптаған кезде алдыңғы жылғаны қолданады. Осындай жағдайда бір ақырғы жылғаның шыдамдылығы жеткіліксіз болып келеді. Металл қуысты толық толтырмауы мүмкін, соғылма қуысқа жабысады және қуыстан қиын шығарылады. Осының бәрі қалыптың тез аса қыздырылуына және қалып материалының қаттылығының жоғалуына алып келеді. Алдынғы жылғаны қолданған кезде ақырғы жылғадан негізгі күш алынады және ақырғы жылғаның шыдамдылығы шұғыл көтеріледі. Алдыңғы жылғада ақырғы жылғамен салыстырғанда бірнеше жеңілдетілген пішін бар болғандықтан оның толуы жеңіл жүреді және соғылманы қалып қуысынан шығару оңай болады. Алдыңғы жылғадан кейін соғылма ақырғы жылғада металдың аз ағуымен кішкентай ғана шөктірілінеді. Өйткені негізінен соғылманы керекті пішінге келтіру алдыңғы жылғада аяқталады. Ақырғы жылғада шөктірілген кезде қалып қуысы жеңіл толады, жылғада соғылманың жабысуы болмайды. Осының бәрі қалыптау процесін тездетеді. Алдыңғы жылғада калыптау еңісін ақырғы жылғада сияқты жасайды. Тек алдыңғы жылғаның ең терең қуыстарында бірнеше үлкен (2о дейін) қалыптау еңістерін белгілейді. Алдыңғы жылғаның жұмырлану радиустерін ақырғымен салыстырғанда үлкен етіп жасайды. Кенет ауысатын жерлердегі жиектерді жұмырлайды.

а – сыртпішіндейтін жылға; б – ашық (жоғарғысы) және жабық (төменгісі) жылжытатын жылға; в – ұзындататын жылға; г – жаншитын жылға; д – иетін жылға;

е – шабатын жылға

Сурет 10.2 – Дайындаушы жылғалардың сұлбасы

Алдыңғы жылғада қылау бунағы жоқ болады. Қылау қалыптардың ажырама жазықтығына ағады және соғылма алдыңғы жылғада қылау қалыңдығына толық қалыптанбаған болып алынады. Ажырама жазықтығы бойынша алдыңғы жылғаның қуысының жиегі R1 радиусымен жұмырланады. Осы жұмырландыру радиусы R1 ақырғы жылғаның радиусынен  3 – 7 мм үлкен болады. Осы соғылманы алдыңғы жылғада жабысудан сақтайды.

Дайындаушы-алдыңғы жылға соғылманың ақырғы пішініне жақын пішінді алуға жарамды жылға. Бірақта кейбір бөлімдер ақырғы жылғадан едәуір айырмашылықта болады. Дайындаушы-алдыңғы жылға айтылған кейбір бөлімдерде металды ұзындық және көлденең бағытта ығыстып дайындаушы жылғаның ролін атқарады. Дайындаушы-алдыңғы жылғаны тесігі, ұзартындысы, айырығы бар және қоставрлі қимасы бар соғылмалар үшін қолданады.

Ақырғы жылғада сияқты алдыңғы жылғадағы терең қуыстарды жоғарғы қалыпта жасайды. Өйткені қалыптаған кезде металл жоғары жаққа қарай жақсы ағады.

Егер соғылма симметриялы және қалыптағы қуыстар терең  болса, онда алдыңғы жылғада қалыптағаннан кейін соғылманы ақырғы жылғаға 180о аударып қою керек. Онда алдыңғы жылғада соғылманың жоғарғы қалыпта орналасқан бөлімдері жақсы пішін алады. Ақырғы жылғада осы бөлімдер төменгі қалыпта орналасады. Жоғарғы қалыптың ақырғы жылғасында төменгі қалыптың алдыңғы жылғасында жаман пішін алған соғылманың бөлімі болады.

Көп жылғалы қалыптың жалпы түрі сурет 10.4 көрсетілген.

ҚЫҚБ-да қалыптау соғылманы алудың ең дамушы тәсiлi. Ол өнiмдiлiктi жоғарлатуға, металдың шығынын азайтуға, сапаны жақсартуға және соғылма-ның дәлдiгiн үлкейтуге мүмкiндiк жасайды.

Жылғаның толтырылуы баспақтың бiр жүрiсiнде жасалынады. Кенерекке түсетiн металл салқындауға үлгермейдi және қалыптың бұрыштарын толтыруға керектi тiрек  жасамайды. Сондықтан тоқпақта бiр жылғада қалыптанатын көптеген соғылмалар қосымша әрекеттi кiргiзбей (сыртпiшiндеушi) немесе ажыранады жазықтығының жайын өзгертпей баспақта қалыптауға болмайды.
Қалыптаудың технологиялық үрдiсiн жасаған кезде баспақтың қатаңдығының үлкен екендігіне қарамай, қалыптағы металдың деформацияға кедергiсiнен байланысты болатын баспақтың серпiмдiлiк деформациясын ескеру қажет. Сондықтан жақсы қыздырмай қалыптаса немесе алдыңғы жылғаларда дайындаманы өте суытып алып қалыптаса, ал тағы да дайындама металдарының артықтығы есептеп алынған көп болса, онда баспақтың серпiмдiлiк деформациясы үлкеіп кетеді. Демек осы соғылманың биiктiгi бойынша қалыптау олқылығының пайда болуына немесе баспақтың сыналануына алып келедi.

Деформация жылдамдығының аздығы және итерiп шығарғыштың бар болуы қысып шығарумен қалыптауды қолдануға мүмкiндiк бередi.

ҚЫҚБ-да қалыптанатын барлық соғылмалар сыртпішіндерін өзгерту түріне байланысты мынандай екi классқа бөлiнген: А класс – соғылманы жасаған кезде шөктiру немесе жайпайту процестерi басым болады; Б класс – соғылмалар негiзiнен сығымдаумен жасалынады. А класс соғылмалары екi топқа, ал Б класс соғылмалары үш топқа бөлiнген. Өз кезегiнде топтар iшкi топтан  тұрады.

Айтылған соғылмалар құрама пішіндеріне және жасау күрделілігіне байланысты бес негізгі топқа бөлінген. Сәйкестi қалыптау әрекетi көрсетiлген толық жiктеу анықтамаларда келтiрiлген.

ҚЫҚБ-да қалыптаған кезде қалып кернегiшке жұмыс iстемеуi үшiн қылау бунағының магазинiн ашық етiп жасайды. Сонда жоғарғы және төменгi қалып-тың арасындағы ең кiшi саңылау кенеріктiң биiктiгiне тең.

Қылау бунағының пiшiнi және өлшемi (сурет 10.5) кесте бойынша баспақтың номиналды күшiмен байланысты таңдалынады.

I-ші тип қылау бунағы негiзгi болып есептеледi (сурет 10.5, а); II-ші тип қылау бунағы жылға қалыптың шетiнен едәуiр ара қашықтықта орналасқан, механикалық өңдеудi азайту үшiн қолданылады (сурет 10.5, б); III-ші тип қылау бунағы кенерікке едәуiр металдың шығуы күтiлетiн бөлiмдерде пайдаланады (сурет 10.5, в); IV-ші тип қылау бунағы ыстықтай мөлшерленген кезде қолданылады (10.5, г сурет); V-ші тип қылау бунағы сипатқұжатпен ескерiлмеген және қарапайым пiшiндi, жоғарғы көрiнiсi дөңгелек соғылманы аз шығынмен қалыптау үшiн ұсынылған. Тарамы және ұзартындысы бар күрделi пiшiндi соғылмаларды қалыптаған кезде қалыптың қиын толтырылатын бөлiмдерiнде аралықша енiн 50-70 үлкейтедi немесе оның биiктiгiн 40 – 50 азайтады. Бiрiншi тәсiл тым қарапайым және жиi қолданылады. Өйткенi аралықшаның биiктiгi баспақтың күшiнен тәуелдi.

                   

Сурет 10.5 – Қылау бунағының типі

Қылауға кететiн металдың көлемiн мынандай формуламен анықтайды:

V3 = P(вh3 + 2h3В),

мұндағы P – соғылманың периметрi, мм;  в – қылау бунағының аралықшасының ені, мм; h3 – қылау бунағының аралықшасының биiктiгi, мм; Вз – кенерiктiң енi, мм: массасы 0,5 кг дейiн соғылма үшiн Вз = 10 мм; 2 кг дейiн соғылма үшiн – 15 мм; 2 кг жоғары соғылма үшiн – 20 мм. Егер соғылмада кұрделi пiшiн болса, онда Вз-ны екi есе арттыру қажет.  

ҚЫҚБ қалыптаудың технологиялық процесі келесі операциялардан тұрады: айналмасоғу; алдынғы жылғада қалыптау; ақырғы жылғада қалыптау; кесу баспақтарында қылауды кесу. Әр түрлі пішінді қалыңдау жерлері бар сырық типті ассиметрлі соғылмаларды басымдырақ КСМ-да қалыптаумен жасайды. Осы КСМ-да қалыпттаудың ерекшелігі болып қалыптың өзара перпендикулярлы жазықтықтарында ажырама жазықтықтың бар болуы саналады. Осындай процестің артықшылығына мынаны жатқызуға болады: қалыптауды қылаусыз жүргізу; кейбір қосымша операциялар қолданбау; қалыптау еңістерінің жоқ болуы; қалып құрылымының қарапайым болуы; ұзын осьті соғылмаларды жасау мүмкіндігі; талшақталған құрылымды алу мүмкіндігі.

Қалыптау келесі жылғаларда жүргізіледі: жинау жылғасы; пішіндеу жылғасы; тесу жылғасы, кесу жылғасы. Қалыптау процесі келесі ретпен іске асырылады. Шет жағы қыздырылған шыбықты қозғалмайтын ұяқалыпқа қойады. Шыбықтың жайы таянышпен анықталады. Машина жүріске жіберілгеннен бастап қозғалатын бірікпе-ұяқалып пен машина сырғағы қозғалыстарын бастйды. Сотан шыбықтың шығынқы бүйірімен жанасқанға дейін қозғалатын ұяқалып шыбықты қозғалмайтын ұяқалыпқа қысып тастайды, ал таяныш автоматты кетіп қалады. Сырғақ ары қарай қозғалған кезде сотан ұяқалыптың қысатын бөлімінен шығып тұрған шыбықтың бөлімін шөктіреді.

Технологиялық процесті жасау келесі сатыдан тұрады: суық соғылманың сызбасын жасау, яғни әдіп, шақтама, кенермені, қалыптық еңісті белгілеу; жұмырлану радиустарын анықтау; ыстық соғылманың сызбасын орындау; қалыптың ажырама жазықтығын таңдау; қалыптау әрекетін таңдау (қалыптың әр түрлі жылғасында металдың пішінін өзгерту ретін таңдау) дайындаманың пішіні мен өлшемдерін анықтау (Vдайн = Vсоғ + Vотқ + Vқыл); жабдықты таңдау; қалыпты құрылымдау; қыздыру тәсілін таңдау және температуралық аралықты белгілеу; таза өңдеу операциясының түрін және ретін анықтау; процестің техника-экономиялық көрсеткішін бағалау.

Техникалық әдебиеттер: 1 нег. [25-35], 2 нег. [62-93], 8 қос [51-251]. 

Бақылау сұрақтары

  1.  Қандай жылғалар тоқпақпен қалыптаған кезде қолданылады ?
  2.  Қандай жылғалар баспақпен қалыптаған кезде қолданылады ?
  3.  Қандай жылғалар КСМ қалыптаған кезде қолданылады ?
  4.  Технологиялық процесті есептеудің реті қандай ?
  5.  Соғылма сызбасын жасаудың реті қандай ?

№ 11 дәріс. Қаңылтыр қалыптау. Бөлетін және пішінөзгертетін операциялар. Жабдық пен сайман. Тетік жасау технологиясы

Қаңылтыр қалыптау - өндірістің ең дамушы түрлерінің бірі. Осы қалыптау металдарды қысыммен өңдеудің басқа тәсілдерінің алдында бір қатар технологиялық және экономикалық артықшылықтарға иемденген. Мысалы, кішкентай салмағы және күрделі пішіні бар қатаң және берік тетіктерді жасау, автоматтандыру негізінде жоғары өнімділікпен тетік жасау, материалдарды экономды қолдану, бұйымның бағасының төмен болуы.

Бұйымды болаттан, түсті металдардан, пластмассолы қаптамасы бар металдардан жасалған жолақтық, табақтық немесе таспалы дайындамадан қалыптайды. Пластикалық деформацияның тәсілі бойынша қаңылтырды қалыптауды былай бөледі: кесу; ию; кермелеу; сыртпішіндеу. Дайындаманың қалыңдығына байланысты қалыптауды жұқа қаңылтырды (4 мм дейін) және қалың қыңылтырды қалыптау деп екіге бөледі. Қалыңдығы 15 – 20 мм-ден үлкен дайындаманы ыстық күйде қалыптайды. Әдетте бір қалыпта қалыптаудың бірнеше операциясын қоса атқарған қолайлы.

Құрастырып қалыптаудың мәні болып бір қалыпта бірнеше операцияны біріктіру саналады. Осындай да біріктірілген операцияларды әрекет деп атайды.  

Мына операцияларды біріктіруге болады: бөлетін операцияларды бөлетін операциялармен (шағу, тесу) пішінөзгертетін операцияны пішінөзгертетін операциямен (кермелеудің бірінші және келесі әрекеттері), бөлетін операцияны пішінөзгертетін операциямен (шағу, кермелеу). Бір қалыпта операцияларды біріктіру мүмкіндігі қалыптанатын тетіктердің ішкі және сыртқы өлшемдері қатнасынан тәуелді болады.

Құрастырып қалыптаған кезде жеке әрекеттерді, жолақ немесе таспа түріндегі дайындаманы қалыптаудың бір орнынан екінші орнына қозғалтып, баспақтың бірнеше жүрісінде тізбекпен орындауға болады. Бұндай құрастырылған қалыптауды тізбекпен қалыптау деп атайды. Егер құрастырып қалыптаудың жеке әрекеттерін бір мезгілде, баспақтың бір жүрісінде және қалыптаудың бір орнында жүргізетін болса, онда мұндай қалыптауды үйлестіріп қалыптау деп атайды.   

Егер тізбекпен қалыптағанда қалыптаудың бас кезінде жасалатын баспақтың жүрісінің санын елемесе (осы жүрістің саны жалпы әрекеттер санынан бірге аз), онда әрекеттер санынан тәелсіз баспақтың әрбір жұмысшы жүрісінде дайын тетікті алады.

Құрастырылған қалыптауды тізбекпен және үйлесіп әсер ететін қалыптарда орындайды. Тізбекпен әсер ететін қалыпта жұмысшы сайман (сотан, ұяқалып) тізбекпен бірінен кейін бірі орналасқан (сурет 11.1, а), ал үйлесіп әсер ететін қалыпта айтылған жұмысшы саймандар бірінің ішінді бірі орналасқан (сурет 11.1, б). Тізбекпен әсер ететін қалыппен салыстырғанда үйлесіп әсер ететін қалыптарда саймандар тым ықшамды орналасқан. Олардың құрылымдары қалыптанатын тетіктің сыртқы контурын ішкіге қатысты ығысуға және қалыптау процесінде тетіктің иілуіне мүмкіндік бермейді.

Қаңылтырды қалыптаудың негізгі даму бағыты болып мыналар саналады: құйылып және соғылып жасалатын бұйымдардың орнына қаңылтырдан қалыпталып жасалған бұйымдарды шығару өндірісін дамыту; қаңылтырды қалыптау мен пісіруді қиыстырып қолдану; қалыптауды механикаландыру және автоматтандыру; қалып құрылымын және қалыптау технологиясын жетілдіру. Құйылған және соғылған тетіктерді жаппай өндіруді қаңылтырдан қалыпталғанмен тетіктермен ауыстыру бұйым массасын 25 – 50 %, металл шығынын 30 – 70 %, бұйымның еңбексыйымдылығын 50-80 % азайтуға мүмкіндік береді.

Қаңылтырды қалыптаудың негізгі операциялары бөлетін (кию, шағу, тесу, кесу, керту және т.б.) және пішінөзгертетін (ию, бұрау, ернеу ию, түзету, кермелеу, бедерлі қорамалау, көмкеру, безеулеу, бөлігін шөгу және т.б.) болып екіге бөлінеді. Осы операцияларға жалпы болып мыналар саналады: жазық илемнен жасалған дайындамаларды қолдану; қаңылтыр қалыптау операцияларында дайындаманың қалыңдығының кішентай ғана өзгеруі. Қаңылтырды қалыптаудың бөлетін операциялары қолданылатын сайманның (жабдықтың) типі бойынша мынандай екі топқа бөлінеді: металды қайшымен кесетін (көптеген жағдайды дайындаушы болып саналады); қалыпта металды кесетін.

а – тізбекпен әсер ететін (1 – шағуға үшін сотан; 2 – таяныш; 3 – тесу үшін сотан; қалдық алғыш); б – үйлесіп әсер ететін (1 – қалдық алғыш; 2 – сотан-ұяқалып; 3 – шағу үшін ұяқалып; 4 – тесу үшін сотан; 5 – итеріп шығарғыш

Сурет 11.1 – Тығырықты қалыптайтын қалыптар

Қаңылтырды қалыптаудың бөлетін және пішінөзгертетін операциялары үшін әр түрлі жабдықтарды қолданады. Осылардың ішінде негізгі болып қосиінді қаңылтыр қалыптаушы баспақ саналады. Осымен бірге қаңылтыр қалыптау цехында мынандай жабдықтар қолданылады: қайшы; гидравликалық баспақ; иетін автоматтар; лазерлі кесетін агрегаттар және т.б. Сайман ретінде қалыпты қолданады. Осы қалыптардың құрылымы қарапайым (шағатын қалып) және жеткілікті күрделі (тізбекпен және үйлесіп әсер ететін қалыптар) болуы мүмкін. Техникалық жетілдірілген, бірақта күрделі және қымбат қалыптарды ірі сериялы және жаппай өндірісте қолдану эномикалық тиімді.  

Қаңылтырды қалыптаудың типтік технологиялық процесі келесі сатылардан тұрады: дайындау операциялары (жолақтарды пішімдеу, оларды дайындамаларға кесу және т.б.), қалыптау мен таза өңдеу операциялары. Қаңылтырлы материалдарды қалыптаумен бірге цехтарда тағы да мынандай операцияларды жасайды: дайындаманы түзету, термиялық өңдеу, таза өңдеу (әрлеу, бояу және т.б.).

Қалыптаудың технологиялық сұлбасын негізгі қалыптаушы және қосалқы жабдықтардың бар болуына, тетіктің күрделілігіне және оның механикалық қасиетіне қойылатын талапқа байланысты қалыптастырылады.

Суықтай қаңылтыр қалыптау үшін қаңылтыр металын қайшының көмегімен алдын ала керекті өлшемі бар жолаққа немесе дайындамаға кеседі. Қаңылтыр қалыптайтын цехтарда қолданылатын қайшылардың негізгі типтері болып мынандай қайшылар саналады (сурет 11.2): параллельді пышағы бар қайшылар; еңкіш пышағы бар қайшылар (көлбеу қайшы), дискілі және дірілді қайшылар.  

а – паралельді пышақтары бар қайшылар; б – көлбеу қайшылар; в – дискілі қайшылар;

г – дірілді қайшылар

Сурет 11.2 – Қайшы көмегімен қаңылтыр металын кесудің сұлбасы

Параллельді пышағы бар қайшыларды тар және қалың жолақтарды, металл емес материалдарды кесу үшін қолданады. Еңкіш пышағы бар қайшыларда кесу тәсілі металдан жасалған қаңылтырларды кесу үшін ең кең тарлған тәсіл болып саналады. Орам металдарды және таспа жиегін кесу үшін дискілі қайшыларды қолданады. Дірілді кайшыларды қисықсызықты пішіні бар даналы дайындамаларды кесу үшін пайдаланады, ал басқа дайындамаларды кесу үшін сирек қолданады.

