История развития технологий обработки давлением

Основные процессы обработки металлов давлением

Обработка давлением позволяет получать детали и полуфабрикаты, которые широко используются в машиностроении, авиастроении, кораблестроении, роботостроении, строительстве, медицине, ювелирном производстве, военной промышленности.

К основным процессам обработки давлением относятся:

1. Штамповка, при которой заготовке придается форма при помощи специального инструмента - штампа.
2. Прокатка, представляющая собой деформирование заготовки между вращающимися валиками или прутками из металла различного сечения.
3. Ковка - изменение размеров и формы заготовки посредством последовательного воздействия на ее отдельные части.
4. Волочение, представляющее собой протягивание заготовки через канал инструмента, который сужается.
5. Прессование - выдавливание металла из замкнутого пространства контейнера через отверстия матрицы, которое придает металлу заданную форму поперечного сечения.

История развития технологий обработки давлением

Еще в древности, после открытия металлов, человек искал способы его обработки. Первый изделия из меди, золота и серебра появились 4-3 тысячелетиях до нашей эры. Исторически сложилось, что самым древним и основным способом обработки металлов является обработка давлением. Самыми первыми способами получения изделий из металла являются ковка и волочение проволоки, появившиеся в 4-3 тысячелетиях до нашей эры. Тогда человеку были известны материалы, которые были достаточно пластичны для обработки вручную при существующем уровне развития оборудования. Волочение появилось в Древнем Египте, это было связано со становлением ювелирного дела, которое требовало изготовления проволоки из серебра и золота. В начале процесс осуществлялся вручную, после чего проволока наматывалась на катушку, это стало прообразом современного оборудования, одним из самых главных этапов развития, которого был 19 век. Сейчас при помощи волочения изготавливается проволока из стали или цветных металлов. Совершенствование процесса волочения позволяет получать проволоку в 20-30 раз тоньше человеческого волоса.

Началом становления кузнечного дела принято считать изготовление холодного и огнестрельного оружия во времена Средневековья и эпохи Возрождения. При помощи ковки сейчас получали булат - самый древний композитный материал. В настоящее время при помощи ковки и штамповки получают полуфабрикаты, использующиеся в тяжелом машиностроении. Особо выделяется художественная ковка, при которой металлу придают легкие и изящные формы. Ко времени эпохи Возрождения относится появление листовой прокатки. Оно из первых упоминаний о листовой прокатке связано с документами Леонардо да Винчи, в них встречается чертеж прокатного стана с ручным приводом, который использовался для прокатки листов драгоценных металлов. В настоящее время листовой и сортовой прокатке подвергается около 80 % выплавляемого металла, данный процесс позволяет получать фольгу толщиной несколько миллиметров и сортовой прокат разнообразных форм поперечного сечения.

Более молодым является процесс прессования, первые разработки в данном направлении начались в Германии и Англии, а его осуществление стало возможным после изобретения гидравлического пресса в 17 веке. Возникновение процесса прессования связано с развитием машиностроения и металлургии, а также необходимостью получения труб для подачи жидкости. Вначале при помощи прессования изготавливались прутки и трубы из свинца, однако, их токсичность при сооружении водопроводов требовала совершенствование технологии, которая позволила бы делать трубы из других металлов. Создание пресса, прообраза современного оборудования, является началом промышленного применения прессования алюминиевых и медных сплавов. Прессование частично вытеснило механическую обработку, прокатку и литье. Сейчас при помощи прессования получают большое количество наименований пресс-изделий из различных металлов и сплавов. Прессование может осуществляться полунепрерывно и непрерывно, этим обеспечивается его высокая производительность и степень автоматизации.