Металды қалыппен кесудің негізгі операциялары болып шағу және тесу операциялары саналады. Осындай да сотан және ұяқалып көмегімен тұйық контур бойынша дайындаманың бір бөлімін екінші бөлімнен бөлетін операция түрінде осы процестерді көрсетуге болады (сурет 11.3). Шаққан кезде ұяқалыпта қалатын дайындаманың бөлімін қалдық деп айтады, ал тескен кезде дайындаманың сол бөлімін тетік деп айтады. Қайшымен кескендегі сияқты қалыппен кесу процесі мынандай үш сатыдан тұрады: серпімді деформация, пластикалық деформация және опырылып сыну. Осындай да ретпен ұяқалып және сотан жағынан сақиналы белдешемен енуі бар серпімді иілу, иетін моменттің пайда болуы және ұяқалып пен сотан жағынан жарық пайда болып оның дамуы жүреді.                                                                                                                                                                                                                                                 

Металдың деформациясына және энергиякүштік параметрлерге ең үлкен әсерді z саңлауының мөлшері тигізеді. Саңлаудың мөлшері ең жақсы болған кезде (z = (5−10 %)S) ығысу беттері және сотан жағындағы жарықтар мен ұяқалып жағындағы сәйкесті жарықтар кездесіп металл сапалы кесіледі. Саңлау мөлшері кішкентай және металдың қалыңдығы үлкен болғанда жарықтардың кездеспеуінен сақиналы далдаша құрылып, жаңа опыру жарықтары пайда болып, далдаша қайтадан кесіледі. Осы себептен тетікте мынандай ақаулар пайда болады: жыртық, созылған қылауы бар қос қиық.

Бөлетін операциялар қаңылтырлы материалды пішімдеу үшін қолданылады. Пішіндеу деп қалыптанатын тетіктің немесе қалыптанатын дайындаманың табақта, жолақта немесе таспада ұтымды әдіспен орналастырып қиуды айтады. Орналастырған кезде пішіндеу мынаны қамтамасыз ету керек: металдың минимальды шығынын, қалыпты қарапайым етіп құрылымдауды; жоғары өнімділікті. Егер қаңылтырды кескен кезде пішіндеудің түрлерін көлденең, бойлық және құрастырылған деп үшке бөлсе, онда жолақты кескен кезде осы пішіндеуді қалдықпен, жарым-жарты қалдықпен және қалдықсыз деп үшке бөледі. Пішіндеген кездегі шығындар мынадан тәуелді болады: тетіктің геометриялық пішінен; қаңылтырлы материалдардың еселілік еместігінен; далдашаның (контур аралық және сыртқы) мөлшерінен; кесуге әдіптің мөлшерінен. Қаңылтыр қалыптауда тағы да пішіндеудің мынандай түрлерін қолданады: көпқатарлы; еңкіш; қарсы және т.б. Пішіндеудің ең жақсы вариантын таңдау қалыптаудың ең жақсы процесін жасауға және металды қолдану коэффициентінің ең жоғары мәнін алуға мүкіндік береді. Металды қолдану коэффициенті жалпы жағдайда дайын бұйымның қосынды ауданы мен дайындама ауданың қатнасы түрінде анықталады.   

Ию – бұл қалыптар көмегімен жазық дайындамадан кеңістікте иілген тетікті алуға мүмкіндік беретін қаңылтыр қалыптаудың технологиялық операциясы (сурет 11.4). Ию операциясы былай бөлінеді: бірбұрышты; екібұрышты; көпбұрышты. Ию процесінде дайындаманың ішкі бетінің жанында орналасқан металл қабаттары (талшықтар) бойлық бағытта қысылуға және көлденең бағытта созылуға түседі, ал сыртқы беттің жанында орналасқан қабаттар бойлық бағытта созылуға және көлденең бағытта қысылуға түседі. Типтік ақау болып үлкен деформация дәрежесінде ию бұрышында созылған талшықтардың жарылуы саналады.     

Сурет 11.4 – Бірбұрышты (а) және екібұрышты (б) июдің сұлбасы

Бірбұрышты ию процесінің реті өзіне мынандай үш сатыны қосады: серпімді иілу, серпімді-пластикалық иілу және мөлшерлеу. Осы сатылар орындалған кезде қисықтық радиусы және иілу иіні біртіндеп азаяды. Ию операциясын орындаған кезде материалда серпімді деформацияның бар екендігін ылғида ескеру қажет. Өйткені серпімді деформация себебінен июден кейінгі бұйымның пішіні қалыптың пішінен айырмашылықта болады. Берілген иілу бұрышын және радиусын алу үшін июдің екінші сатысынан кейін қалыптағы (сотандағы) ию бұрышын және радиуын серіппелу мөлшеріне азайту қажет.  

Кермелеу – бұл жазық немесе қуыс дайындаманы үстінен ашық, контуры түйық қуыс бұйымға айналдыруға мүмкіндік бертін қаңылтыр қалыптаудың технологиялық операциясы. Алынатын тетіктердің геометриялық пішіні бойынша кермелеу операциясымен жасалатын бұйымдарды былай бөледі: осісимметриялы; қорапты, күрделі симметриялы емес пішінді. Осымен бірге кермелеуді қыспағы бар және қыспағы жоқ, ал тағы да бұйымның қабырғасын жіңішкертетін және жіңішкертетпейтін деп бөледі.

Сөйтіп кермелеумен құрама пішіні әр түрлі тетіктерді жасайды. Кермелеумен тетікті жасаған кезде бірнеше әрекеттерді қолданады. Бірінші әрекетте жазық дайындаманы кеңістіктік тетікке немесе жартылайөнімге айналдырады, ал келесі әрекеттерде қуыс жартылайөнімнің ары қарай пішінін өзгертуді жүргізеді, яғни бір мезгілде оның биіктігін үлкейтіп көлденең қимасын азайтады.  

Қыспақсыз кермелеудің сұлбасы сурет 11.5 келтірілген. Пішінөзгертудің реті мынандай. Сотан дайындаманың орталық бөліміне әсер етіп, ұяқалып және сотан жағынан иетін моментті тудырып, дайындаманы майыстырады. Сотан ары қарай төмен түскен кезде дайындаманың ернемектік бөлімін пластикалық күйге өткізуге жеткілікті болатын радиальды тартатын кернеулер осы бөлімде пайда болды. Осы уақыттан бастап кермеленетін бұйымның бүйірлік беті құрылып, дайындаманың диаметрі азайатын болып дайындама ұяқалыпқа тартылады. Радиальды тартатын кернеулердің σr әсері ернемекте тангенциальды бағытта қысатын кернеулердің σθ пайда болуына алып келеді. Осы кернеулердің бірігіп әсер етуі ұяқалып тесігіне ернемекті тартуды және бұйымды жасауды қамтамасыз етеді (сурет 11.5, б).

Кермелеудің бір операциясында бір терең емес тетікті алуға болады. Өйткені кермелеудің үлкен дәрежесінде қауіпті аймақтарда (ернемектен қабырғаға және қабырғадан түп жаққа өтетін жерлерде) радиальды тартатын кернеудің σr мөлшері максимальды мөлшерден σrmax асып кетіп, ернемек немесе түп жұлынып кетуі мүмкін.  

Кермелеген кезде деформация мөлшерін кермеулеудің геометриялық коэффициентті mв көмегімен былай бағалауға болады: mв = d/D.

Кермеленетін тетіктің биіктігі мен диаметрінің қатнасына, ал тағы да дайындаманың салыстырмалы қалындығына А = (S/D)100% байланысты кермелеу бір немесе бірнеше операциямен орындалуы мүмкін. Негізнен кермелеуді аралық босаңдатуды қолданбай операцияның аз санымен жүргізген қажетті. Сондықтан есептеу жүргізген кезде минимальды рұқсат берілетін кермелеу коэффициентін mmin қолданады. Осы кермелеу коэффициентінің мөлшері әрет нөмерінен, салыстырмалы қалыңдықтан және дайындаманың материалынан тәелді.

Осісимметриялы тетіктерді көпәрекетпен кермелеу үшін дайындаманың өлшемдерін есептегенде, қосынды кермелеу коэффициенті жеке коэффициенттердің көбейтіндісіне тең шартты қолданады, яғни mΣ = m1⋅ m2 ⋅ m3 ⋅ …⋅mn, ал i-нші әрекетте кермелеудің мүмкін екенін анықтау үшін мынандай шарт орындайды: mкi ≥ mmin.

Сыртпішіндеу операцияларына мыналарды жатқызады: бедерлі сыртпішіндеу; көмкеру; кеңейту, жаншу және безеулеу.

Бедерлі сыртпішіндеу – бұл жергілікті шоғырланған тарту деформациясы есебінен дөңес-ойық бедерлерді алу үшін қолданылатын қаңылтыр қалыптаудың операциясы. Осындай тәсілмен мыналарды алады: суреттер; қатаңдық қырын (осы қатаңдық қыры тетіктің жалпы қатаңдығын 100 – 200 % көбейтеді). Айтылған тәсіл серіппеленуді азйтады (дәлдікті жоғарлатады), металдың қалыңдығын азайтуға мүмкіндік береді.   

Тесікті көмкеру процесі (сурет 11.6) цилиндрлі немесе басқа пішінді ернеуі және үлкен өлшемді тесігі бар бұйымды алдын ала тесік тесілген қуыс немесе жазық  бұйымнан алатын қаңылтыр қалыптау операциясы болып саналады.

Көмкеруді орындаған кезде деформацияның сипаттамасы ретінде көмкеру коэффициентін К0 қолданады. Осы коэффициенті алдын ала тесілген тесіктің диаметрі (d0) мен көмкерілген тесіктің диаметрі (D) қатнасын есептеп анықтайды. Көмкерген кезде типтік ақау болып ернеу шетінде пайда болатын жарықтың саналады.  

Кеңейту – бұл қуыс цилиндрлі дайындаманың шет жақтарын үлкейтуге арналған қаңылтырды сыртпішіндеу операциясы (сурет 11.7, а). Осы операцияның басқа түрлеріне мыналар жатады: ірзенкелі сотанмен кеңейту; сұйықтың көмегімен кеңейту (гидравликалық).

а – деформацияға дейін; б – деформациядан кейін

Сурет 11.6 – Тесікті көмкеру сұлбасы

Сурет 11.7 – Кеңейтудің (а) және жаншудың (б) сұлбасы

Жаншу – бұл қуыс цилиндрлі тетіктің шет жақтарының көлденең өлшемдерін азайтуға арналған қаңылтырды сыртпішіндеу операциясы (сурет 11.7, б). Осы операцияны қылта және гильза типті тетіктерді жасау үшін қолданады. Қағида бойынша бұл операция майды қолданып жүргізіледі. Операцияның түрлері ретінде механикалық баспақта тік қысыммен жүргізілетін құбырлық қиманы жаншуды және қуыс тетіктерді жаншуды айтуға болады.

Безеулеу қаңылтырлы дайындамада бедерлі суреттерді алуға қолданылатын операция. Негізінен көркемдік бұйымдарды жасау үшін қолданылады. Деформациялау үшін арнайы безеулеу баспағын пайдаланады.

Техникалық әдебиеттер: 1 нег. [25-35], 2 нег. [62-93], 10 қос [5-467]. 

Бақылау сұрақтары

1. Қаңылтырды пішімдеудің қандай түрлерін білесіз ?

2. Қаңылтырлы материалдан жасалған дайындаманы бірбұрышпен иген кезде пішінөзгертудің қандай сатылары пайда болады ?

3. Кермелеуді бір әрекетпен жүргізу үшін қандай шарт орындалу керек ?

4. Кермелеу коэффициентін қалай есептейді ?

№ 12 дәріс. Жапсарсыз құбырды ыстықтай илемдеу. Тесу. Автоматты орнағы бар агрегатта құбырды илемдеу 

Құбырлар мен дайындамалардың түржиыны. Құбырларды пісірілген және жапсарсыз етіп жасайды. ТМД елдерінде ысстықтай илемдеу арқылы диаметрі 4 тен 800 мм дейінгі, қабырға қалындығы 2,5 тен 75 мм дейінгі және ұзындығы 4 тен 125 м дейінгі құбырларды жасайды. Бірақта, кейбір жағдайларда диаметрі 10 мм, қабырға қалындығы 1,75 мм дейінгі жапсарсыз құбырларды да жасайды. Жапсарсыз құбырларды жасау үшін әртүрлі болаттар мен қорытпаларды қолданады. Құбырларды илемдеу үшін дайындама ретінде құймакесектерді, соғылған және илемделген металды қолданады.

Жапсарсы құбырларды өндірудің технологиялық сұлбасы. Ыссы илемдеумен құбырларды өндірген кезде екі негізгі операцияны пайдаланады: дайындаманы гильзаға тесу және гильзаны құбырға кеңейжаю. Сондықтан қазіргі кездегі қолданылатын құбыр илемдеу агрегатары орнақтардың жиынтығы болып келеді. Мұндай агрегаттарда құбырлар әрбір орнақта бірізділікпен ыссы деформацияланады. Гильзаға тұтас дайындаманы тесу көлденең-бұрамалап илемдеу орнақтарында жүргізеді. Осы мақсат үшін баспақтарды сирек қолданады. Автомат, пилигримді, үш білікті кеңейжаю немесе үздіксіз орнақтары бар агрегаттарды ыссы илемдеумен құбырларды жасауға қолданады.

Автомат-орнағы және пилигримді орнағы бар агрегаттар әмбебап болып табылады. Оларды аса жұқа және өте қалың қабырғалары бар құбырларды алуға қолданады. Илемдеудің қалған екі тәсілі арнайы болып табылады.

Тесу операциясы үшін негізінен көлденең-бұрамалап илемдеу процесін қолданады. Процесті бір бағытта айналатын екі немесе бірнеше пішінбіліктермен жүргізеді. Илемдеп тескен кезде пішінбіліктер беттері дайындама осі бағытымен жақындайды. Бұл кезде, остері дайындама осіне белгілі бір бұрышпен β (беру бұрышы) көлбеу орналасқан біліктердің түйісу бетінде пайда болатын үйкеліс күштердің есебінен, дайындама остік ығысуды алады (сурет 12.1). Біліктердің қисаю бұрышы 5 – 17° тең болады. Сондықтан дайындаманың остік ығысуы әрбір айналымда шамалы болады. Жарты айналымда диаметрі бойынша дайындаманы жаншу да шамалы болады. Соның нәтижесінде көлденең-бұрамалы илемдеу, дайындаманың диаметрі мен ұзындығы бойынша біркелкі емес деформациялау жағдайында өтеді. Осы деформация ошағының ортанғы бөлігінде, созудың көлемдік сұлбасына жақын кернеулік күйді тудырады. Дайындаманың ортанғы бөлігі, шеттік жаншу қабаттарының әсерінен еріксіз деформацияланады. Осының барлығы дайындамада тесікті тесуді азғана күшпен жүргізуге мүмкіндік береді.

Автоматты орнағы бар агрегаттарда диаметрі 60 – 420 мм, қабырға қалыңдығы 3 – 60 мм және ұзындығы 15,5 м – ге дейін болатын құбырларды илемдейді. Мұндай агрегаттарда құбырларды өңдіру үшін бастапқы материал ретінде толық қимасының диаметрі 350 мм – ге дейін болатын ыстықтай илемделген немесе соғылған дайындамалар қолданылады.

Технологиялық процесс гильзаны алудан және гильзаны құбырға илемдеу операцияларынан тұрады. Соңғы операцияда ұзарту әдісін қолданып гильзаны жаяды және құбырдың қабырғасының қалыңдығын жұқартады. Қалған операцияларда дайындаманы әзірлеуді және берілген өлшемге дейін құбырларды өңдейді.

Автоматты орнағы бар агрегаттар кішкентай (140 агрегаты, диаметрі 50...140 мм, қабырға қалыңдығы 3...30 мм болатын құбырлар жасау үшін); орташа (250 агрегаты, диаметрі 114...219 мм болатын қабырға қалыңдығы 35...40 мм құбырлар жасау үшін); үлкен (400 агрегаты, диаметрі 140...426 мм, қабырға қалыңдығы 5...60 мм болатын құбырлар жасау үшін) болып бөлінеді.

Барлық автоматты орнағы бар агрегаттар жабдықтарының орналасуы мен технологиялық процесінің сұлбалары бірдей. 400 орнағы автоматты бар агрегат сурет 12.2 келтірілген.

Агрегатта өңдеудің технологиялық процесі келесідей: дөңгелек дайындама қыздыру пештерінің біреуінің көлбеу қабылдауыш торына беріледі. Қабылдау торынан құбыр дайындамалары жүктеу машинасының қауашасына түседі. Содан кейін машина тиеу терезесі арқылы дайындаманы пешке тиейді. Пеш табаны толық айналым жасаған соң қыздырылған дайындамалар рольгангке түсіріліп, центрлеуішке беріледі. Соққы типті пневматикалық центрлеуішпен дайындаманың алдыңғы ұшына шұңқырша жасалады. Содан кейін дайындама тескіш орнақтардың біріне беріледі. Агрегат кезектесіп жұмыс атқаратын екі тескіш орнақтармен жабдықталған. Диаметрі 219 мм – ге дейінгі құбырларды илемдеген кезде агрегаттың үздіксіз жұмыс істеуін бір тескіш орнақ қамтамасыз етеді. Тескіш орнақта дайындама гильзаға айналады. Екі тескіш орнақтарда деформацияны жүргізілген кезде гильза суып қалады. Сондықтан автоматты орнақта өңдеудің алдында гильзаны арнайы пештерде қыздырып алады. Автоматты орнақта гильзаны қажетті сыртқы диаметр мен дайын құбыр қабырғасының қалыңдығына жеткізгенше 2 – 3 рет өткізіп өңдейді. Илемделген құбырды автоматты орнақтан екі домалау орнақтарының көлбеу торына қарай жібереді. Бұл орнақтарда біраз қысу арқылы құбыр қабырғасының әр түрлі болуын азайтып, ішкі және сыртқы беттері сапасын жақсартады. Домалау орнағынан кейін құбырды мөлшерлегіш орнаққа береді. Бұл орнақта оған диаметр бойынша соңғы өлшемді береді. Құбыр ұзындық бойынша түзетілу үшін соңында түзету машинасына өңделеді.

1 – иілу торы; 2 – тиеу машинасы; 3 – сақиналы қыздыру пеші; 4 – түсіру машинасы;

5-6 – бірінші және екінші тескіш орнақтар; 7 – қыздыру пешінің итерушісі;

 8 – автоматты орнақ алдындағы қыздыру пеші; 9 – итеріп шығарғыш;

10 – автоматты орнақ; 11 – домалау орнақтары; 12 – мөлшерлеуші орнақ;

13 – cуытқыш; 14 – түзету машинасы.

Сурет 12.2 – 400 орнағы автоматты бар агрегаттың сұлбасы

Тескіш орнақтың құрамына мыналар кіреді (сурет 12.3): қиғаш орналасқан екі пішінбілікті жұмысшы қапас; жұмысшы пішінбіліктердің бір бағытта айналуын қамтамасыз етіп тұратын жетек; тепе-теңдікті реттеп тұратын құрылғылары бар айналдырықтар; қыздырылған дайындаманы қабылдауға қажетті науаша; дайындаманы итергіш; конусты құралбілік; гильзаның қабылдаушы рольганг; өзекті құралбілікті бекіту үшін құлпы бар тіректі тұғыр.

1 – қозғалтқыш; 2 – жалғастырғыш; 3 – бәсендеткіш; 4 – теңгеруші құрылғысы бар айналдырық; 5 – қабылдау науашасы; 6 – итергіш; 7 – жұмысшы қапас; 8 – өзегі бар конусты құралбілік; 9 – қабылдаушы рольганг; 10 – тіректі тұғыр

Сурет 12.3 – Тескіш орнақтың сұлбасы

Дөңгелек дайындамаларды немесе құймакесектерді тесуді екі пішінбілік арасында және олардың араларында орналасқан құралбілікті қолданып жүргізеді. Тік жазықтықта деформация ошағы екі сызғышпен шектелген.

Тескіш орнақтың жұмысшы қапасы (сурет 12.4) ашық типті тұғырдан, қақпақтан және жұмысшы пішінбіліктерінен тұрады. Оларды қыспа бұрамалар және жетек көмегімен орнықтырады. Пішінбілік жастықтары тұғырдың қашап кеңітілген ойығында орналасқан цилиндрлі атанақтақтарға жинақталған және бұрамаларға күшті серіппелермен қысылған. Атанақты айналдыру арқылы тік жазықтықтарға қатысты пішінбіліктердің еңкею бұрышын реттеп отыруға болады. Дайындаманы пішінбіліктерге бағыттау үшін қозғалмайтын және қозғалатын өткізгіштерді қолданады.

Тескіш орнақтардың пішінбіліктері мөлшерлегіш бөлігі жоқ екі конустан тұрады. Осы жіңішке жұқа қабырғалы гильзаны жасауға мүмкіндік береді. Цилиндрлік атанақтар көмегімен қол жеткізілетін пішінбіліктердің үлкен еңкею бұрышы диаметрлері әр түрлі құбырларды илемдеуге мүмкіндік береді. Құбырдың ішкі диаметрі шамамен құралбілік диаметріне тең болады. Тесу аяқталған соң құралбілікті алдыға қарай қозғалтып гильзадан шығарып алады, ал гильзаны автоматты құбыр илемдейтін орнаққа жібереді.

1 – тұғыр; 2 – қақпақ; 3 – жұмысшы пішін біліктер; 4 – қозғалыссыз өтім; 5 – қозғалмалы өтім; 6 – қозғалмалы өтімнің жетегі; 7 – қысу бұрандамалары; 8 – қысу бұрандамаларының жетегі; 9 – жұмысшы пішінбіліктердің мойынтіректері; 10 – цилиндрлі атанақ

Сурет 12.4 – Тескіш орнақтың жұмысшы қапасы

140-шы типті жаңа агрегаттардың тескіш орнақтарында екі тіректі саңырауқұлақ тәріздес пішінбіліктер орнатылған. Олар өте жоғары сапасы бар гильзаны жасауды қамтамасыз етеді. Мұндай типті басқа агрегаттарда бөшке тәріздес пішінбіліктері бар орнақтар орнатылған. 

Кірме конуста дайындаманың тесілуі, ал шықпа конуста құралбілік пен пішінбіліктер арасында металдың жайылуы, яғни берілген өлшемі бар гильзаның қалыптасуы, жүреді. Әр түрлі диаметрлері бар дайындамалардан гильзаларды алуды пішінбіліктерді ауыстырмай-ақ іске асыруға болады. Пішінбіліктер осінің көлденең оске қарай еңкеюін 5 - 12° бұрыш аралығында өзгертіп отыруға болады. Осындай өзгерту тесу жылдамдығын реттеуге мүмкіндік береді.

Тескен кезде алынатын кермелеу коэффициенті 1,5-тен 4,5 шамасына дейін өзгереді. Металл остік бағытта сырғанайтын болғандықтан, оның қозғалу жылдамдығы теориялық жылдамдықтан аз.

Дайындаманы пішінбіліктер көмегімен қарпудан бастап гильзаның толық қапастан шығуына дейінгі уақытты тесудің машиналы уақыты деп атайды. Есептеген кезде осы уақытты мынандай өрнекпен табады:

мұндағы Lo – деформация ошағының ұзындығы, Lг – гильзаның ұзындығы.

Тесудің көмекші уақыты (τк) жұмысты ұйымдастырудан тәуелді болады. Автоматты басқаруы бар қазіргі заманғы орнақтарда осы мөлшердің мәні минимумға жеткізілген. Тесу қарқыны, яғни бір дайындаманы тесуге кететін барлық уақыт, мынандай формуламен анықталады: τ = τм + τк.

Жөндеу және жұмыстағы үзіліс уақытын ескермегенде тесу орнағының өнімділігі былай анықталады: П = 3600·g/τ, мұндағы g – гильза массасы.

Тескен кезде жұмсалатын энергия күштік параметрге илемделетін металдың температурасы, жаншу дәрежесі, илемдеу жылдамдығы, орнақты баптау параметрлері әсер етеді.

Автоматты орнақтың негізгі түзілімі келесіден тұрады (сурет 12.5): артқы үстел, құралбіліктің сырығын бекітуге арналған тіректі тұғыр, жұмысшы қапас, әмбебапты айналдырық, тістегерішті қапас, бәсеңдеткіш, қозғалтқыш, гильзаны әперіп тұратын еңкейгіш үстел, гильзаны итеретін пневматикалық итергіш, қабылдаушы науаша, алдыңғы қозғалмалы үстел, дайын құбырларға арналған сөре.

Автоматты орнақтың мөлшерлегіштері бар екі жұмысшы пішінбіліктері қапас тұғырының терезелерінде қозғалатын жастықтарға бекітілген (сурет 12.6). Жоғарғы және төменгі пішінбіліктердің биіктік бойынша жайын қысатын бұрандалардың көмегімен орнатады. Тартқыш көмегімен жоғарғы пішінбілікті теңгергіш салмақпен теңестіреді. Қапастың артқы жағында құбырды орнақтың алдыңғы жағына қайтаратын аунақшалар орналастырылған.

Гильзаны құбырға илемдеуді дөңгелек мөлшерлегіште қозғалмайтындай етіп бекітілген қысқа құралбілікті қолданып жүргізеді. Бұл орнақта әрбір өтпеден кейін пневматикалық жетек көмегімен жоғарғы пішінбілікті көтереді де, кері берудің аунақшасы көмегімен құбырды орнақтың алдыңғы жағына қайтарады. Орнақтың артқы үстелінің таянышына бекітілген сырыққа басқа құралбілікті кигізіп екінші өтімді жүргізеді.

Илемдеудің алдында жоғары жұмысшы пішінбілік пен құбырды қайтып беретін төменгі аунақшаны төмен түсіріп қояды. Илемдеген кезде жұмысшы пішінбіліктер құбырлар қозғалатын жаққа қарай айналады. Бұндай жағдайда артқы аунақшалар қозғалмайды және олармен қапас аралары алшақталған. 

Пішінбіліктерге гильзаны берген уақытта, оны қарпып алу және диаметрі мен қабырғасының қалыңдығы бойынша жаншу басталады. Құбыр қабырғасының қалыңдығы бойынша жаншудың мөлшері, жұмысшы пішінбілік мөлшерлегіші мен құралбілік беттерінің арасындағы саңылаудың шамасынан тәуелді болады.

Илемдеудің бірінші өтпесі аяқталған соң жоғарғы жұмысшы пішінбілікті және артқы аунақшаны көтереді. Аунақшалар жұмысшы пішінбіліктердің айналуына қарама-қарсы бағытта айналып, құбырды алдыңғы үстелдің науашасына қайтарады. Процесс осылай іске асқанда құбыр жұмысшы пішінбіліктердің келесі мөлшерлегішіне қарай орнын ауыстырып өтім қайтадан басталады. Келесі мөлшерлегішке өтпес бұрын құбырды 90°-қа аударады. Осының көмегімен құбырдың қабырғасының қалыңдығын біркелкі ғып жайуды қамтамасыз етеді. Құбырды пішінбіліктер арасынан екінші рет өткізу үшін бірінші өтпенің құралбілігі диаметрінен, диаметрі 1 – 2 мм-ге үлкен болатын басқа құралбілікті пайдаланады. Құбыр пішінбілікке берілмеген кезде оны бұрады және жаңа құралбілікті құбырға орнатады. Илемдеу процесін қайта қайталайды. Сонда жоғарғы жұмысшы пішінбілік пен қайтып беретін төменгі аунақшаны төмен түсіреді. Екі – үш өтпеден кейін құбырды домалату орнақтарына береді. Ол үшін құбырды еңкейген тормен рольгангке лақтырып домалату орнақтарына жеткізеді.

1 –қысу құрылғысының жетегі;  2 – қысу құрылғысының бұрандамасы;  3 – жұмысшы пішінбіліктер;  4 – тұғыр;  5 – теңестіргіш құрылғы

Сурет 12.6 – Автоматты орнақтың жұмысшы қапасы

Илемделген құбырлардың ұзындығы 12 – 16 м-ге дейін жетеді. Автоматты орнақта құбырларды илемдеу кезде ең қиын операциялар болып құбырды аудару және құралбілікті ауыстыру саналады. Қазіргі заманғы орнақтарда бұл операциялар толығымен автоматтандырылған. Құралбілікті ауыстыруға арналған автоматты қондырғының сұлбасы 12.7 – суретте келтірілген.

Әрбір өтпе сайын пневматикалық цилиндрмен 1 илемдеу осіне қарнақты 2 береді. Осы қарнақтың тұрқысына бұрамасұқпасы 4 бар құралбілік 3 бекітілген. Гильзаны бермес бұрын, құралбілігі бар қарнақты илемдеу осіне қарай қозғалтады да, құралбілікті тіректі сырықтың 5 ұясына бекітеді, одан кейін қарнақты бастапқы қалпына келтіреді. Құбыр илемделіп болғаннан кейін илемдеу осіне шығарылған қарнақ бұрамасұқпасы бар құралбілікті іліп алып, оны сырықтан шығарып алады. Бұл операциялар әрбір өтпе сайын қайталанып отырады.

Құбырларды ұзына бойлай илемдейтін автоматты орнақтардың ішінде өнімділігі ең жоғары болып екі қапасты орнақ саналады. Бұл орнақта гильзаны құбырға илемдеуді тізбектеліп орналасқан бір жылғалы пішінбіліктері бар екі қапаста жүргізеді. Әрбір қапаста илемдеп болғаннан кейін құралбілігі бар сырықты ұстап тұратын таянышты алып кетеді де, жетегі бар аунақшалардың көмегімен құбырды сырықтан шешіп алады.

Бұл орнақта беретін үстелге қарай құбырды қайта артқа қозғалпайды. Осының арқасында орнақтың өнімділігі едәуір жоғарлайды. Мұндай технологиялық сұлбада бірінші қапаста гильзаның диаметрі мен қабырғасының қалыңдығы бойынша негізгі деформация жүзеге асырылады, ал екінші қапасты тазалай өңдеу үшін қолданады. Осылай жоғары сапалы құбырды алуды жүзеге асарады.

Орнаққа берілетін гильзаның температурасы көміртекті болат үшін 1000°С-тан төмен болмауы керек. Сол себептен гильзаны орнаққа тез беру қажет. Көп кідіріс болып гильза суып кеткен жағдайда, оны орнаққа бермей, қалталарға қою қажет.

Ұзына бойлай илемдеу орнақтарында құбырларды илемдеуді таза және тегіс бетті құралбіліктер мен пішінбіліктерде жүргізеді. Илемдеу кезінде пішінбіліктерді үздіксіз сумен суытып отырады.

Автоматты орнақта дайын құбырдың қабырғасының қалындығына тең қалыңдықты алғанша қабырды илемдейді. Бірақта илемдеп болғаннан кейін құбырда сопақ пішін сақталады. Осы сопақ пішіннен құтылу үщін дөңгелету орнақтарында құбырды домалатып илемдейді.

Құрылымы бойынша дөңгелету орнақтары тесу орнақтарына ұқсас болып келеді. Құбырды дөңгелетуді екі немесе үш бөшке тәріздес пішінбіліктер мен қысқа құралбілік арасында жүргізеді. Дөңгелету тек қана сопақтықты жойып қоймай, құбырдың әр түрлі қабырғалығын бірнеше есе азайтып, олардың ішкі және сыртқы беттерін тегістейді.

Екі пішінбілікті дөңгелету орнағының пішінбіліктері тік жазықтықта қатысты 6…7°-қа тең болатын тұрақты бұрышқа еңкейген, ал үш пішінбілікті орнақтың пішінбіліктерінің еңкею бұрышы 8 – 11° тең.

Екі қапасты автоматты орнағы бар агрегат тізбегінде, құбырды қысқа құралбілікте дөңгелету үшін үш пішінбілікті дөңгелету орнағын қолданады.

Құбырларды дөңгелеткен соң олардың диаметрі 3…9 %-ға үлкейеді. Дөңгелеткен кезде құбырлардың сапасын жақсарту үшін үлкен жаншуды қолданады. Осы құбыдың әр түрлі қалыңдылықты болуын біраз кемітеді. Құбырларды дөңгелеткеннен кейін, оларда соңғы нақты өлшемдерді алу үшін мөлшерлегіш орнақта өңдейді.

Ескі құрылымды орнақтарда құбырларды мөлшерлеу үшін, жеке жетектер бар 3…7 екі пішінбілікті қапастарды қолданған. Мөлшерлегіш қапастарды көлбеу оське қатысты 45° бұрышпен алма-кезек әр түрлі жаққа бұрып ортақ қанқаға орнатады. Көршілес қапастар 90° бұрышты құрайды (сурет 12.8).

Құрылымдары жаңа орнақтарда топтық жетегі бар тоғыз немесе он бір қапастар қолданылады. Осы қапастарда екі немесе үш пішінбіліктер орнатылған. Мөлшерлегіштегі жаншылу қосындысы үш қапаста 2...3 мм, жеті қапаста 7...15 мм, ал он бір қапаста 10...20 мм. Алдынғы қапастарда осьтерінің қатынасы азайатын сопақ мөлшерлегіші бар пішінбіліктерді, ал соңғы қапаста дөңгелек мөлшерлегіші бар пішінбіліктерді қолданады.

Жаңа орнақтардың қапастары мен жетектерінің құрылымдары негізінен редукционды орнақтардікінен ешқандай айырмашылығы жоқ.

Құбырларды мөлшерлеу және редукциялау тек автомат-орнағы бар агрегаттарда ғана емес, басқа да құбыр илемдейтін агрегаттарда қолданады.

Редукциялау деп құралбіліксіз үздіксіз жүргізілетін илемдеуді айтады. Редукциялаған кезде құбыр бір қатарда жүйелі орналасқан қапастардан өтеді. Осы қапастар қатарында құбырды диаметрі бойынша жаншиды. Редукциялау – жоғары сапалы құбырлар алудың ең бір экономды процесі болып табылады.

Сурет 12.8 – Мөлшерлегіш орнақ қапасының кинематикалық сұлбасы

Қапаста жаншыған кезде құбырдың диаметрі мен қалыңдығы өзгереді. Құбырларды құралбіліксіз және қапастар арасында тартылусыз илемдеу ылғи қабырғалардың жуандауымен қошталады. Қапастар арасында тартылумен редукциялау құбыр қабырғасының қалыңдығын реттеп отыруға мүмкіндік береді. Осылай редукциялаған кезде құбыр қабырғасы қалыңдығының жіңішкеруі тек қапастарда ғана емес, сонымен қатар қапастар арасында да пайда болады. Осындай тәртіппен жұмыс істейтін редукциялау-тарту орнақтары құбыр илемдеу агрегатының өнімділігін күрт жоғарлатады және бір өлшемді дайындамадан құбыр диаметрі мен қабырға қалыңдығы бойынша кең көлемді құбырлар алуды қамтамасыз етеді. Бұл орнақтарда диаметрі бойынша құбырлардың қосынды жаншылу 85 %, ал қабырға қалыңдығының жіңішкеруі 35 %-ға жетеді.

Редукциялау орнақтардың кемшілігі болып мынау саналады: белгілі бір ұзындығы бар құбырды тартылумен илемдеген кезде құбырдың ұштары тартылумен илемденбейді. Сондықтан осы құбыр ұштарының қалыңдығы едәуір болып алынады және оларды кесіп тастауға тура келеді. Бұл жағдай металдың шығын коэффициентін қажетсіз жоғарылатуға алып келеді.

Құбырдың ұзындығы 20 – 30 м кіші болмайтын болса, онда жуандатылған ұштары (кесіп алып тастайтын ұштары) бар құбырларды илемдеу үнемді. Редукцияланған құбырлардың кесілетін ұштарының ұзындықтарын азайту үшін тартылумен жұмыс істейтін орнақтардың қапастары арасындағы ара қашықтықты минималды етіп жасайды.

Қазіргі заманғы редукциялау орнақтары негізінен үш пішінбілігі және реттелетін жетектері бар қатты құрылымға иемденген. Редукциялау тәжірибесінде екі, үш және төрт пішінбілікті қапастарды қолдану жағдайлары белгілі (сурет 12.9). Мөлшерлегішті құратын пішінбіліктердің санын көбету құбырдың көлденең қимасындағы қабырға қалындығының әр түрлі болуын азайтады, бірақта жұмыс қапастарының беріктік сипаттамаларын төмендетеді. Илемделетін құбырдың қабырғасының қалыңдығы артқан сайын, оның көлденең қимасындағы қабырғаның әр түрлі болуы өседі. Осының нәтижесінде біліктердің санын артыру қажет болады. Бірақта қабырғаның қалыңдығының артуынан қапастағы қысым артады. Сондықтан жұқа қабырғалы құбырларды илемдегенде пайдаланылатын төртбілікті қапасты, қалың қабырғалы құбырларды редукциялау үшін қолданылатын орнаққа бейімдеу қиын.

а – екі пішінбілікті; б – үш пішінбілікті; в – төрт пішінбілікті

Сурет 12.9 – Редукциялау орнақтары қапастарында жұмысшы пішінбіліктердің орналасуы

Соңғы жылдары ыстықтай илемделген құбырларды редукциялау үшін негізінен үш пішінбілікті қапасы бар орнақтар көп қолданылып жатыр. Құрылымы бойынша оларды 2 топқа бөледі: бір жетекті пішінбілігі бар және пішінбіліктер бойынша айналуды іштен үлестіретін қапастар (сурет 12.10); үш жетекті пішінбілігі бар және пішінбіліктер бойынша айналуды сырттан үлестіретін қапастар (сурет 12.11). Екінші топтың қапастарымен салыстырғанда бірінші топтың қапастары аз жүктеме түсетін етіп құрылымдалған. Ауыр жұмыс жағдайында жұмыс істеу үшін бір жетекті пішінбілігі бар белгілі қапастардың біреуі де жарамсыз. Бұндай жағдайда үш жетекті пішінбіліктері бар қапастар қолданады. Конустісті іліністерді пішінбіліктерден алыстату жұмысшы пішінбіліктердің іліністерін және мойынтіректің тораптарын күшейтуге мүмкіндік береді.

Техникалық әдебиеттер: 1 нег. [127-194], 2 нег. [248-293]. 

Бақылау сұрақтары

  1.  Құбырларды өндірген кезде қандай басты операцияларды қолданады ?
  2.  Қандай агрегатта құбырларды жасайды ?
  3.  Автоматты орнағы бар агрегаттарда жабдықтар қалай орналасыды ?
  4.  Автоматты орнақтың жұмысшы қапасы неден тұрады ?
  5.  Тесетін орнақтың жұмысшы қапасы неден тұрады?
  6.  Домалату мен мөлшерлегіш орнақтары не үшін қолданылады ?

№ 13 дәріс. Ұзын түзеткіші бар орнақта құбырларды үздіксіз илемдеу. Пилигримді орнақ. Үш пішінбілікті жайғыш орнақ

Ұзын құралбілікті қолданып құбырды үздіксіз илемдеу, болаттан жасалған тігіссіз құбырларды өндірудің жылдам дамып келе жатқан әдісі болып табылады. Бұл әдістің негізгі артықшылықтарына мыналар жатады: илемдеу жылдамдығының жоғары болуы, агрегаттың жылына 700000 т өнімді шығаруы; жұқа қабырғалы құбырларды (қабырғасының қалыңдығы 2 мм дейін болатын) илемдеу; құбыр бетінің сапасының жақсаруы және олардың геометриялық өлшемдерінің жоғары дәлдігі; қоспаланған болаттан жасалған құбырларды илемдеудің мүмкіндігі; процесті толық автоматтандыру мүмкіндігі.

Үздіксіз орнағы бар құбыр илемдейтін агрегаттарда диаметрі 29-дан 146 мм-ге дейін, қабырғасының қалыңдығы 1,75-тен 10 мм-ге дейін және ұзындығы 10-нан 20,5 м-ге дейін өзгеретін құбырларды илемдейді. Бастапқы дайындама ретінде диаметрі 100 – 150 мм, массасы 500 кг болатын илемделген шыбықты қолданады.

30 – 102 агрегатының негізгі қондырғылары мыналарды өзіне қосады: бөлімшелі немесе сақиналы табаны бар айналмалы пештер, тесуші орнақ, тоғыз қапасты үздіксіз орнақ, 18-ден 24 қапасты өзіне қосатын редукциялау орнағы, және онбір қапастан тұратын мөлшерлеуші орнақ.

Агрегатта операцияларды орындаудың тәртібі төмендегідей. Дайындамаларды жүккөтергішпен тиеу қондырғысына беріп, жүк өлшегіш аспаппен автоматты түрде өлшейді. Дәлмөлшерленген дайындаманы бір бірден тиеу қондырғысына беріп отырады. Тиеу қондырғысы әрі қарай берілген уақыт аралығымен дайындамаларды пештің табанына орналастырады. Осыдан кейін 1200…1250 °С тепературасына дейін қыздырылған дайындамаларды тиеу машинасы тесуші орнақтың кіргізетін рольгангісіне береді. Осы рольгангтың соңында дайындаманы пневматикалық центрлегіштің көмегімен центрлейді және одан кейін тесуші орнақтың қабылдайтын науашасына түсіреді. Тесуші орнақта центрленген дайындаманы тесіп гильзаны алады. Тесу жылдамдығы 0,9 м/с тең. Тесуші орнақтың шығатын жағы гильзаны осьтік бағытта беретіндей етіп жасалған.

Тесетін орнақтың шығытын жақтағы үстелінен гильза үздіксіз орнақтың беретін рольгангісіне тиеледі. Осы рольгангте гильзаға автоматты итергішпен алдын-ала майланған ұзын цилиндрлі құралбілікті кигізеді. Гильзаны құралбілікпен бірге үздіксіз орнақтың қапасына береді. Құбырдың орнақтан шығатын жылдамдығын 1,8-5,5 м/с аралығында реттейді. Шығу рольгангісінің соңында құралбілігімен бірге қозғалып келе жатқан құбырдың жылдамдығын азайту үшін тежегіш қондырғыны орнатқан.  

Рольгангтен құралбілігі бар құбырды шлеппер көмегімен үздіксіз орнақтың осіне параллельді орналасқан құралбілікті шығарушыға береді. Құбырды сүйеуішпен ұстап тұрады. Содан кейін құралбіліктің алдыңғы бөлігін, оны ажырататын тартқыш арбашықтың қысқыштарымен қысып ұстап, тартып құралбілікті шығарып алады. Шығарылған құралбілікті қайтадан үздіксіз орнақтың кіргузу рольгангісіне майлау және салқындату үшін береді.

Құбырды пеште қайтадан қыздырып мөлшерлеуші немесе редукциялаушы орнақтардың біріне береді. Редукциялаушы орнақта құбырларды 11 м/с жылдамдықпен илемдейді және одан кейін ұшатын арамен белгілі бір өлшемді ұзындықтарға кеседі, ал мөлшерлеуші орнақтан кейін дискілі арамен кесіп керекті ұзындығы бар құбырды алады. Кесілген құбырлар салқындату қондырғысына беріледі. Үздіксіз орнақтың қапастары бір-біріне қатысты 90° және еден жазықтығына қатысты 45° бұрышпен орналастырылған. Әрбір қапас жеке жетектен жұмыс істейді. Орнақтың сегізінші және тоғызыншы қапастарының қозғалтқышының қуаттылығы 450, ал қалғандарының қуаты 1400 кВт тең етіп жасалған. Себебі орнақтағы металдың негізгі деформациясы бірінші қапастарда орындалады. Қозғалтқыштың айналу жиілігі 375-750 мин -1 аралығында өзгереді.

30...102 үздіксіз агрегаттардың өнімділігі сағатына 350 құбыр және одан да көп. Мұндай өнімділік болған кезде дайындаманы қыздыруды екіжылғалы бөлмешелі немесе сақыналы пештердің екеуі қамтамасыз ете алады.

Жеті қапасты үздіксіз орнағы бар агрегатта негізінен жалпы талаптарға сай, суықтай илемдеу және құбырларды сымдау үшін дайындамалар ретінде қолданылатын құбырлар жасалады.

Автоматты және үздіксіз орнақтары бар агрегаттарға қарағанда, периодты илемдейтін орнақ болып саналатын пилигримді орнағы бар агрегаттарда құбырларды өңделген дайындамадан емес, тікелей ыстық құймадан жасайды. Бұл пилиримді әдіспен илемдеудің, оны қолдануды ақтайтын негізгі артықшылық болып табылады.

Илемделетін құбырлардың өлшемдеріне байланысты пилигримді агрегаттарды үш топқа бөлуге болады: диаметрлері 22…120 мм болатын құбырларды илемдеу үшін кіші агрегаттар; диаметрлері 102…325 мм болатын құбырларды илемдеу үшін орташа агрегаттар; диаметрлері 178…665 мм болатын құбырларды илемдеу үшін үлкен агрегаттар. Құбырлардың қабырғасының қалыңдығы 5-тен 60 мм-ге дейін, ұзындығы 24...36 м. Үлкен агрегаттардың өнімділігі жылына 300000 т.

Пилигримді орнақ мынандай жабдықтардан тұрады: қос пішінбілікті жұмысшы қапастан, гильзаға арналған науашадан, беру аппаратынан, құралбілік сырығынан. Гильзаны периодты жаншу ауыспалы радиустарға иемделген мөлшерлегіші бар пішінбіліктермен іске асырылады.

Тесу орнақтарында алынған қалың қабырғалы құбырларды, қыртысжазғыш деп аталатын, цилиндрлі құралбіліктерді қолданып илемдейді. Пішінбіліктер мөлшерлегішінің қимасы, аша деп аталатын максималдан, дайын құбырдың өлшемдеріне сәйкес келетін минималға дейін өзгереді. Пішінбіліктің әрбір айналуында құбыр ұзындығының кішкентай аймағы жаншылады, одан кейін құбырды беру беріліс аппаратының көмегімен бір уақытта 90° бұру арқылы жүзеге асырылады.

Пилигримді пішінбіліктердің пішіні мынандай бөлімдерден тұрады (сурет 13.1): алдыңғы конустан (шамамен пішінбілік шеңберінің 1/6 бөлігі); гильзаны диаметрі және қабырғасының қалыңдығы бойынша деформациялайтын өзгермелі радиусы бар мөлшерлегіштен; тұрақты радиусы бар мөлшерлегіштен (шамамен пішінбілік шеңберінің 1/4...1/3 бөлігі); бойлық шығару аймағынан (шеңбердің 10…20° құрайды); бос аймақтан. Тұрақты радиусы бар мөлшерлегіш – алдынғы конуспен ығыстырылған металды илемдеуге және құбырды диаметрі мен қабырғасының қалыңдығы бойынша қалыптастыруға қолданылады. Бойлық шығару аймағы – құбырдың беткі қабатын пішінбіліктің бетінен баяу бөлуге қолданылады. Бос аймақ – шығарылым мен алдынғы конустың қисық аймақтарын жатық түйістіру үшін қолданылады. Осы бос аймақ гильзаны алдыға кезекті берген кезде, оның еркін өтуін қамтамасыз етеді.

Пилигримді орнақта илемдеу үш периодтан тұрады: бірінші периодта пішінбіліктер өздерінің жұмысшы аймағының бастапқы нүктесімен гильзаны жаншуды бастайды және оны илемдеу бағытына қарсы итереді; екінші периодта пішінбіліктер мөлшерлеуші бөлігімен гильзаның диаметрі мен қабырғасының қалыңдығын жұқарта отырып илемдейді; үшінші периодта пішінбілік құбырмен жанасудан шығады және беретін аппаратпен құбырды қыртысжазғышымен бірге 90° бұрышқа бұрады және алға қарай береді. Пішінбіліктің әрбір бұрылысы кезінде құбыр кішкене аралыққа артқа қарай жылжиды, ал одан кейін үлкен аралыққа алдыға қарай қозғалтылады (сондықтан процес пилигримді деп аталған).

Сурет 13.1 – Пилигримді орнақтың пішімбілігі

Пилигримді орнағы бар агрегаттар өздерінің құрамына екі-төрт пилигримді қапасты кіргізуі мүмкін. Себебі периодты илемдеудің жылдамдығы салыстырмалы кішкентай. Сондықтан бір тесуші орнақты қолданғанда әдетте екі пилигримді қапасты цехқа қойады. Сурет 13.2 екі пилигримді қапасы бар агрегаттың құрал-жабдықтарының орналасу сұлбасы көрсетілген.

Екі қыздыратын әдістемелік пештер илемдеу орнақтарының осіне перпендикуляр оське орналастырылған. Аударушы машинаның көмегімен құймакесектерді шығарушы терезеге қарай қозғалтып, содан кейін рольгангпен тесуші орнаққа береді. Тесуші орнақ құрылымы бойынша автоматты орнағы бар агрегаттарда қолданылатын тесуші орнаққа ұқсас. Сондықтан ол ұзындығы 4,5 м дейін болатын гильзаларды илемдейді. Радиальды гильзаны таситын арбаша гильзаны кезекпен тесуші орнақтан пилигримді орнаққа тасымалдайды. Құбырға илемдеудің алдында гильзаның температурасы 1150…1180 °С тең.

Пилигримді орнақтың қабылдау үстелінде гидравликалық қондырғының көмегімен гильзаны илемдеу осі бойынша орнатады және алдын-ала мазут-графитті қоспамен майланған цилиндрлі қыртысжазғышты енгізеді. Беретін аппаратының көмегімен қыртысжызғышты гильзамен бірге орнақтың пішінбілігіне кіргізіп илемдеуді жүргізеді. Гильзаның пішінбілік пен итергіш таянышының арасындағы ұзындығы 300...400 мм жеткенде илемдеуді тоқтатады. Құбырдан қыртысжазғышты шығарады, үстіңгі пішінбілікті көтереді және құбырды кесуге жібереді. Дискілі ара немесе плазмалы горелка арқылы құбырдың аяққы жағын кесіп, одан кейін негізгі бөлімін стандартқа сай ұзындықтарға (6…12 м) кеседі. Гильзаның илемделмеген бөлігін де (пилигримді бастиек) кесіп тастайды.

Одан кейін мөлшерленетін құбырлар қыздыру пешіне беріледі және пештен мөлшерлеуші орнаққа сырғытылады. Мөлшерлеуді қажет етпейтін құбырлар түзету машиналарына және таза өңдеуге жіберіледі.

Пилигримді орнақтың жұмысшы қапасы (сурет 13.3) мықты іргетасқа орнатылған, үстінен арқанмен бекітілген екі тұғырдан тұрады. Тұғырдың терезелерінде жоғарғы және төменгі пішінбіліктердің мойынтіректері мен жастықшалары орталастырылған. Төменгі пішінбіліктің жастықшалары қозғалыссыз бекітілген, ал үстіңгі пішібілік басатын бұраманың көмегімен тік бағытта қозғалады. Мойынтірегі және жастықшалары бар үстіңгі пішінбілікті гидравликалық цилиндр және серіппе арқылы теңестіреді.

Құбырдың ең көп көлемін 168…325 мм диаметрлерін илемдеуге арналған орташа полигримді орнақта шығарады. Құбырдың қабырғасының қалыңдығы 8 – 15 мм, ал ұзындығы 36 м дейін болады. Сонымен қатар қабырғасының қалыңдығы 40 мм болатын құбырларды да илемдеуге болады.

1 – аударатын машина; 2 – әдістемелік пештер;  3 – тесу орнағы;

4 – гильза тиситын арбаша; 5 – берілісті аппарат;  6 – полигримді қапастар;

7 – тістегеріш қапастар; 8 – тегершік;  9 – қозғалтқыш;  10 – құбырды ыстықтай кесетін ара;  11 – салқындату үстелі;  12 – қыздыру пеші;

13 – мөлшерлегіш орнақ; 14 – түзеткіш машина

Сурет 13.2 – Пилигримді орнағы бар агрегаттың құрал-жабдықтарының орналасу сұлбасы

Құбырлардың қабырғасының әртүрлі болуын және материалдардың шығынын азайту үшін пилигримді илемдеудің жаңа цехтарында дайындама ретінде толқынды беті бар көп қырлы өңделген құймакесектерді қолданады. Қыздырылған құймакесектердің отқабаршағын арнайы қондырғыларда сындырады және оларды жоғары қысымды сумен немесе діріл машиналарымен қағады. Құймакесектерді тік баспақтарда мөлшерлейді және тесетін баспақтарда түпкі бөлімі жағынан бастап теседі. Осының арқасында шөгу қуысын болдырмауды қамтамасыз етеді. Тесу баспағынан стақандарды қыздыру пештеріне жібереді. 1200 °С дейін қыздырылған стақанды, орнақ-ұзартқышқа (элонгатор) береді. Ұзартқыштың жұмысшы пішінбіліктері илемдеу осіне қиғаш орналасқан. Сондықтан стақан орнақтың осі бойынша айналып және жылжып пішінбілік пен қысқа құралбіліктің арасында деформацияланады. Осы уақытта стақанның түбі де тесіледі. Ұзарту орнағында илемдеумен, пилигримді орнаққа берілетін гильзаның көлденең қабырғасының әр түрлі болуын азайтуға қол жеткізеді.

Тесу орнағының орнына тесу баспағын және элонгаторларды қолдану, пилигримді илемдеу үшін қолданылатын гильза-дайындаманың сапасын жақсартты. Осының нәтижесінде дайын құбырлардың сапасы жоғарлады, олардың қабырғасының қалыңдығы әр түрлі болмайын болды. Пилигримді агрегаттарды негізінен қоспалаған болаттарды илемдеу үшін қолданады. Себебі алынатын құбырлардың сапасы жоғары, бірақ технология салыстырмалы күрделі. Осындай жабдықты қоспаланған болатты илемдеуге қолдану үнемді.

Мартен құймакесектерін түпше жағында сырмен ентаңбалайды және одан кейін сертификатпен цехқа береді. Онда құймакесек саны, олардың массасы, болаттың ентаңбасы және өлшемдері көрсетіледі. Құймакесектің белгіленген минимальды ұзындығы 1400 мм тең. Тапсырыста көрсетілген ұзындықтан құймакесектің ұзындығының ауытқу 50 мм аспауы керек.

Ыстықтай илемделген құбырларды өндіру үшін қолданылатын жоғарыда қарастырылған агрегаттар диаметрі бойынша ±5 % шақтамасын қамтамасыз етпейді. Жоғары дәлдікті құбырларды дайындау үшін үш пішінбілікті илемдеу орнақтары бар агрегаттар қолданады. Бұл агрегаттарда диаметрі 34-тен 200 мм-ге дейін өзгеретін тігіссіз қалың қабырғалы құбырларды жасайды. Қабырғаларының қалыңдығы 10...50 мм.

Үш пішінбілікті илемдеу орнақтарында гильзадан құбырды илемдеп жасайды. Атап айтсақ, осы орнақ автоматты немесе үздіксіз орнақтардың функцияларын орындайды. Автоматты немесе үздіксіз орнақтармен салыстырғанда үш пішінбілікті орнақтарда гильзаны қабырғасының қалыңдығын жаншудың үлкен дәрежемен жүргізеді. Осындай да құбыр қабырғасының қалындығы кішкентай әртүрлілікпен жасалады.

Үш пішінбілікті илемдеу орнақтары бар агрегаттарды диаметрдің қабырғаның қалыңдығына қатынасы 10…12 аралығында болатын құбырларды илемдеу үшін қолдану аса үнемді болып отыр. Үш пішінбілікті илемдеу орнақтарының аса маңызды ерекшеліктерінің бірі болып, түржиыны басқа құбырларды илемдеуге жылдам ауысуға болатындығы.

Бұл агрегаттарда көміртекті, азқоспаланған және жоғарықоспаланған болаттардан құбырларды илемдеуге болады. Үш пішінбілікті илемдеу орнағы бар агрегаттарда операцияларды орындаудың технологиялық реті суретте 13.4 көрсетілген.

Өлшенген ұзындығы бар илемделген дөңгелек дайындаманы тиеу машинасымен сақиналы пешке тиейді. 1150…1200 °С температурасына дейін қыздырылған дайындаманы түсіру машинасының көмегімен көлбеу сөреге, солан кейін рольгангке береді. Осы рольганг арқылы дайындама соққы типті пневматикалық центрлегішке түсіп, одан кейін тесу орнағының қабылдау науашасына тиеледі. Тесуші орнақтар автоматты орнақтары бар агрегаттарда қолданылатын орнақтарға ұқсас. Тескен кезде кермелеу коэффициенті 1,3...2 дейін жетеді.

Тесуден кейін гильзаны қиғаш тор арқылы үш пішінбілікті илемдеу орнағының қабылдау науасына сырғытады. Осы орнақтың науашасына гильзамен бірге ұзын құралбілікті береді және оны гильзаға кіргізеді. Итергіш арбашасымен құралбілігі бар гильзаны илемдеу орнағына әкеледі. Орнақтың пішінбіліктері бір-бірімен салыстырғанда 120° бұрышпен орналасқан.

Илемдеу осіне қатысты әрбір пішінбіліктің орналасуы дайын құбырдың сыртқы диаметрі дәлдігін анықтайды. Осы оське қатысты пішінбіліктердің қозғалып кетуін үш жеке электрқозғалтқышпен реттейді. Қозғалтқыштың синхронды жұмыс істеуі гильзаның осінен әрбір пішінбіліктің осін қатал бірдей ара қашықтықта ұстауды қамтамасыз етеді. Пішінбіліктер бір жаққа айналады. Илемдеу осінің бойымен өтетін тік жазықтыққа қатысты үстіңгі пішінбіліктің осінің еңкею бұрышын α беріліс бұрышы, ал көлбеу жазықтыққа қатысты пішінбілік осінің еңкею бұрышын β илемдеу бұрышы деп атайды.

1 – тиеу машинасы; 2 – сақиналы пеш; 3 – түсіру машинасы; 4 – пневматикалық центрлегіш; 5 – тесуші орнақ; 6 – үш пішінбілікті илемдейтін орнақ;

7 – мөлшерлегіш орнақ; 8 – ара

Сурет 13.4  – Үш пішінбілікті илемдейтін орнақ агрегатының сұлбасы

Үш пішінбілікті илемдеу орнағында металды илемдегенде пайда болатын деформация ошағының сұлбасі  сурет 13.5 көрсетілген.

Илемдеу орнағының пішінбіліктері төрт аймаққа иемденген: I – қарпу конусы, мұнда гильзаны қарпиды және оны деформация аймағына береді, II –  тарақ, бұл аймақта гильза ең көп жаншылады, III – илемдеуші және IV – мөлшерлейтін конустар. Пішінбіліктердің осындай аймақтарына байланысты гильзаның диаметрі кішірейеді, ал қабырғасы жұқарады. Илемдеу орнағында кермелеу коэффициенті 3,5 мөлшеріне дейін жетеді.

Үш пішінбілікті орнақтарда илемделген құбырларды тізбекті немесе төрткілдішті құралбілік шығарушыға береді.

Құралбілікті шығарып алғаннан кейін құбырды рольгангпен қыздыру пештеріне береді. Босатылған құралбілікті салқындату және майлау үшін құралбіліктер айналып жүретін автоматты тізбектерге жібереді. Қыздырылған құбырды үш пішінбілікті мөлшерлегіш орнақта мөлшерлейді. Осы орнақтың құрылымы илемдеу орнағының құрылымына ұқсас болады. Мөлшерлеген кезде құбырдың диаметрі одан әрі кішірейеді (1...3 мм). Бұл жоғары шақтамасы бар құбырларды алуды қамтамасыз етеді.

Үш пішінбілікті илемдеу орнақтары бар қазіргі заманғы агрегаттардың тізбегінде бәсеңдеткіш орнақтар да бар. Олар илемдеу орнақтарынан алынған құбырлардың түржиынын кеңейтуге көмектеседі. Мұндай агрегаттар толығымен автоматтандырылған. Певматикалық орындаушы механизмдер толығымен электрлі механизмдермен ауыстырылған.

Үш пішінбілікті илемдеу орнақтары бар агрегаттарды илемдегенде қолданылатын құралбіліктерді пайдалану тәсілі бойынша ажыратады. Қалың қабырғалы құбырларды (диаметрдің қабырға қалыңдығына қатынасы 7,5. . .12,0) еркін қозғалатын құралбіліктермен илемдейді. Осы құралбіліктерді илемдеу біткеннен кейін шығарып алып тастайды. Диаметрдің қабырға қалыңдығына қатынасы 4,5...7,0 болатын құбырларды шығарылатын құралбіліктерді қолданып илемдейді. Осы құралбіліктерді шығару илемдеу процесінің басында басталады, илемдеу аяқталғанда аяқталады. Гильза мен құралбілік әр түрлі жылдамдықтармен бір бағытта қозғалатын жартылай қозғалатын құралбілікпен илемдегенде, құралбілікті екінші жағдайдағы сияқты илемдеудің соңында шығарып алады. Еркін қозғалатын құралбіліктерімен құбырды илемдеу аса өнімді болып шықты, сондықтан өндірісте ол кең қолданысты тапты.

Үш пішінбілікті илемдеу орнағы жұмысшы қапастан, негізгі жетектен, орнаққа құралбілігі бар гильзаны итергіштен және құралбілікті шығарып алғыштан тұрады.

Үш пішінбілікті илемдеу орнағының қапасының құрылысы жоғарыда қарастырылып кеткен құбыр илемдейтін орнақтардың құрылысынан айырмашылығы бар. Илемдеу орнағының пішінбіліктері бұралатын құндақта немесе қысқұрылғыда орнатылады. Осы беріліс бұрышын өзгертуге мүмкіндік береді. Құндақ жұмысшы қапас тұғырының бағыттаушысына орнатылған, маңдайшада бұрылады. Беріліс бұрышын өзгертуге болады. Жұмысшы қапаста әрбір пішінбілікке әсер ететін басқыш құрылғы бар. Үш пішінбілікті илемдеу орнағының бірінші құрылымдарында беріліс бұрышы реттелмейтін болған. Оны жұмысшы пішінбіліктердің өзгертілген кеулейжонумен, жастықшаларды ауыстырған кезде өзгертуге болатын еді.

Техникалық әдебиеттер: 1 нег. [127-194], 2 нег. [248-293]. 

Бақылау сұрақтары

Үздіксіз орнағы бар құбыр илемдеуші агрегат қандай негізгі жабдықтарды өзіне қосады ?

Үздіксіз орнағы бар құбыр илемдеуші агрегатқа дайындама ретінде не қолданады ?

Пилигримді пішінбіліктің пішіні неден тұрады ?

Пилигримді қапасы бар агрегатта үш пішінбілікті илемдеу орнағы бар агрегатта жабдықтар қалай орналасқан ?

№ 14 дәріс. Металбұйымды өндірудің қатар қолдану процестері. Металдарды қысыммен өңдеудің қиыстырылған операциялары. Түсті металдар мен қорытпаларды илемдеу мен баспақтауды қатар қолданып өңдейтін тәсілдер мен қондырғылар

Түсті металдар мен қорытпалар өндіру саласында қарапайым және күрделі өңдеу түрлері бар екендігін көрсетуге болады. Қарапайым процестер деп күш түсірудің немесе металл ағысының бағытын ауыстырмай, бір деформация ошағында тек бір рет өңдейтін циклді өзіне қосатын процесті айтады. Күрделі процестер бір деформация ошағында бірнеше әсерді беруді (бірнеше операциямен деформациялауды) немесе металдың қозғалу бағытын ауыстырып айтылған әсерлерді (операцияларды) қиыстырып беруді өзіне қосады. Түсті металдар мен қорытпаларды өңдеу операцияларының әр алуандылығын топтау үшін қарапайым процестер әсерлескен кезде жаңа кешенді қасиетке иемденетін (қиыстырылған жеке операциялардың кемшліктерін жойатын) жаңа күрделі процесс қалай пайда болатындығын қарап шығайық.

Орнық процесі деп күшті түсірген уақытта күштің сыртқы үлестірімінің және пластикалық деформация (кристалдану) ошағының бетінде осы күштің бағытының өзгермеуін айтады. Металдарды өңдеу үшін негізгі орнық процесі болып мыналар саналады: құю, илемдеу, баспақтау, сымдау, шөктіру, бұрау, ықшамдау және термиялық өңдеу.

Осындай да өңдеудің қиыстырылған процесі деп екі және одан да көп орнық простерін қиыстырып қолдануды айтатын боламыз. Осы қиыстырылған процесте бір деформация ошағында күшті интегралды түсіру, ал кейбірде металдың ағу бағытын өзгертетін күшті интегралды түсіру жүреді. Бұндай қиыстырылған процестің типтік мысалы ретінде илемдеу-сымдау процесін айтуға болады. Осы процесте илемдеуді жолақтың аяққы жағын тартып жүргізеді. Осындай да тарту күшінің мөлшеріне байланысты илемдеу-сымдау (сурет 14.1, а) шекті жағдайда сымдау-илемдеуге айналуы мүмкін (сурет 14.1, б). Соңғы жағдай да созу процесінің үлесі пішінбілікте жаншу процесімен салыстырғанда басым болады.

Үйлестірілген процесс тым күрделі процесс болып есептеледі және орнық процестерінің уақытта немесе кеңістікте бөлінуімен сипатталады. Осындай да типтік процеске құю және илемдеу (сурет 14.1, в) процесін жатқызуға болады. Осы құю және илемдеу процесінде дайындаманы кристаллизатор көмегімен алады, ал содан кейін үздіксіз орнақта илемдейді. Айтылған типтік процеске үздіксіз экструдирлеуді жүргізетін құю мен баспақтау процесін жатқызуға болады. Тағы да осы типтік процеске құймакесексіз металды өңдеу сұлбасын да жатқызуға мүмкіндік бар. Осындай жағдайда металды өңдеу процестерін ретпен тізбекке тұрғызады және тек біреуін бітіргеннен кейін екіншісін бастайды. Бұл процестер ретінде мынандай процестері бөліп көрсетуге болады: құюдың, илемдеудің, жоңғылаудың және таспаны босаңдатудың үйлестірілген процестері. Өндірісте осындау процестерді қолдана отырып өндірістің экономдылығын және өнім сапасын түп негізінен жоғарлатуға болады.   

Сурет 14.1 – Металдарды өңдеудің қиыстырылған (а, б), үйлестірілген (в, г) және үйлестіре-қиыстырлған (д) процестерінің сұлбасы

Соңғы жылдары үйлестіре-қиыстырылған процестерді жасау жұмыстары жүріп жатыр. Осы соңғы процесте әрбір өңдеудің жүйелі сатысында қиыстырылған процесті қолданады. Осындай процесті іске асырудың мысалы деп мына процесті айтуға болады: құю-кристалдану, илемдеу-баспақтау, берілген диаметрге дайын бұйымды мөлшерлеуі бар дайын баспақ-бұйымды салқандату және орамға орау операцияларын бір мезгілде бір қондырғыда іске асыратын процесс (сурет 14, д).  

Сөйтіп ұсынып отырған түсініктерді қолданып түсті металдар мен қорытпаларды өңдеудің интегралды процестерін жеткілікті жеңіл және дәл дәрежеде топтауға болады. Қазіргі уақытта осы интегральдық процестер көпфункциональды және үздіксіқ болып бұрынғыдан да күрделі процеске айналуды. Осындай да металдарды өңдеу операцияларының дағдылы үйлесуіне өндеудің ерекше түрлері қойылады, мысалы, магнитті-импульсті, дірілді, термо-механикалық және т.б.

Түсті металдар мен қорытпаларды өңдеудің осындай процестерін топтау сұлбасы сурет 14.2 көрсетілген. Осы топтау нақты технологиялық сұлбаны іске асыру ерекшелігін ескеруге мүмкіндік береді. Бұл сұлбада қазіргі уақытта практикалық қолдануды тапқан болашағы мол өңдеудің кейбір түрлері тек келтітілген. Осымен бірге осы топтау сұлбасын айтылған процестердің жаңа түрлері пайда болған кезде толықтыруға және жетілдіруге мүмкіндік бар.    

Сөйтіп түсті металдар мен қорытпаларды өңдеу процестерінің негізгі даму тенденциясының бірі болып кұю мен металдарды қысыммен өңдеу операцияларын үйлестіріп қолдану саналады, ал тағы да бір деформация ошағында бірнеше металдарды жүктеу сұлбасын қиыстырып пайдалану есептеледі.  

Сурет 14.2 – Металдарды өңдеудің интегралды процестерін топтау

(интагральные процессы обработки металлов – металдарды өңдеудің интегралды процесі; комбинированные процессы – қиыстырылған процестер; совмещено-комбинированные процессы – үйлестіре-қиыстырылған процестер; совмещенные процессы – үйлестірілген процестер; прессование-прессование – баспақтау-баспақтау; непрерывное прессование – үздіксіз баспақтау; прокатка-прессование – илемдеу-баспақтау; прокатка-волочение – илемдеу – сымдау; прокатка-ковка – илемдеу-соғу; прокатка-штамповка – илемдеу-қалыптау; осадка с кручением – бұраумен шөктіру; компактирование-прокатка – тығыздау-илемдеу; компактирование-прессование – тығыздау-баспақтау; литье-прокатка-прессование – құю-илемдеу-баспақтау; литье-прокатка-волочение – құю-илемдеу –сымдау;  компактирование-прокатка-прессование – тығыздау-илемдеу-баспақтау; литья-прессование – құю-баспақтау; литье штамповка – құю-қалыптау; литье-прессование-термообработка – құю-баспақтау-термиялық өңдеу; литье-прокатка – құю-илемдеу; литье-волочение – құю-сымдау; литье-прокатка-термооброботка – құю-илемдеу-термиялық өңдеу)

Илемдеу мен баспақтауды үйлестіретін процестер негізінде жасалған қондырғылар құрылымы ең үлкен қызығуды тудырады. Өйткені көп емес энергия шығынымен, деформациялайтын тораптың қарапайым құрылымымен және жасалатын өнімнің түржиынының әр түрлі болуымен бұл процестер сипатталады. Ұсынылған жаңа техникалық шешімдер илемдеу-баспақтау процесін тым орнықты етіп жасауға және жоғарыда көрсетілген барлық артықшылықтарды сақтауға мүмкіндік береді.

Өндірілетін өнімнің түржиыны және белгіленуі бойынша ұсынылған құрылымдарды мынандай үш негізгі топқа бөлуге болады: профилдер мен сымдарды өндіру үшін қолданылатын құрылғылар; құбырды жасау үшін қолданылатын құрылғылар; профилдерді, құбырларды, шыбықтарды және сымдарды жасауға мүмкіндік беретін әмбебапты құрылғылар.

Сурет 14.3, а көрсетілген қондырғы бірінші топқа жатады және көбірек алюминилік және мыстық қорытпалардан баспақ-бұйым жасауға мүмкіндік береді. Бірінші қондырғыға тән негізгі техникалық шешім болып мынау саналады: пішінбілікке терең кірекесіліп жасалған жабық жылғасы бар жабық арқалықты мөлшерлегішті қолдану есебінен белсенді үйкеліс күштерін едәуір үлкейту. Осы процестің орнықтылығын едәуір жоғарлатады. Бірақта мөлшерлегіштің күрделі пішіні ұяқалыпты дәл жасауды және пішінбілікке қыспақтан түсетін күшті бақылауды талап етеді.

а – ұнтақты материалдардан; б – құйылған дайындамадан

Сурет 14.3 – Түсті металдар мен қорытпалардан профилдер мен сымдарды жасау үшін қолданылатын қондырғылар

Жоғарыда айтылған қондырғыны жетілдіру үшін сурет 14.3, б көрсетілген қондырғының сұлбасы ұсынылған. Осы соңғы қондырғыда пішінбіліктердің еспесі мен шығынқысы бойынша диаметрлердің берілген қатнасы, пішінбіліктердің жалпы тік осінен ұяқалыпты алыстатудың бекітілген мөлшері және осы айтылған оське қатнасты ұяқалыпты белгілі бір бұрышпен орналастыру мүмкіндігі бар қимасы тікбұрышты жәшіктік мөлшерлегіш қолданылған.

Үйлестірілген илемдеу-баспақтау процесі көмегімен құбырларды жасау үшін сурет 14.4 көрсетілген екі негізгі сұлба жаслған. Басымырақ алюминилік қорытпалардан пісірілген құбырларды жасау үшін қолданылатын қондырғының бірінші варианты екі пішінбіліктен және ұяқалыптан тұрады (сурет 14.4, а). Осы қондырғының пішінбіліктері жылғаның түбі мен шығынқы еспесі бойынша диаметрлер қатнасын 0,6 – 1,0 диапазонында өзгертіп жабық мөлшерлегішті құрған және қондырғыда пішінбіліктердің осі арқылы өтетін жазықтықтан белгілі бір ара қашықтықта орнатылған ұяқалыппен мөлшерлегіштің шығатын жағы жабылған.    

Сурет 14.4 – Пісірілген құбырларды (а) және ұзын өлшемді қуыс бұйымдарды (б) жасайтын қондырғылар

Пісірумен баспақ-бұйым жасау үшін қиыстырылған ұяқалыпты қолданады. Бұйымның сапасын жоғарлату мақсатымен жылғаның түпкі жазықтығында және пішінбіліктер еспесінің сыртқы бетінде параллельді қабырғасы бар сақиналы арналар жасалған. Осылай жасағанда айтылған беттер әрбір біліктер үшін өздерінің төбесімен қарама-қарсы қаралған, үшкір бұрышпен сәйкесті пішінбіліктердің айналу осіне еңкейген жасаушысы бар түрде жасалған.

Ұяқалыпта қорректендіретін арнаның алдында, айтылған пішінбіліктердің шығынқы еспесі мен жылғасының сыртқы және бүйірлік беттері құратын  кеңістікте орналасқан шығынқы жерлер жасалған. Осындай да пішінбіліктің шығынқы еспесі мен жылға түбінің сыртқы беттері, олардың шығынқы еспе мен жылғаның бүйірлік беттерімен жанасатын аймағында, түйісу мүмкіндігімен орналастырылған.

Қондырғы жұмыс істеген кезде дайындама пішінбіліктердің сақиналы арнасына түседі, ал содан кейін деформация ошағына беріледі, екі ағымға айырылады және таяныш алдында корректендіретін арна арқылы пісіру бөлмесіне ағып кіреді. Соңғысында металдың ағыны пісіріледі және құбыр түрінде инесі бар ұяқалып арқылы сығымдалып деформацияланады.

Алюминийден ұзын өлшемді бұйымды жасау үшін арналған қондырғының құрылымына (екінші вариант) арнасы бар екі пішінбілік, ұяқалып, ине, жабатын және тірейтін жиынтық кіреді (сурет 14.4, б). Ұяқалып жетегі бар пішінбілікті торап түрінде, ал ине телескопты түрде жасалуы мүмкін. Осы қабырғасының қалыңдығы өзгеретін құбырларды жасауға мүмкіндік береді. Бірінші варианттан негізгі айырмашылықтар болып мыналар саналады: мөлшерлегішке бір мезгілде берілетін екі дайындаманы қолданып илемдеуді жүргізу; ине мен ұяқалып құрылымды жеке тораптарға бөлінуі. Бұл технологиялық процесті тым икемді түрде жасауға және сайманның тұрақтылығын жоғарлатуға мүмкіндік береді. Жұмыс істеу уақытында тікбұрышты қимасы бар екі дайындама бір мезгілде пішінбіліктің мөлшерлегішіне беріледі. Осы мөлшерлегіште дайындамалар жаншылады, таянышқа дейін қозғалтылады, арна толық толғанша баспақталады және кейінірек пісіру бөлмесіне беріледі. Металл түскен сайын бұйымды экструдирлеуге қажетті қысым жасалады.

Үшінші топқа жататын қондырғы (сурет 14.5) екі бастапқы дайындаманы илемдеу-баспақтаумен операцияларымен өңдейді. Осы кезде дайындамаларды таянышқа дейін пішінбіліктердің арасында орналасқан үлкен қимасы бар пісіру бөлмесіне белсенді үйкеліс күшімен басып  кіргізеді және одан ары ұяқалып арқылы профилді экструдирлеуді жүргізеді.

Қондырғы жабық мөлшерлегіші және мөлшерлегіштен шығатын жерде орналасқан ұяқалапы бар жабдық етіп жасалған. Сонымен бірге жылғаның түбіне және оған қараған шығынқының бетіне сақиналы арна жасалған, ал ұяқалыптың алдындағы ұяқалып ұстатқышта пісіру бөлмесін орналастырған. Қондырғы сақиналы арнада орнатылған инемен және инені ұстақышпен қамтамасыз етілген. Осы тетіктер мөлшерлегіш қабырғасымен дайындаманы беру үшін қажетті екі арнаны құрады. Айтылған арналардың пісіру бөлмесімен қатнасы бар және беттерінің біреуі жылға түбімен және екіншісі шығынқының бетімен шоғырландырып орындалған және осы беттер жанасатын етіп жасалған. Осымен бірге пісіру бөлмесіне кіретін жерде орналасқан және дайындаманы беретін арналарды жартылай жабатын таяныштар қондырғыда қарастырылған. Осы құрылым салыстырмалы үлкен көлденең қимасы бар профилді, ал тағы да инесі бар саймандық торапты қайта баптап құбырларды жасауға мүкіндік берді.

Техникалық әдебиеттер: 1 нег. [127-194], 2 нег. [248-293]. 

Бақылау сұрақтары

1. Металдарды өңдеудің қиыстырылған тәсілін жасау үшін металдарды қысыммен өңдеудің қандай операцияларын орнық деп қабылдауға болады ?

2. Құю мен металдарды қысыммен өңдеу операцияларын үйлестіре қолдану қандай артықшылықтарға алып келеді ?

3. Металдарды өңдеудің қандай үйлестірілген процесін білесіз ?

4. Илемдеу мен баспақтаудың процестерін үйлестіріп қолдану қандай артықшылыққа алып келеді ?

№ 15 дәріс. Құю мен металдарды қысыммен өңдеу процестерін үйлестіру. Құю мен илемдеуді үйлестіру тәсілімен бұйым өндіңру. Құю-илемдеу агрегаттары. Құю мен баспақтаудың үздіксіз агрегаттары. Құюды, илемдеуді және баспақтауды үйлестіретін тәсілдер  

Үздіксіз құю процестері он тоғызыншы ғасырдың ортасында пайда болды. Осы кезде балқытуды, құюды және металдарды қысыммен өңдеуді үйлестіретін үздіксіз процестердің жалпы, дағдылы тәсілдері қалыптасы бастады. Илемдеу орнағына қыздырылған күйде үздіксіз құйылған дайындаманы беретін процесс үйлестірілген тәсілдердің ішінде бірінші болып пайда болды. Орнақта үздіксіз құйылған дайындаманың көлденең қимасы едәуір кішірейіп, дайындама сәйкесті түрмен пішінін өзгерті.  

Үздіксіз процестерді жүргізудің дағдылы тәсілдері негізінде балқытуды, құюды және илемдеуді үйлестіретін қуатты технологиялық тізбектер жасалды. Осы кезде үйлестірілген процесті іске асыратын жабдықтар құю илемдеу агрегаты деген атты алды. Жирмасыншы ғасырдың ортасынан бастап түсті металдар мен олардың қорытпаларынан дайын бұйым мен жартылай өнім шығарған кезде балқытудың, құюдың, илемдеудің үйлестірілген процестерін жасау үшін көлденең графиттік және металдық сырғу кристаллизаторлары және роторлы, таспалы, пішінбілікті кристаллизаторлар негізінде қуатты, жетілдірілген және автоматтандырылған агрегаттар жасалады.   

Барлық өндірістік тізбектер өздерінде қолданылатын кристаллизатордың типінен тәуелсіз жалпы құрылымға иемденген. Осы тізбектердің құрылымдық айырмашылығы алынатын бұйымның түрімен, қолданылатын құйатын машинаның типімен, тұтас алғандағы агрегат өнімділігімен анықталады. Құрылымы бойынша ең қарапайым болып сырғудың көлденең кристаллизаторлары және осы кристаллизаторлар негізіндегі агрегаттар саналады. Графитті ендірмесі бар осындай кристаллизатор арқылы үздіксіз құюдың ерекшелігі болып құйылған дайындаманың қозғалу жылдамдығының салыстырмалы төмен болуы саналады.

Құю мен илемдеу процестерін үйлестірудің мәселерін шешудің әдістерінің бірі болып деформация аймағына дайындаманы төменгі жылдамдықпен ендіруге мүмкіндік беретін және бір өтпеде үлкен жаншу дәрежесімен илемдеуді қамтамасыз ететін периодты илемдеу орнағын қолдану саналады. Бірақта осындай орнақтарда илемдеген кезде деформацияның ең жақсы таралуы қамтамасыз етілмейді. Осы кейбір жағдайда илемденіп жатқан металда ақаудың пайда болуына алып келеді.  

Бір технологиялық тізбекте құю мен илемдеуді үйлестіру, процесті жоғары жылдамдықпен жүргізуге мүмкіндік беретін роторлы кристаллизаторға құю тәсілін жасаған кезде, керекті келесі қадам деп есептелді. Осындай машинаның қазіргі заманғы дәуірінің басы алюминиден жасалған жәмішсымды өндіруге арналған агрегатпен байланысты. Осы агрегат роторлы құю машинасынан және үздіксіз илемдеу агрегатынан тұрады.

Орташа сағаттық өнімділігі 8 т болатын алюминилік жәмішсымды алу үшін қолданылатын ЛПА-АК8П агрегаты сұлбасы сурет 15.1-де көрсетілген. Агрегат өзінің құрамында мынаған иемденген: ауданы 3300 мм2 болатын, қимасында трапецияға ұқсайтын дайындаманы алу үшін керекті роторлы құю машинасы; екі топта екі пішінбілікті 12 қапасы кезекпен орналасқан илемдеу орнағы. Илемдеген кезде сопақ-дөңгелек мөлшерлегіші қолданылады, ал шығарылатын жәмішсымның диаметрі 9-дан 19 мм-ге дейін ауытқиды. Қойылған электрқозғалтқыштың қосынды қуаты 1500 кВт тең.

1 – құю машинасы; 2 – дайындаманы тасу тізбегі; 3 – илемдеу орнағы; 4 – жәмішсымды салқындату бөлімі; 5 – орағыш

Сурет 15.1 – Құю-илемдеу агрегатының сұлбасы

Құю мен илемдеуді үйлестіру тәсілімен жұқа жолақ пен фольганы алған кезде тікелей илемдеу орнағы пішінбілігіне сұйық металды құю тәсілін қолданады.  

Үздіксіз құю тәсілдерінің және кристаллизаторлардың алуан түрлері көптеген мемлекеттерде әр түрлі технологиялық тізбектерді жасауға мүмкіндік берді. Осы технологиялық тізбектер балқытуды, құюды, илемдеуді және металдарды өңдеудің басқа операцияларын үйлестіріп өзене қосатын үздіксіз процесс болып саналады. Қазіргі уақытта осылардың негізінде, көптеген мемлекеттердің сұранысынан көп өнімді шығаратын өнеркәсіптік қуаттар жасалды.   

Құю мен баспақтауды үйлестіретін процестер кейінірек жирмасыншы ғасырдың басында пайда болды. Осы құю мен баспақтауды үйлестіретін процестер мынандай мүмкіндіктерді берді: өндірістік тізбекті жобалауға және жасауға кететін капитальды шығынды едәуір азайту; өнімді жасауға энергия шығынын едәуір қысқарту; түсті металл мен қорытпалардан көптеген бұйымдарды шығару; ұзындығы бойынша тұрақты қасиеті мен сапасы бар бұйымды жасау. Осындай процесті іске асырудың сұлбасы сурет 15.2 келтірілген.   

 

Осындай құрылымы бар машина сұйық металды беру жүйесімен және үлкен өлшемді башмакпен қамтамасыз етілген. Балқыған металл миксерден құю саптамасы арқылы машинаның салқындату дөңгелегінің арнасына келеді. Металды осылай тез салқындату кішкентай ликвациясы және ұсақ түйіршігі бар құйылған дайындаманы алуға, ал тағы да дайындама металына жоғары пластикалық қасиетке иемденуге мүмкіндік береді. Дөңгелек айналған сайын ұяқалыптың алдында металл жиналып, жиналған металл баспақталады. Бұл тәсіл сағатына 6 тонна дейін өнімділікпен баспақ-бұйымды жасауға мүмкіндік береді. Осындай машинамен жұмыс жасауды іске асырудың тұрақтылығы жұмысшы дөңгелектің жылғасына балқыған металды үздіксіз беру жүйесінің нәтижелік жұмысынан өте көп тәуелді болады.

Бұл жұйе келесі талаптарға сай болуы керек: процестің бастапқы фазасында балқыған металл қатып қалмауы керек; балқыған металдың қозғалу жылдамдығы тұрақты болу қажет және жұмысшы дөңгелектен жылуды алып кету қарқындылығымен анықталатын осы балқыған металдың қатаю жылдамдығына сәйкес келуі керек; балқыған металл ағымында құйын пайда болмайы керек, әйтпесе оның ортанғы қабаттарына тотықтар, газдық көбікшелер және басқа заттар келіуі мүмкін. Бұл баспақ-бұйымдарда ақаулардың пайда болуына алып келуі мүмкін.

Рессей ғалымдарымен алюминилік қорытпалардан диаметрті 6 мм тең болатын шыбықты алу үшін қолданылатын құю мен баспақтаудың үйлескен қондырғысы ұсынылған. Айтылған жабдық балқыған дайындамадан ұсақ қималы профилдерді өндіру үшін қолданылады. Өндірген кезде балқыған металды үздіксіз кристалдандырады және ұяқалыптың мөлшерлегіш тесігі арқылы үздіксіз баспақтайды.

Қондырғы (сурет 15.3) мынандай элементтерден тұрады: жетекті айналмалы кристаллизатордан 1; құйатын қондырғыдан 2; кристаллизаторда орындалған және сауытқорамның ролін атқататын тікбұрышты арнадан 3; сақиналы сегменттен 4, кристаллизаторға қатысты қозғалмайтын сақиналы ендірмеден 5; шығынқылықтан 6 және ұяқалыптан 7. Кристаллизатордың жетегі бұрамдықты бәсендеткіш арқылы қуаты 90 кВт болатын қозғалтқышпен іске асырылады. Балқыған металл түбінде тесігі бар тікбұрышты сыйымдылық түрінде орындалған құю қондырғысы арқылы кристаллизатордың қозғалатын дөңгелегінде орналасқан арнаға беріледі.

Дөңгелекпен бірге сұйық металл сақиналы сегментке бекітілген ұяқалыпқа қарай қозғалған кезде, оның кристалдануы және берілген температураға дейін салқындауы жүреді. Осы температырада кристаллизатор арнасының үш қабырғасы және осы арнамен жанасатын сақинала ендірменің беті құрған бөлмеден металл сығымдалып шығарылады. Бөлмеден арнаның қозғалу бағыты бойынша металдың шығуып кетуін болдырмау үшін сегменте шығынқы жер жасалған. Осы шығынқы жер арнаның сақиналы ендірмемен жанасатын аяққы бөлімінде, осы арнаның көлденең қимасын жауып тұрады. Арнада қатайған металл сегменттегі шығынқы жерге жетеді, осыдан кейін бөлменің барлық қимасы бойынша баспақталады. Бұндай жағдайда металл мен қозғалатын арнаның бетінде пайда болатын үйкеліс күші, ұяқалыптың мөлшерлегіш тесігі арқылы металды сығымдауға жеткілікті мөлшерге дейін жетеді.

Бұл қондырғыда іске асырылатын үздіксіз құю мен баспақтау процесінде дағдылы баспақтау тәсілімен салыстырғанда келесі артықшылықтар бар: металды құю мен баспақтау үздіксіз процестерінің үйлестіруі іске асырылады; дайындама мен контейнер арасында пайда болатын жанасу үйкеліс күші дайындаманы баспақтауға кажетті күшті жасауға мүмкіндік береді; құймакесекті өндіру бойынша операцияларды және баспақтау алдындағы дайындаманы қыздыру операциясын қолданбайды; металдың жарамды болып шығуы көбейеді.   

Үйлескен процестердің дамуының негізгі кемшілігі болып мынау саналады: процесті ұйымдастырудың әр түрлі болуы. Өйткені көпетеген заводтарда баспақтау процесі дискретті, ал құю процесі үздіксіз болып қалды. Деформация ошағына дайындаманы үздіксіз беру процесін іске асырған кезде (үздіксіз баспақтау процесіне тән) мәселе шешілетін болады. Осындай да энергия шығының экономиясы, мысалы алюминий үшін 600 кДж/кг жетеді.  

Баспақтауға кететін шығынмен салыстырғанда алюминиді үздіксіз өңдегендегі энергия шығының экономиясы 350 % деін жетеді, әрі кермелеу коэффициенті кішкентай болған сайын осы экономия да үлкен болады. Сонымен үздіксіз баспақтау тәсілдерін металды үздіксіз құю тәсілдерімен үйлестіріп қолдану қажет. Бұл ұсынылатын технологияның экономикалық көрсеткіштерін едәуір жоғарлатады.   

Құю-баспақтау агрегатын қолдану өндірудің көлемі үлкен болған кезде және шығарылатын бұйымның түржиыны кішкентай болғанда тиімді. Осындай да мынандай артықшылықтар пайда болады: энергия мен металл шығыны, ұтымсыз уақытты жоғалту едәуір дәрежеде қысқарады; қосымша жабдықтарды (мысалы, қыздыру пешін) орнату үшін шығын едәуір азайады; өндірістік цикл қысқарады; бітпеген өндірістің көлемі азайады; механизациялау мен автоматтандырудың жоғары дәрежесіне жетеді.

Алюминий қорытпаларынан қимасы үлкен емес баспақ-бұйымды өндіру үшін құю және илемдеу-баспақтау процестерін үйлестіріп қолдану ең жаңа шешімдердің бірі болып санналады. Тізбек құрамына мыналар кіреді: дайындаманы үздіксіз құйатын қондырғы; түзетіп беруші қондырғы; металды үздіксіз өңдейтін агрегат; саймандық торап; ұяқалыпты қысатын гидроцилиндрі бар  қысыңқырау қондырғысы; салқындататын қондырғы; жинаушы; қол қайшысы бар кесу үстелі; орағыш; механикалық қайшы (сурет 15.4).

Сурет 15.4 – Алюминийді және оның қорытпаларын үздіксіз өңдейтін тізбектің сұлбасы

Жобаланатын жабдықтың жуықты габариттік өлшемі мынаған тең: 12700×5100×4000 мм. Тізбек келесі ретпен жұмысты жасайды. Балқытылған металл пештен миксерге тиеледі. Миксерде балқыманы тұрақты температурада (720 оС) ұстап тұрады. Ары қарай миксерден летка бойымен балқыған металл дайындаманы үздіксіз құйатын қондырғыға түседі. Технологиялық тізбектің вариантына байланысты соңғысының құрамына мыналар кіреді: құйатын қарабы бар пішінбілікке металды беретін қондырғы; кристалдандырушы. Әрі кристаллизатордың типі алынатын бұйымның пішінен, өлшемінен және белгіленуінен тәуелді болады. Мысалы, шыбықтарды жасау үшін роторлы кристаллизаторды қолданылады. Осы кристаллизаторда көлденең қимасының ауданы жуықты 1600 мм2 болатын трапецеидальды пішіні бар дайындама жасалады. Осыдан кейін түзетіп бергіш қондырғының көмегімен дайындама илемдеу орнағының пішінбілігіне түседі. Осы орнақта айтылған дайындама илемделіп, мөлшерлегіш тесігінің берілген диаметрі бар ұяқалып арқылы экструдирленеді. Алынған баспақ-бұйым салқындатылады және жинаушы арқылы ауыстырмалы катушкасы бар орағышқа келіп оралады.

Құйылған дайындаманы кесу үшін механикалық қайшылар қарастырылған, ал бұйымды кесуді үстелде орнатылған қол қайшыларымен жүзеге асырады. Пішінбілікке ұяқалыпты кепілді қысыңқырау үшін гидроцилиндр қолданылады. Осы гидроцилиндрге май станциясынан жетекті береді. Қондырғының бір сағаттағы өнімділігі жуықты 300-ден 500 кг дейін өзгереді (кристаллизатордың параметрін негізге алып есептелген). Тағы да тек үйлескен илемдеу-баспақтау торабын қолданатын варианты пайдалануға болады. Осындай да деформация температурасына дейін қыздырылған дайындама тек илемдеу-баспақтау жолымен өңделеді. Мұндай жағдайда дайындаманы үздіксіз берсе өнімділік 2-5 рет үлкеюі мүмкін.

Металлургиялық қайта өңдеу операцияларын азайту үшін және кристаллизатор сияқты жеткілікті дәрежеде күрделілігі бар машинаны өңдеу сұлбасынан алып тастау үшін құймакесексіз илемдеп-баспақтайтын қондырғыны қолдану варианты ұсынылаған (сурет 15.5). Бұндай жағдайда балқыма тікелей пішінбілік-кристаллизатор қондырғысына құйылады, тікбұрышты пішіні бар дайындама түрінде кристалданады, осы пішінбіліктер көмегімен деформацияланады, ал содан кейін ұяқалыптың мөлшерлейтін тесігі арқылы сығымдалып бұйымға айналады.

Сурет 15.5 – Тұтас (а) және қуыс (б) баспақ-бұйымды құймакесексіз илемдеп-баспақтайтын қондырғы

 Техникалық әдебиеттер: 1 нег. [36-41], 3 нег. [8-178], 6 нег. [6-241], 9 қос. [8-178] . 

Бақылау сұрақтары

1. Қандай өнімдерді шығару үшін құю мен илемдеуді үйлестіретін қондырғыны қолдануға болады ?

2. Құю-илемдеу агрегатының құрамына қандай жабдықтар кіреді ?

3. Таспаны құймакесексіз илемдеу процесінің мәні неде жатыр ?

4.  Металдарды үздіксіз құйатын және баспақтайтын қондырығының ерекшелігі неде?  

5. Құюды және илемдеу-баспақтауды үйлестіретін тізбектің құрамына қандай жабдықтар кіреді ?   

2.3 Зертханалық сабақтар жоспары

Зертханалық жұмыс № 1 «Илемдеу орнағына сипаттама беру»

Тапсырма: ДУО-100 зертханалық илемдеу орнағымен танысып, сипаттама беру.

Жұмыстың орындалу тәртібі: 

1. Жұмыстың мазмұнымен танысу. 2. Илемдеу орнағының барлық элементтерінің параметрлерін өлшеп, оларды кестеге ендіріп жазу. 3. Илемдеу орнағын іске қосып, алдын ала дайындалған қорғасын үлгілерді оқытушының нұсқауымен илемдеп, нәтижелерді кестеге ендіріп жазу. 4. Өлшеніп алынған нәтижелер бойынша илемделген металл деформациясының мәнін анықтау.

Есептеме мазмұны:

1. Жұмыстың мақсаты. 2. Жұмыстың орындалу тәртібін жазу. 3. Өлшенген мәліметтерді кестеде келтіру. 4. Есептелген параметрлердің нәтижесі. 5. Қорытынды.

Әдебиеттер: қос. 7 [3-9].

Бақылау сұрақтары:

1. ДУО-100 орнағының негізгі элементтерін ата.

2. Орнақ жетегінің жұмыс принципі қандай?

3. Тістегеріштік қапас қандай роль атқарады?

4. Абсолюттік және салыстырмалы жаншылу дегеніміз не?  

Зертханалық жұмыс № 2 «Қаңылтырды илемдеуді зерттеу»

Жұмыстың мақсаты: тікбұрышты қимасы бар жолақты илемдеген кезде бірлік деформациядан абсолюттік деформацияның тәуелділігін зерттеу.

Материалдар, саймандар, жабдықтар

Өлшемі 10×100×150 мм тең болатын қорғасыннан жасалған үлгіліктер – 3 дана. ДУО-100 зертханалық илемдеу орнағы. Тегіс пішінбіліктер.

Жұмысты жасудың реті

Үш үлгілікті кезекпен ДУО-100 орнағында мынандай бірлік жаншумен илемдеу қажет: ε  = 10, 15, 20 %. Әрбір илемдеуден кейін әр түрлі қималарда үлгіліктің өлшемдерін өлшеу жолымен мынандай мөлшерлерді анықтау керек: ∆h = h0 – h1 – абсолюттік жаншу, мм;  ∆b = b1 – b0 – абсолюттік кеңею, мм; ∆l = l1 - l0 – ұзару, мм.

Есеп мазмұны

Кестені толтыру қажет. Кестеде келтірілген мәліметтер бойыншы мынандай тәуелділіктерді салу керек: ∆h = f(ε); ∆b = f(ε); ∆l = f(ε). Алынған тәжірибе және есептеу нәтижелерін талдап, оларды салыстырып қортынды жасау қажет.

 Техникалық әдебиеттер: 2 нег. [6-54].

Бақылау сұрақтары

  1.  Абсолюттік жаншуды қалай анықтайды ?
  2.  Салыстырмалы жаншуды қалай анықтайды ?
  3.  Көлемнің тұрақты болу шарты туралы Сіз нені білесіз ?

Зертханалық жұмыс № 3 «Сортты илемдеуді зерттеу»

Жұмыстың мақсаты: Бірлік жаншумен байланысты мөлшерлегіштің толу заңдылығын зерттеу.

Материалдар, саймандар, жабдықтар

Өлшемі 10×100×150 мм тең болатын қорғасыннан жасалған үлгіліктер – 3 дана. ДУО-100 зертханалық илемдеу орнағы. Мөлшерленген пішінбіліктер.

Жұмысты жасудың реті

Үш үлгілікті кезекпен ДУО-100 орнағында мынандай бірлік жаншумен илемдеу қажет: ε  = 10, 15, 20 %. Әрбір илемдеуден кейін әр түрлі қималарда үлгіліктің өлшемдерін өлшеу жолымен шығықы және ойым жерлердің өлшемін анықтау керек.

Есеп мазмұны

Кестені толтыру қажет. Кестеде келтірілген мәліметтер бойыншы мынандай тәуелділіктерді салу керек: hо/hи = f(ε); bо/bи = f(ε) (мұндағы hо; bо – илемделген үлгіліктің шығынқы және ойым жерлерінің биіктігі мен ені; hи; bи – пішінбіліктің шығынқы және ойым жерлерінің биіктігі мен ені). Алынған тәжірибе және есептеу нәтижелерін талдап, оларды салыстырып қортынды жасау қажет.

 Техникалық әдебиеттер: 2 нег. [55-87].

Бақылау сұрақтары

  1.  Сортты илемдеу не үшін қолданылады ?
  2.  Пішінбілікті мөлшерлеу деп нені айтады ?
  3.  Бірлік жаншу мөлшерлегіштің толуына қалай әсер етеді ?

Зертханалық жұмыс № 4 «Сымдау процесін зерттеу»

Жұмыстың мақсаты: сымның қирауына кермелеудің әсер ету заңдылықтарын зерттеу.  

Материалдар, саймандар, жабдықтар

Әр түрлі диаметрі бар сымдар. Зертханалық сымдау орнағы.

Жұмысты жасудың реті

Әр түрлі диаметрі бар сымдардың шет жақтарын үшкірлеп әр түрлі кермелеу мөлшерімен сымдауды жүргізу қажет. Сымдағаннан кейін деформацияланған сымтемірдің әр түрлі көлденең қимасында ауданды анықтау қажет.

Есеп мазмұны

Кестені толтыру қажет. Кестеде келтірілген мәліметтер бойыншы мынандай тәуелділіктерді салу керек: λ = Fо/F1 = f(L) (мұндағы Fо – сымтемірдің көлденең қимасының бастапқы ауданы; F1 – сымтемірдің көлденең қимасының деформациядан кейінгі ауданы; L – сымтемір ұзындығы). Алынған тәжірибе және есептеу нәтижелерін талдап, оларды салыстырып қортынды жасау қажет.

 Техникалық әдебиеттер: 2 нег. [88-105].

Бақылау сұрақтары

  1.  Сымдауыш деп нені айтады ?
  2.  Сымдауышты қандай материалдардан жасайды ?
  3.  Кермелеу сымтемірдің қирауына қалай әсер етеді ?

Зертханалық жұмыс № 5 «Баспақтау процесін зерттеу»

Жұмыстың мақсаты: тура баспақтаған кезде пайда болатын күштік режімге деформация дәрежесінің және ұяқалып құйғышы пішінінің әсерін зерттеп, баспақ-сүйретілменің пайда болуы басталатын басапақ-қалдықтың ең кішкентай мөлшерін анықтау керек.    

Материалдар, саймандар, жабдықтар

Биіктігі h = 40 мм және диаметрі d = 40 мм болатын пластопарафиннен жасалған үлгіліктер – 8 дана; Алынатын ұяқалыбы бар тәжірибелік қалып; ендірме жиыны (жазық, мөлшерлейтін тесігінің диаметрі мынандай: d0 = 20, 15, 10 мм; конусты, диаметрі d0 = 15 мм, ұяқалыптың кіретін бұрышы 2γ =150, 120, 90 және 60о); штангенциркуль, сызғыш, сынау машинасы.

Жұмысты жасудың реті

Пластопарафиннен жасалған үлгіліктерді жазық және конусты ендірмелер арқылы баспақтау қажет. Жазық ендірме арқылы баспақтауды 5 мм-ге тең болатын баспақ-қалдық мөлшеріне дейін жүргізу қажет. Осыдан кейін баспақтауды тоқтата жүргізіп, 0,5 – 1,0 мм-ден кейін тексеріп баспақ-сүйретілменің пайда болуын тексеру керек. Тәжірибені маймен және майсыз жүргізі керек. Конусты ендірме арқылы майсыз баспақтау қажет. Деформация дәрежесін және басапақтау күшін теориялық форомулалар бойынша есептеу керек. Тәжірибе мәліметтерін кестеге кіргізу керек.

Есеп мазмұны

Алынған тәжірибелік және есептелген мәліметтер негізінде меншікті күштің сотанның қозғалу мөлшерінен және ұяқалыптың кіретін бұрышынан тәуелділігі графигін салып, алынған қисық сызықтарға талдау жасау керек.  

Техникалық әдебиеттер: 5 нег. [8-305].

Бақылау сұрақтары

1. Жазық ендірмелер арқылы баспақтаған кезде баспақтаудың аяғында меншікті күштің өсуін немен түсіндіруге болады ?

2. Жазық ендірмелер арқылы баспақтаған кезде баспақтаудың аяғында баспақ-сүйретілменің пайда болуын немен түсіндіруге болады ?

3. Деформация дәрежесінен баспақ-сүйретілменің пайда болуы тәуелді болады ма ?  

Зертханалық жұмыс № 6 «Соғу процесін зерттеу»

Жұмыстың мақсаты: жазық соққышта цилиндрлі дайындаманы шөктірген кезде деформациялаудың меншікті күші мен пішін өзгерту түрінің дайындаманың биіктігі мен диаметрі қатнасынан және жанасу үйкелісі жағдайынан тәуелділігін анықтау.    

Материалдар, саймандар, жабдықтар

Диаметрі d = 30 мм тең болатын пластопарафиннен жасалған цилиндрлік үлгіліктер. Осы үлгіліктердің биіктігі мынаған тең: hx = 40 мм – 6 дана., h2 = 60 мм – 6 дана., h3 - 90 мм – 6 дана. Өлшемі мынандай төсеу тақтасы: D = 80 мм, h = 10 мм. Осы төсеу тақтасының жанасу беті мынандай тазалықпен өңделген:  Ra  =  20; 0,25; 0,01.  Штангенциркуль, май, ацетон, сынау машинасы.

Жұмысты жасудың реті

Тоғыз үлгілікті кезекпен сынау машинасында шөктіру қажет (үлгіліктің әрбір өлшемінен үштен).  Әрбір үлгілікті шөктіруді 8 – 10 мм биіктікке дейін беті әр түрлі тазалықпен өңделген, майдан тазартылған төсем тақталар арасында бірнеше жаншумен жүргізу қажет. Әрбір жаншудың мөлшерін 5 – 10 мм шегінде бірдей қылып таңдаған дұрыс. Тәжірибені жүргізген кезде әрбір шөктіруден кейін штангенциркулмен үлгіліктің биіктігін өлшеу керек.

 Әрбір жаншудан кейін мыналарды анықтау керек: ∆h = h0 - hi – абсолюттік деформация, мм; di = dо√h0/hi – үлгіліктің келтірілген диаметрі, мм; F – үлгіліктің көлденең қимасының ауданы, мм2. Теориялық формула бойынша деформациялаудың меншікті күшін р анықтау қажет, МПа.

Қалған үлгіліктерді шөктіруді жоғарыда жазылғанға ұқсас жолмен жүргізеді, бірақта шөктіру үшін май қолданады. Нәтижені кестеге кіргізу қажет.

Есеп мазмұны

Кестені толтыру қажет. Кестеде келтірілген мәліметтерді пайдаланып деформациялаудың меншікті күшінің мыналардан тәуелділік графигін салу керек: үлгіліктің биіктігі мен диаметрі қатнасынан (h/d); абсолюттік жаншу мөлшерінен (εh); төсем тақтаның жұмысшы бетін өңдеудің тазалығынан.

Алынған тәжірибе және есептеу нәтижелерін талдап, оларды салыстырып қортынды жасау қажет.

 Техникалық әдебиеттер: 8 қос. [56-138].

Бақылау сұрақтары

1. Қандай жағдайда шөктіруді қолданады ?

2. Цилиндрлік үлгілікті шөктірген кезде не себептен бөшке ұқсайтын пішін пайда болады ?

3. Мынандай мөлшерлер: h/d және εh, ал тағы да төсем тақтаның жұмысшы бетін өңдеудің тазалығы шөктірудің күшіне қалай әсер етеді ?

Зертханалық сабақ №7 «Көлемдік қалыптауды зерттеу»

Жұмыстың мақсаты: Қалыптаудың периодына байланысты ашық көлемдік қалыптаудың күштік режімінің өзгеруін зерттеу және бастапқы дайындаманың өлшемін есептеп, оның ең жақсы көлемін анықтау, ал тағы да бастапқы дайындаманың көлемінің жетіспеуі немесе артық болуы қандай жарамсыз құбылыстарға алып келетіндігін анықтау.

Материалдар, саймандар, жабдықтар

Дйаметрі Æ30 мм тең цилиндрлік пластопарафиннен жасалған үлгіліктер. Осы үлгіліктеердің биіктігі мынаған тең: hо = 44; 50; 57 мм. Бұндай өлшемдер мынандай қатнастарға сәйкес келеді: hдай./hсоғ. = 1,05; 1,2; 1,36; сынау машинасы; ашық төсемді қалып; штангенциркуль; микрометр.

Жұмысты жүргізудің реті

Үлгілікті кезекпен тәжірибелік қалыпта біртендеп 3 – 5 мм тең болатын жаншумен ұяқалыптардың түйісуіне дейін қалыптау керек. Әрбір жаншудан кейін мыналарды анықтау қажет: дайындаманың нақты биіктігін hi, мм; дайындаманың диаметрін di, мм; Бірінші период үшін диаметр d мынандай формуламен анықтайды: келесі периодтар үшін ең үлкен диаметрді өлшейді; дайындаманың көлденең қимасының ауданын Fi, мм2; меншікті күшті  МПа (теориялық формула бойынша). Өлшеудің және есептеудің нәтижелерін кестегі кіргізу қажет.  

Есеп берудің мазмұны

Алынған тәжірибелік мәліметтер негізінде күш пен меншікті күштің биіктіктен тәуелді болу графигін (Р = f (hi) және р = f (hi)) салу керек және алынған тәуелділіктерді талдау қажет.

Техникалық әдебиеттер: 8 нег. [140 - 397]

Бақылау сұрақтары

  1.  Металдың ағуының меншікті күші қалыптаудың периодына және дайындаманың бастапқы көлеміне байланысты қалай өзгереді ?
  2.  Периодтан перидқа меншікті күштің өсуін қалай түсіндіруге болады және неге ол бастапқы дайындаманың көлемінен тәуелді болады ?
  3.  Бастапқы дайындамада металл кем немесе артық болған кезде ақаулардың қандай түрлері пайда болады ?
  4.  Осы жүргізілген тәжірибелер жағдайында бастапқы дайындаманың қандай өлшемі ең жақсы ?

Зертханалық сабақ №8 «Қаңылтырды қалыптауды зерттеу»

Жұмыстың мақсаты: Кермелеу технологиялық операциясымен таныстыру.

Материалдар, саймандар, жабдықтар

Сынау машинасы; қыспағы бар ұяқалып пен сотан; циркуль-өлшегіш; штангенциркуль; болаттан жасалған қалыңдығы 0,8 және 1 мм болатын қаңылтырлар.

Жұмысты жүргізудің реті

Қалыңдығы 0,8 және 1 мм болатын болаттан жасалған қаңылтырдан диаметрлері D = 22, 26, 30, 34, 38, 42, 46, 50 мм болатын үлгіліктерді кесіп алу қажет (әрбір өлшем бойынша екі үлгіліктен, яғни 16 дана). Қалыпта кермелеуді былай жүргізу қажет: бір серияны қыспақсыз кермелеу; екінші серияны қыспақпен кермелеу (екі жағдай да ұяқалыпты көп мөлшермен майлау керек). Тетіктің диаметрі мынаған тең: d = 20 мм. Теориялық формула бойынша кермелеу күшін есептеп кестеге кіргізу керек. Барлық кермеленген үлгіліктерді суретке салып, оларды өлшеу керек. Өлшеумен алынған мәліметті кестегі кіргізу қажет. Тәжірибелік мәліметтер бойынша мыналарды есептеу керек: m, К, H/d, S/D 100% . Дайындаманың диаметрін және қалыпталған стақанның биіктігін біле отырып кермелеген кезде бұйымның қабырғасының жұқаруын ескеретін коэффициентті β теориялық формула бойынша табу керек. Кермеленген бір стақанды жартысынан қоларамен кесу қажет. Кесілген сызық бойынша әрбір 2 мм-ден кейін сызықіз салу керек. Сызықіз салынған жерлерде қабырға қалыңдығын және стақан түбін өлшеу қажет. Алынған мәліметтерді кестеге кіргізу керек.

Есеп берудің мазмұны

Алынған тәжірибелік мәліметтер негізінде қалыптау күшінің дайындама диамиетрінен тәуелділігі  графикигін (Р = f (Di)) салу керек және алынған тәуелділіктерді талдау қажет. Барлық алынған тәжірибелік мәліметтер бойынша қортынды жазу керек.

Техникалық әдебиеттер: 10 нег. [67 - 152]

Бақылау сұрақтары

  1.  Кермелеудің қандай түрлерін білесіз ?
  2.  Қыспақпен және қыспақсыз кермелеудің қолдану аймақтары қандай ?
  3.  Дайында қандай жағдайда орнықты болып қалыптанады ?
  4.  Кермелеген кезде деформация дәрежесін қалай есептейді ?

2.4 Оқытушы жетекшілігімен өтетін студенттердің өздік жұмысы (СОӨЖ) аясында өтетін сабақтар тақырыбы

№ п/п

Тапсырма

Сабақта өткізу түрі

Әдістемелік ұсыныстар

Ұсын. әдебиеттер

1

Өңдеу технологиясының жалпы негізі

Талдау, есептің мазмұнын қорғау

Өңдеудің негізін талдау қажет

[1]: 5–18

2

Илемдеу цехтарының жабдықтары

Талдау, есептің мазмұнын қорғау

Жабдықтарды талдау керек

[2]: 6-125

3

Пішінбіліктерді мөлшерлеудің негізі 

Талдау, есептің мазмұнын қорғау

Пішінбіліктерді мөлшерлеуді есептеудің әдістемесін түсіну

[2]: 127-144

4

Илемдеу өндірісінің түрлері

Талдау, есептің мазмұнын қорғау

Илемдеу өндірісінің түрлерін түсіндіру

[2]: 19-96

5

Баспақтау үшін саймандар

Талдау, есептің мазмұнын қорғау

Жаңа сайманның құрылымын ұсыну

[5]: 96-128

6

Сымдау үшін саймандар

Талдау, есептің мазмұнын қорғау

Жаңа сайманның құрылымын ұсыну

[5]: 129-139

7

Ұсталық соғу тоқпақтары мен баспақтары

Талдау, есептің мазмұнын қорғау

Жаңа сайманның құрылымын ұсыну

[8]: 18 – 56

8

Қалыптау тоқпақтары мен баспақтары

Талдау, есептің мазмұнын қорғау

Жаңа сайманның құрылымын ұсыну

[8]: 58 – 90

9

Қаңылтыр қалыптау қалыптары

Талдау, есептің мазмұнын қорғау

Жаңа сайманның құрылымын ұсыну

[10]: 58-90

10

Метизді өндірістің жабдықтары

Талдау, есептің мазмұнын қорғау

Жаңа сайманның құрылымын ұсыну

[1]: 95-134

11

Құбыр өндірісінің жабдықтары

Талдау, есептің мазмұнын қорғау

Жаңа сайманның құрылымын ұсыну

[2]: 164-196

12

Металл бұйым өндірудің үйлестірілген процестері

Талдау, есептің мазмұнын қорғау

Металл бұйым өндірудің үйлестірілген процестерін талдау

[3]: 16-219

13

Металл бұйым өндірудің үйлестірілген процестері

Талдау, есептің мазмұнын қорғау

Металл бұйым өндірудің үйлестірілген процестерін талдау

[3]: 16-219

14

Құю мен МҚӨ-дің үйлестірілген процестері  

Талдау, есептің мазмұнын қорғау

Құю мен МҚӨ-дің үйлестірілген процестерін талдау

[6]: 3-259

15

Құю мен МҚӨ-дің үйлестірілген процестері   

Талдау, есептің мазмұнын қорғау

Құю мен МҚӨ-дің үйлестірілген процестерін талдау

[6]: 3-259

 

2.5  Студенттердің өздік жұмыстары (СӨЖ) аясында өтетін сабақтар тақырыбы 

№

Тапсырма

Әдістемелік ұсыныстар

Ұсын. әдебиеттер

1

Жартылай өнімді өндіру

Жартылай өнімді шығару бойынша білімді бекіту және кеңейту  

[2]: 37 – 74

2

Сорты профилдерді өндіру

Сорты профилдерді шығару бойынша білімді алу және кеңейту

[2]: 75 - 148

3

Рельстер мен арқалықтарды өндіру

Рельстер мен арқалықтарды өндіру бойынша білімді алу және кеңейту

[2]: 75-148

4

Ыстықтай илемделген қаңылтырлы болатты өндіру

Ыстықтай илемделген қаңылтырлы болатты өндіру бойынша білімді алу және кеңейту

[2]: 149-212


Кестенің жалғасы

5

Суықтай илемделген қаңылтырлы болатты өндіру

Суықтай илемделген қаңылтырлы болатты өндіру бойынша білімді алу және кеңейту

[2]: 213-246

6

Пісірілген және жіксіз құбырларды өндіру

Құбырларды өндіру бойынша білімді алу және кеңейту

[2]: 256-298

7

Илемнің арнайы түрлерін өндіру

Илемнің арнайы түрлерін өндіру бойынша білімді алу және кеңейту

[1]: 13-48

8

Құю-илемдеу агрегаттары

Құю-илемдеу агрегаттары туралы білімді алу және кеңейту

[2]: 49-54

9

Көлемдік қалыптаудың арнайы процестері

Қалыптаудың арнайы процестері туралы білімді алу және кеңейту

[8]: 156-169

10

Метиздік өндіріс

Метиздік өндірістің ерекшіліктерін меңгеру

[2]: 69-76

11

Иілген профилдерді өндіру

Иілген профилдерді өндіру туралы білімді алу және кеңейту

[2]: 77-85

12

Алюминий қорытпаларынан бұйымды өндірудің технологиясы

Алюминий қорытпаларынан бұйымды өндірудің технологиясын меңгеру

[9]: 6-232

13

Титан қорытпаларынан бұйымды өндірудің технологиясы

Титан қорытпаларынан бұйымды өндірудің технологиясын меңгеру

[9]: 6-232

14

Мыс қорытпаларынан бұйымды өндірудің технологиясы

Мыс қорытпаларынан бұйымды өндірудің технологиясын меңгеру

[9]: 6-232

15

Металдан жасалған өнімнің сапасын қалыптастырудың негізі.

Металдан жасалған өнімнің сапасын қалыптастыру туралы білімді алу және кеңету  

[1]: 89 –127

2.6 Өзіндік бақылау үшін тестілік тапсырмалар

1. Кейінірек одан ыстықтай илемделген жолақты алуға арналған илемдеудің жартылай өнімі - ....

А) сляб; В) блюм; С) периодты илем; Д) сортты илем; Е) қаңылтырлы илем.  

2. Кейінірек одан ыстықтай илемделген сортты алуға арналған илемдеудің жартылай өнімі - ....

А) сляб; В) блюм; С) периодты илем; Д) сортты илем; Е) қаңылтырлы илем.  

3. Кейінірек қаңылтыр өндіру үшін қолданылатын жартылай өнімді илемдейтін орнақ:  

А) блюминг; В) слябинг; С) қаңылтыр илемдейтін орнақ Д) сымдайтын орнақ; Е) сортты илемдейтін орнақ.  

4. Кейінірек сортты профилдерді өндіру үшін қолданылатын жартылай өнімді илемдейтін орнақ:  

А) блюминг; В) слябинг; С) қаңылтыр илемдейтін орнақ Д) сымдайтын орнақ; Е) сортты илемдейтін орнақ.

5. Сығымдаумен қалыптаған кезде пішінөзгерту сатысының реті қандай ?

A) еркін шөктіру; В) қалыптың негізгі қуысын толтыру; С) қуысты сығымдаумен толтыру; Д) соғылманы қалыптастыру; Е) биіктік бойынша толық қалыптау.   

6. Жаншу орнақтарына қандай орнақтар жатады ?

А) суықтай илемдеу орнақтары; В) блюминг пен слябинг; С) ұсақ сортты орнақтар; Д) құбыр илемдейтін орнақтар; Е) шар илемдейтін орнақтар.

7. Сортты, сымдау және құбыр илемдеу орнақтарын дайындамамен қамтамасыз ететін орнақтарды қалай деп атайды ?

А) суықтай илемдеу орнақтары;  В) құбыр илемдейтін; С) слябинег; Д) блюминг; Е) дайындаушы.

8. Күрделі фасонды пішіні бар профилдерді қалай жасайды ?

А) сортты орнақтарда; В) пішіниюші агрегаттарда; С) құбыр илемдеуші орнақтарда; Д) блюмингтерде; Е) дайындаушы орнақтарда.

9. Сымтемірді қалай жасайды ?

А) құбыр илемдеуші орнақтарда; В) блюмингтерде; С) сымдаушы орнақтарда; Д) дайындаушы орнақтарда; Е) суықтай илемдеу орнақтарда.

10. Егер жұмысшы қапастар бір немесе бірнеше тізбекпен орналасатын болса, онда ондай орнақтарды қалай деп атайды ?

А) бірқапасты; В) бірізді; С) жартылай үздіксіз; Д) сызықты; Е) үздіксіз.

11. Тік және көлденең пішінбіліктері бар қапасты қалай деп атайды ?

А) әмдебапты; В) көп пішінбілікті; С) үшпішінбілікті; Д) төрт пішінбілікті; Е) арнайы құрылымды.

12. Егер өңделетін металл бір мезгілде бірнеше қапаста илемделетін болса, онда мұндай орнақты қалай деп атайды ?

А) жартылай үздіксіз орнақ;  В) үздіксіз орнақ; С) бірізді орнақ; Д) бір қапасты орнақ; Е) тізбекті орнақ.

13. Қаңылтырлы орнақтардың негізгі параметрі болып не саналады ?

А) пішінбілік диаметрі; В) электрқозғалтқыш қуаты; С) ең үлкен жаншу;  Д) айналдыру моменті; Е) пішінбілік бөшкесінің ұзындығы.

14. Сортты орнақтардың негізгі параметрі болып не саналады ?

А) электрқозғалтқыш қуаты; В) пішінбілік диаметрі; С) айналдыру моменті; Д) пішінбілік бөшкесінің ұзындығы Е) ең үлкен жаншу.

15. Көлбеу қайшының қанша типі бар ?

А) аунақшалы және атанақты; В) иінтіректі және ұшатын; С) атанақты және ұшатын; Д) ашық және жабық; Е) тізбекті және бірізді.

16. Егер илемді жүріс кезінде кесу керек болса, онда нені қолданады ?

А) ұшатын; В) аунақшалы; С) ашық типті; Д) тізбекті; Е) иінтіректі.

17. Орамды алу үшін не керек ?

А) ораушы; В) июші; С) сымдайтын агрегат; Д) пісіруші қондырғы; Е) түзеткіш машиналар.

18. Қылау қандай жағдайларда технологиялық қызметті атқарады?

А) металдың қылау бунағына ағуына кедергі жасап, қалыптың қуысының толуына жақсы жағдай жасағанда; В) көп металл қылау бунағына ағып шыққан жағдайда; С) қалыптың тозуын азайтып технологиялық қызметті атқарғанда;

D) күрделі соғылмаларды қалыптауға мүмкіндік бергенде; Е) дұрыс жауабы жоқ.

19. Қалыптың қалыптау еңісі қандай жағдайда кіші мәнге ие болады ?

А) қалыптауды тоқпақта жүргізген кезде; В) сығымдаумен қалыптауды жүргізген кезде; С) қалыпта итергішті қолданған кезде; D) қалыптауды баспақта жүргізген кезде; Е) ажырайтын ұяқалыпты қолданбаған кезде.

20. Соғу мен көлемдік қалыптау арасындағы негізгі айырмашылық неде ?

А) айырмашылық жоқ; В) әр түрлі жабдық пен сайман қолданылады; С) сериялығы әр түрлі өндірісте қолданылады; D) соққан кезде соғылманың өлшемдерін қалыптастыру бір немесе екі бағытпен қамтамасыз етіледі, ал көлемдік қалыптау кезінде барлық үш бағытпен соғылма қалыптасады; E) дұрыс жауабы жоқ.

21. Қалыптаудың қандай операциясында компенсаторлар қолданылады ?

А) ашық қалыптауды қолданған кезде; В) жабық қалыптауды қолданған кезде; С) сығымдап қалыптауды қолданған кезде; D) ашық қалыпта шөктірумен қалыптаған кезде; Е) дұрыс жауабы жоқ.

22. Ашық көлемдік қалыптау кезіңде қалып бұрыштары толу үшін қандай шарт орындалуы қажет ?

А) Vдай > Vсоғ; В) Vдай < Vсоғ; С) Vдай = Vсоғ; D) Vдай = Vтет; Е) Vдай < Vтет.

23. Мөлшерлеуді не үшін қолданады ?

А) соғылманың пішіні мен өлшемдерінің дәлдігін жоғарлату үшін; В) соғылманы отқабыршақтан тазалау үшін; С) соғылманың барлық қимасы бойынша сапаны жақсарту үшін; D) соғылманы пластикалық деформациялау жолымен дайындаманың пішінің бұрмалануын жою үшін; Е) дұрыс жауап жоқ.

24. Шөктіру деп қандай операцияны айтады ?

А) дайындаманың көлденең қимасының ауданын азайту есебінен, осы дайындаманы немесе оның бөлігін ұзартуды іске асыратын пішінөзгертетін операция; В) бойлық осьтің айналасында дайындаманың бөлімін бұрауды іске асыратын пішінөзгертетін операция; С) дайындаманың көлденең қимасының ауданын көбейту есебінен, осы дайындаманың биіктігін азайтуды іске асыратын пішінөзгертетін операция; D) материалды итеріп шығару арқылы дайындамада қуыстарды жасайтын операция; Е) дайындаманың бөліктерінің арасыңда бұрыштарды құрып немесе өзгеріп, дайындамаға қисық сызықты пішінді беретін операция.

25. Тесу деп қандай операцияны айтады ?

А) дайындаманың көлденең қимасының ауданын азайту есебінен, осы дайындаманы немесе оның бөлігін ұзартуды іске асыратын пішінөзгертетін операция; В) бойлық осьтің айналасында дайындаманың бөлімін бұрауды іске асыратын пішінөзгертетін операция; С) дайындаманың көлденең қимасының ауданын көбейту есебінен, осы дайындаманың биіктігін азайтуды іске асыратын пішінөзгертетін операция; D) материалды итеріп шығару арқылы дайындамада қуыстарды жасайтын операция; Е) дайындаманың бөліктерінің арасыңда бұрыштарды құрып немесе өзгеріп, дайындамаға қисық сызықты пішінді беретін операция.

26. Ұзындату деп қандай операцияны айтады ?

А) дайындаманың көлденең қимасының ауданын азайту есебінен, осы дайындаманы немесе оның бөлігін ұзартуды іске асыратын пішінөзгертетін операция; В) бойлық осьтің айналасында дайындаманың бөлімін бұрауды іске асыратын пішінөзгертетін операция; С) дайындаманың көлденең қимасының ауданын көбейту есебінен, осы дайындаманың биіктігін азайтуды іске асыратын пішінөзгертетін операция; D) материалды итеріп шығару арқылы дайындамада қуыстарды жасайтын операция; Е) дайындаманың бөліктерінің арасыңда бұрыштарды құрып немесе өзгеріп, дайындамаға қисық сызықты пішінді беретін операция.

27. Баспақ-штемпельді қандай материалдан жасайды ?

А) болаттың беріктік шегі 160 – 170 МПа тең; В) болаттың беріктік шегі 560 – 670 МПа тең; С) болаттың беріктік шегі 1600 – 1700 МПа тең; D)  болаттың беріктік шегі 860 – 970 МПа тең; Е) болаттың беріктік шегі 1260 – 1270 МПа тең.  

28. Сымдауыш арнасында қанша аймақ бар ?

А) 3; В) 4; С) 5; D) 6; Е) 2.

29. Баспақ-тығырық не үшін керек ?

А) қыздырылған құймакесектен баспақөштемпельді сақтау үшін; В) баспақ-бұйымның контурын қалыптастыру үшін;  С) контейнерде орналасқан металды сығымдау үшін; D) үйкелісті азайту үшін; Е) баспақ-қалдықты алып тастау үшін.

30. Ұяқалып не үшін керек ?

А) қыздырылған құймакесектен баспақөштемпельді сақтау үшін; В) баспақ-бұйымның контурын қалыптастыру үшін;  С) контейнерде орналасқан металды сығымдау үшін; D) үйкелісті азайту үшін; Е) баспақ-қалдықты алып тастау үшін.

Жауаптар кілті

Сұрақ нөмері

Дұрыс жауап

Сұрақ нөмері

Дұрас жауап

1

А

16

А

2

В

17

А

3

В

18

А

4

А

19

В

5

А; В; С; Д

20

Д

6

В

21

В

7

Д

22

А

8

В

23

А

9

С

24

С

10

Д

25

Д

11

А

26

А

12

В

27

С

13

Е

28

С

14

В

29

А

15

Д

30

В

2.7 Пән бойынша экзамендік сұрақтар

1. Технологиялық белгіленуіне байланысты МҚӨ операцияларын топтастыру. 2. Металды экономдау жағынан МҚӨ операцияларының салыстырмалы сипаттамалары. 3. Қара және түсті металдар мен қорытпалар, олардың сипаттамалары. 4. Қара және түсті металдар мен қорытпаларды металл өңдеуде қолдану. 5. Илемдеу. Жалпы мәліметтер. 6. Илемдеу өндірісі технологиясының артықшылықтары мен кемшіліктері. 7. Илемдеу өндірісінің өнімдері мен түржиыны. 8. Қаңылтыр илемдеуді қолдану, олардың салыстырмалы сипаттамалары. 9. Сортты илемдеуді қолдану, олардың салыстырмалы сипаттамалары. 10. Илемдеу үшін жабдықтар мен саймандар. 11. Илемдеу орнақтары пішінбіліктерін мөлшерлеу туралы жалпы түсінік. 12. Құймакесекті қолданатын илемдеу өндірісінің технологиялық сұлбасы. 13. Дайындаманы үздіксіз құйатын машинаны пайдаланып құймакесексіз илемдеу технологиясы. 14. Құймакесексіз илемдеудің дәстүрлі илемдеу сұлбасымен салыстырғанда артықшылығы. 15. Қаңылтырды, жолақты, фольганы, құбырларды және арнайы профильдерді илемдеу технологиясының ерекшеліктері. 15. Баспақтау процесі туралы жалпы мәліметтер және сипаттамасы. 16. Баспақтау өнімінің түржиыны. 17. Баспақтау үшін тәсілдер түрлері. 18. Баспақтау үшін жабдықтар түрлері. 19. Баспақтық сайман. 20. Баспақтау сайманын жобалаудың ерекшеліктері. 21. Жартылай үздіксіз баспақтау. Жартылай үздіксіз баспақтау технологиясының ерекшеліктері. 22. Үздіксіз баспақтау тәсілдері. 23. Үздіксіз баспақтау тәсілдерін топтау. 24. Профилдерді өндіру. 25. Құбырларды өндіру. 26. Профилдерді баспақтаудың технологиялық сұлбасы. 27. Сымдау. 28. Сымдау өнімінің түржиыны. 29. Сымдаудың технологиялық операциялары. 30. Сымдау өндірісінің типтік технологиялық сұлбасы. 31. Сымдау сайманы. 32. Шыбықтарды, сымтемірлерді және құбырларды сымдау үшін жабдықтар. 33. Соғу. 34. Соғудың артықшылықтары мен кемшіліктері. 35. Соғу үшін құймакесектер. 36. Құймакесектерді өңдеуге дайындау. 37. Дайындамаларды соғу алдында қыздыру. 38. Соғудың температуралық аралығы. 39. Ұсталық-қалыптау цехтарында металдарды кесу технологиясының ерекшеліктері. 40. Соғудың негізгі операциялары. 41. Соғу операцияларын технологиялық қолдану. 42. Шөктіру. 43. Шөктіру операциясының түрлері мен негізгі ерекшеліктері. 44. Ұзарту. 45. Ұзарту операциясының түрлері мен негізгі ерекшеліктері. 46. Ашық және жабық тесу. 47. Тесу операциясының түрлері мен негізгі ерекшеліктері. 48. Соғу үшін саймандар. 49. Соғу үшін жабдықтар. 50. Соғудың технологиялық процесін есептеудің реті. 51. Көлемдік қалыптау. 52. Қалыпатаудың самандары. 53. Қалыптаудың жабдықтары. 54. Ыстықтай көлемдік қалыптаудың (ЫКҚ) операциялары. 55. ЫКҚ технологиялық операцияларын белгілеу. 56. Суықтай көлемдік қалыптау (СКҚ) технологиясының ерекшеліктері. 57. СКҚ операциялары.  58. СКҚ операцияларын белгілеу. 59. Тоқпақта қалыптау ерекшеліктері. 60. Тоқпақ қалыптарының жылғалары. 61. ҚЫҚБ қалыптаудың ерекшеліктері. 62. Қалыптаудың технологиялық процесін есептеу. 63. Соғылманы көлбеу-соғу машинасында жасау. 64. Ашық қалыпта қалыптау. 65. Жабық қалыпта қалыптау. 66. Қалыптау процесінің ерекшеліктері. 67. Сығымдаумен қалыптау. 68.  Сығымдаумен қалыптаудың түрлері мен ерекшеліктері. 69. Қаңылтырды қалыптау. 70. Қаңылтырды қалыптаудың саймандары. 71. Қаңылтырды қалыптаудың жабдықтары. 72. Қаңылтырды қалыптау негізгі операциялары, оларды қолдану ерекшеліктері. 73. Қаңылтырды қалыптаудың типтік технологиялық процесі. 74. Қаңылтырды қалыптаудың бөлетін операциялары. 75. Қайшыда кесу. 76. Қаңылтырлы металды шағу. 77. Қаңылтырлы металды тесу. 78. Қаңылтырлы металды кермелеу. 79. Қаңылтырлы металды ию. 80. Құю мен илемдеудің үйлесетін процестері. 81. Құю мен баспақтаудың үйлесетін процестері. 82. Жіксіз құбырларды илемдеу. 83. Жіксіз құбырларды өндірудің технологиялық сұлбасы. 84. Тесу. 85. Автоматты орнақта жіксіз құбырларды илемдеу. 86. Пилиграмды орнақта құбырды өндіру. 87. Үш пішінбілікті орнақта құбырларды өндіру. 88. Құбырларды мөлшерлеу. 89. Редукциялау орнақтарында құбыр өндіру. 90. Ұзын түзеткіші бар орнақта құбырларды үздіксіз илемдеу.

ГЛОССАРИЙ

Жұмыс қапасы – илемдеу орнағының металды деформациялауға арналған негізгі бөлігі.

Айналдырық – пішінбіліктерге тістегеріштік қапастардан немесе тікелей қозғалтқыштан айналыс беретін құрылғы.

Пішінбіліктер – илемдеудегі негізгі операция – металдың пластикалық деформациялануын орындайтын жұмыс құралы.

Тістегеріштік қапас – айналдырушы моментті пішінбіліктерге бөліп беретін құрылғы.

Тұғыр – пішінбіліктер жастықтарымен бірге салынатын және олардан берілетін күшті қабылдап алатын жұмыс қапасының бөлігі.

Рольлганг - илемделетін металды илемдеу орнағына тасымалдауға, пішінбіліктерге беруге, олардан қабылдап алуға және көмекші жабдықтарға тасымалдауға арналған құрылғы.

Вакуумды орнақ – балқытылуы қиын металдар мен қорытпаларды вакуумды ортада (немесе инертті газ ортасында) ыстықтай илемдеуге арналған.

Блюминг – сортты илемдеу орнақтарына дайындама илемдейтін (Блюм өндіретін) орнақ.

Слябинг – табақты металл илемдеу орнақтарына дайындама илемдейтін (сляб) орнақ.

Сымдағыш – сымдау процесінде сымның көлденең қимасының ауданын өзгерте отырып деформациялайтын сымдайтын орнақтың жұмыс құралы.

Баспақтар – соғылмаға квазистатикалық әсерететін ұсталық–қалыптау машиналары, бұларда пайдалы кедергіні жою жұмыстық буын – сырғақтың орын ауыстыруы кезінде болады, ал деформациялау күш тұйық күштік жүйемен қабылданады

Тоқпақтар – соғылмаға соққымен және квази соққымен әсерететін ұсталық–қалыптау машиналары, бұнда деформацияға кедергі қозғалмалы бөлікпен жиналған кинетикалық энергияны жұмсау арқылы жойылады;


Шығыс мәліметтері

СПОӘК кафедра мәжілісінде қара–стырылған 2 Хаттама «_ _»__қыркүйек__2011_ж.

СПОӘК машинажасау _институтының оқу-әдістемелік Кеңесінің мәжілісінде мақұлданған 4 Хаттама

«_ __»_қазан____ 2012_ж.

 

СТУДЕНТТЕР ҮШІН ПӘННІҢ

ОҚУ- ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ

«Қысыммен өңдеудің технологиялық процестері » пәні бойынша

5В071200 Машинажасау мамандықтары үшін

 

                               Құрастырушы:           Мәшеков Серік Әкімұлы

                    Алшынова Айман Медеубековна

Баспаға қолқойылды____.___.2012___ж. Формат 60x84 1/16. Қағаз кітаптық-журналдық.

Көлем__ оқ.-басп. Тираж___дана. Тапсырыс №___.

Қ.И.Сәтбаев атындағы ҚазҰТУ баспаханасының типографиясында шығарылған

Алматы қ., Ладыгин көшесі, 32


Мәшеков Серік Әкімұлы

Алшынова Айман Медеубековна

«ҚЫСЫММЕН ӨҢДЕУДІҢ ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ ПРОЦЕСТЕРІ»

Пәнінің оқу - әдістемелік кешені

5В071200 Машинажасау мамандығына арналған

Редактор

Техн. редактор

«Білдекжасау, материалтану және машинажасау

өндірісінің технологиясы» кафедра отырысының

№   хаттамасынан үзінді « » қыркүйек 2012 ж.

Өнеркәсіптік инженерия институты оқу әдістемелік кеңес

отырысының №   хаттамасынан үзінді «   » қазан 2012 ж.

Баспаға қол қойылды « »   2012ж.

Таралымы____дана. Пішім 60 х 84 1/16. №1 баспаханалық қағаз.

Көлемі ___. Бағасы келісімді. Тапсырыс №

Қ.И.Сәтбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық

университетінің баспасы

ҚазҰТУ –дың Ғылыми-техникалық баспа орталығы

Алматы қ. Ладыгин көшесі. 32


«ҚЫСЫММЕН ӨҢДЕУДІҢ технологиялық процестері» пәніне курс бағдарламасын БМЖәнеМӨТ кафедрасының техника ғылымдарының докторы, профессор, Мәшеков С.Ә. техника ғылымдарының кандидаты, оқытушы Алшынова А.М.  білім беру стандарты негізінде құрастырды.

БМжәнеМӨТ кафедрасында талқыланды

«Білдекжасау, материалтану және машинажасау өндірісінің технологиясы» кафедра отырысының №   хаттамасынан үзінді «    » қыркүйек 2012 ж.

кафедра меңгерушісі ______________ А.Р. Сейткулов

Өнеркәсіптік инженерия институты оқу әдістемелік кеңес

отырысының №    хаттамасынан үзінді «    » қазан 2012 ж.

председатель _______________ А.Т. Тұрдалиев

  Құрастырушы туралы мәлімет:

Техника ғылымының докторы, профессор Мәшеков С.Ә. – инженер-металлург, Қарағанды металлургиялық институтының «Металдарды қысыммен өңдеу» мамандығын және осы мамандық бойынша Мәскеудің болат және қорытпа институтының аспирантурасын бітірген. КазҰТУ-да 1999 жылдан жұмыс істейді. Ғылыми – педагогикалық стажы 27 жыл.

Техника ғылымның кандидаты, оқытушы Алшынова А.М. – инженер-механик, В.И.Ленин атындағы Қазақ политехникалық институтының «Машиналар және металдарды қысыммен өңдеу технологиялары» мамандығын бітірген. КазҰТУ-да 1981 жылдан жұмыс істейді. Ғылыми – педагогикалық стажы 10 жыл.

 

Офис: кафедра «Білдекжасау, материалтану және машинажасау өндірісінің технологиясы».

адрес: 050013, Алматы, көше. Сәтбаев 22, ҚазҰТУ, кабинет 205, 201, 202, 203 (имс)

тел.: 257-71-68, ішкі. 71-68

факс: -

e-mail: -

PAGE  10




1. экспрессивная выражение чувств эмоций; волюнтативная или призывнопобудительная функция функция
2. Банны они также говорят относительно некоторых из ученых что они Хавардж
3. Детский сад комбинированного вида 8 Родничок Неделя педагогического творчества
4. Азамат лежал восьмой час в кустах орешника и как волк высматривал свою добычу
5. Китай в III - VI веках
6. На тему- Проблема историчности Иисуса Христа Выполнил- студент гр
7. Вавилонские притчи помогли миллионам читателей вдохновив их на поиски успеха и богатства
8. Сексотерапия
9. Тема- Выполнение алгоритмов для исполнителя
10. тема автоматического управления содержит следующие функциональные компоненты рис

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе