Pilny. Istota procesu tłoczenia

Urządzenie przeznaczone jest do produkcji półfabrykatów pierścieni wysokich ściernic szlifierskich i polerskich na wiązaniach ceramicznych, bakelitowych, wulkanicznych i innych. Zawiera obudowę montowaną z możliwością ruchu pionowego z prowadnicami poziomymi. Wewnątrz obudowy znajduje się trzpień z płytkami formującymi. Mechanizm ruchu pionowego obudowy wykonany jest w postaci dwukołowych kół zębatych. Jedna z szyn jest zamocowana na dolnym trawersie urządzenia, druga - na górnym. Przekładnia jest połączona z prowadnicami poziomymi. Urządzenie pozwala zmniejszyć różnicę gęstości kręgów w wysokości. 2 chore.

Wynalazek dotyczy przemysłu ściernego, w szczególności urządzeń do wytwarzania półwyrobów pierścieniowych tarcz szlifierskich i polerskich o wysokiej ścieralności na spoiwach ceramicznych, bakelitowych, wulkanicznych i innych. Znane jest urządzenie do jednostronnego formowania wykrojów ściernic, zawierające obudowę, górną i dolną płytę formującą osadzone na trzpieniu. Wadą tego urządzenia, przeznaczonego do tłoczenia jednostronnego, są ograniczone możliwości technologiczne, ponieważ przy formowaniu wykrojów pierścieniowych o wysokości 50 mm lub większej nie można zapewnić równomiernej gęstości wykrojów, a tym samym jednolitej mechanicznej właściwości gotowych kręgów na wysokość i ich wymaganą jakość. Wskazane urządzenie jest zamontowane na stałe na stole prasy hydraulicznej ogólnego przeznaczenia. Prasowanie wysokich półfabrykatów jest w tym przypadku niemożliwe, ponieważ niemożliwe jest załadowanie masy początkowej do urządzenia i wypchnięcie wypraski z urządzenia (przestrzeń robocza prasy uniwersalnej jest niewielka). Znane jest również urządzenie do jednostronnego prasowania półwyrobów tarcz ściernych ze wstępnym prasowaniem, zawierające obudowę ruchomą w pionie, górną płytę formującą, trzpień, dolną płytę formującą oraz mechanizm ruchu obudowy zawierający prowadnice i elementy sprężyste. Wyspecyfikowane urządzenie do prasowania jednostronnego ze wstępnym prasowaniem częściowo niweluje nierównomierną gęstość powstałych wykrojów oraz rozszerza możliwości technologiczne procesu prasowania. Jednocześnie na etapie zakończenia prasowania jednostronnego za pomocą górnej płyty formierskiej masa formierska jest wstępnie dociskana przez dolną płytę formierską w wyniku ruchu matrycy w dół. W tym przypadku urządzenie jest również instalowane na stałe na stole prasy ogólnego przeznaczenia, co ogranicza jego możliwości technologiczne. Istotną wadą urządzenia przeznaczonego do jednostronnego prasowania detali z dociskiem wstępnym jest różna droga pokonywana w osnowie przez górną i dolną płytę formierską, czyli różne ściskanie masy formierskiej, a także różne siły działające na prasowanie z górnej i dolnej płyty formującej. Co więcej, ta różnica wysiłków będzie zależeć od wysokości napełniania mieszanki w urządzeniu i od wysokości prasowania. Wada ta prowadzi do znacznej różnicy w gęstości wyprasek i niejednorodności właściwości mechanicznych (wytrzymałość i twardość) otrzymanych z nich ściernic na wysokość. Najbliżej w istocie technicznej i osiągniętego efektu proponowanemu wynalazkowi jest urządzenie do prasowania półwyrobów tarcz ściernych, w tym korpus osadzony na prowadnicach poziomych, wewnątrz którego znajduje się trzpień z zainstalowanymi na nim górnymi i dolnymi płytami formującymi, mechanizm do ruchu pionowego korpusu i prowadnic poziomych, poprzeczka dolna z ogranicznikami do dolnej płyty formującej i montowana z możliwością pionowego ruchu trawersu górnego z zamocowanym na niej stemplem. W urządzeniu tym najpierw realizowany jest proces jednostronnego prasowania górną płytą formierską, a następnie, po sprasowaniu elementów elastycznych poprzez przesunięcie korpusu w dół, mieszanina ścierna poddawana jest prasowaniu wstępnemu dolną wypraską. talerz. Ale wstępne prasowanie nie zapewnia jednolitej gęstości detali na wysokości. Tak więc główną wadą najbliższego analogu jest nierówna gęstość przedmiotów obrabianych na wysokości, a w konsekwencji różne właściwości mechaniczne, przede wszystkim wytrzymałość i twardość otrzymanych z nich ściernic na wysokość. Rezultatem technicznym jest zmniejszenie zmienności gęstości w wysokości kół (gęstość jest równa masie na jednostkę objętości ciała). Przez różnicę gęstości w tym roztworze rozumie się zmniejszenie wahań wartości liczbowych tej gęstości na całej wysokości koła, a co za tym idzie zmniejszenie wahań twardości wzdłuż wysokości koła. Zadanie to realizuje się dzięki temu, że w urządzeniu do prasowania wykrojów ściernic, zawierającym obudowę osadzoną na prowadnicach poziomych, wewnątrz której znajduje się trzpień z zamontowanymi na nim górną i dolną płytą formującą, mechanizm ruchu pionowego obudowa i prowadnice poziome, trawers dolny z zamontowanymi na niej ogranicznikami do płyty dolnej i montowany z możliwością ruchu pionowego trawersu górnego wraz z zamocowanym na nim stemplem, według wynalazku mechanizm ruchu pionowego korpusu i poziome prowadnice są wykonane w postaci dwukołowych kół zębatych, z których jedna z szyn jest zamocowana na dolnym trawersie, druga - na górnym trawersie, a koło zębate jest połączone z poziomymi prowadnicami. Fakt, że mechanizm ruchu pionowego korpusu z prowadnicami poziomymi wykonany jest w postaci przekładni dwubelkowych umożliwia powiązanie ruchu górnej ruchomej poprzeczki z ruchem w dół korpusu wraz z prowadnicami poziomymi. Co więcej, jak wynika z praw mechaniki (por. Yablonsky A.A., Nikiforova V.M. Kurs mechaniki teoretycznej. Część 1. -M. : Szkoła Wyższa, 1977, s. 234, rys. 310), stempel urządzenia, zamocowany na górnym trawersie i zamocowane na nim szyny, będzie przesuwał się w dół z prędkością dwukrotnie większą od prędkości kół zębatych, a więc z prędkością korpusu urządzenia. Taki stosunek prędkości ruchu stempla górnego i korpusu w dół pod warunkiem zachowania jednakowej odległości stempla od górnej płyty formującej oraz dolnej płyty formującej i ograniczników dolnej płyty formującej zamontowanej na ustawiony trawers dolny zapewni wykonanie dwustronnego prasowania mieszanki ściernej z równymi redukcjami z płyty górnej i dolnej. Z kolei prasowanie dwustronne zapewni równomierną gęstość obrabianego przedmiotu, równomierność jego właściwości mechanicznych, a co za tym idzie poprawi jakość otrzymywanych ściernic o wysokiej ścierności. Proponowane urządzenie zilustrowano na rys. 1 - 2, gdzie na rys. 1 przedstawia widok ogólny urządzenia (widok z pozycji załadowczej) w pozycji wyjściowej (lewa strona) i na początku tłoczenia (prawa strona), na ryc. 2 - widok urządzenia (widok z przodu) na początku tłoczenia (lewa strona) i na końcu tłoczenia (prawa strona). Urządzenie do prasowania półwyrobów tarcz ściernych zawiera obudowę 1 z tarczami 2, wewnątrz której umieszczony jest trzpień 3 z górnymi 4 i dolnymi 5 płytami formierskimi. Korpus 1 osadzony jest kołami 2 na prowadnicach poziomych (szynach) 6 zamocowanych na płycie podstawy 7. Trawersy górna i dolna 8 i 9. Trawers górny 8 jest wykonany z możliwością ruchu pionowego. Mechanizm pionowego ruchu korpusu 1 z poziomymi prowadnicami (szynami) 6 jest wykonany w postaci zębatek 10, 11 i kół zębatych 12. Regały 10 są zamocowane na dolnym trawersie 9 urządzenia, listwy 11 na górna trawersa 8. Koła zębate 12 są połączone za pomocą płyty bazowej 7 z poziomymi prowadnicami 6. Stempel 13 jest zamocowany na górnym trawersie 8. Dwa ograniczniki 14 dolnej płyty formującej 5 są zainstalowane na dolnym trawersie 9. urządzenie działa w następujący sposób. W pierścieniowej wnęce obudowy 1 w pozycji ładowania (nie pokazanej) piasek formierski 15 jest ładowany na dolną płytę formującą 5, górna płyta formująca 4 jest na niej instalowana, a następnie wzdłuż poziomych prowadnic ( szyny) 6, obudowa 1 jest osadzona w obszarze roboczym urządzenia (rys. 1 i 2). Włącz urządzenie napędowe (rys. 1 - 2 nie jest pokazane). W tym przypadku górna trawersa 8 wraz ze stemplem 13 i listwami 11 zaczyna się przesuwać w dół. Jednocześnie dzięki współdziałaniu zębatek 11 z zębatkami 12 i zębatkami 10, zębatkami 12, płytą podstawy 7, prowadnicami poziomymi (szynami) 6, kołami 2 i korpusem 1. Z położenia początkowego (lewa część rys. 1 ) do momentu zetknięcia się z górną płytą formującą 4 stempel 13 przechodzi ścieżkę równą 2h 1, ponieważ korpus 1 jednocześnie ze stemplem 13 schodzi w dół. W tym przypadku korpus 1 urządzenia wraz z trzpieniem 3, górną i dolną płytą formującą 4 i 5 oraz mieszaniną ścierną 15 przechodzą ścieżkę równą h1. Jeżeli h 1 = h 2 , gdzie h 2 jest odległością pomiędzy dolną płytą formującą 5 a podporami 14, to w tym momencie płyta 5 zetknie się z podporami 14. Od momentu zetknięcia stempla 13 z górną listwą płyta 4 i dolna płyta formująca 5 zatrzymują się 14, rozpoczyna się proces prasowania. Podczas prasowania masa formierska 15 jest ściskana o wartość h przez górną płytę formierską 4, gdy przesuwa się ona w dół wraz ze stemplem 13 (rysunek 2) i jest ściskana o wartość h przez dolną płytę formierską 5 przesuwając tę ​​wartość h w dół korpusu 1 wraz z dociskiem 16. W tym przypadku stempel 13, wraz z górną płytą formującą 4, przemieszcza się drogą równą 2h. Po zakończeniu operacji prasowania korpus 1 wraz z kołami 2, prowadnicami poziomymi 6 i płytą 7 powracają do swojego pierwotnego położenia za pomocą zębatek 10, 11 i kół zębatych 12 w wyniku ruchu w górę trawersu 8. Następnie, wzdłuż poziomych prowadnic 6, korpus 1 na ściernicach 2 jest podawany do pozycji dociskania wytłaczarki 16. Prototypowe urządzenie do prasowania detali ściernic elektrokorundowych na spoiwie ceramicznym o wymiarach 100 x 80 x 32 mm (GOST 2424-83) został opracowany. Urządzenie to wyposażone jest w mechanizmy dwustojakowe o następujących cechach: - szyny ruchome mają długość 800 mm przy długości części zębatkowej 300 mm, ich przekrój to 25x25 mm, materiał 40X; - szyny stałe mają długość 400 mm przy długości części regałowej 300 mm, ich przekrój to 25x25 mm, materiał 40X; - koła zębate mają średnicę koła podziałowego 80 mm, liczba zębów 40, moduł zęba 2 mm, materiał 35X; - do płyty podstawy przyspawane są osie przekładni wykonane ze stali 45 o średnicy 25 mm. Półfabrykaty uzyskane na urządzeniu prototypowym po operacji obróbki cieplnej poddano kontroli właściwości mechanicznych zgodnie z GOST 25961-83. Twardość kół została określona metodą akustyczną za pomocą urządzenia „Sound 107-01”. Wyniki kontroli wykazały, że twardość jest jednorodna na wysokości kręgów, a ich jakość po obróbce spełnia wymagania normy Czelabińskiej Fabryki Ścierniwa. Proponowane urządzenie zaleca się stosować do produkcji wysokich (wysokość od 50 do 300 mm lub więcej) ściernic na wiązaniach ceramicznych, bakelitowych i wulkanicznych. Źródła informacji 1. Sprzęt i urządzenia dla przedsiębiorstw przemysłu ściernego i diamentowego /V. A. Rybakow, V.V. Avakyan, OS Masevich i inni - L.: Mashinostroenie, s. 154 -155, rys.6.1. 2. Tamże, s. 155, rys.6.2. 3. Patent RU 2095230 C1, B 24 D 18/00, 1997.

pilny (wytłaczanie) jest rodzajem obróbki metalu metodą docisku, która polega na nadaniu obrabianemu metalowi określonego kształtu poprzez wyciśnięcie go z zamkniętej objętości przez jeden lub więcej kanałów wykonanych w prasie kształtowej.

Jest to jeden z najbardziej postępowych procesów obróbki plastycznej metalu, który umożliwia uzyskanie produktów długich - profili wytłaczanych, które w konstrukcjach są ekonomiczne i bardzo wydajne.

Istota procesu prasowania na przykładzie prasowania bezpośredniego (ryc. 5.1) jest następująca. pusty 1, podgrzany do temperatury prasowania, umieszczony w pojemniku 2. Od strony wyjściowej pojemnika w uchwycie matrycy 3 umieszczona jest matryca 5, tworząca kontur produktu prasowego; 4. Za pomocą prasy prasy 7 i podkładki prasy 6 ciśnienie jest przenoszone na obrabiany przedmiot z głównego cylindra prasy. Pod działaniem wysokiego ciśnienia metal wpływa do kanału roboczego matrycy, z której powstaje dany produkt.

Powszechne stosowanie prasowania tłumaczy się korzystnym schematem stanu naprężenia odkształconego metalu - wszechstronnego nierównomiernego ściskania. O doborze warunków temperaturowych tłoczenia decyduje przede wszystkim wartość odporności metalu na odkształcenia.

Prasowanie na gorąco jest stosowane znacznie częściej niż prasowanie na zimno. Jednak wraz ze wzrostem produkcji wysokowytrzymałych stali narzędziowych, a także w wyniku powstania potężnych specjalistycznych urządzeń, zakres tłoczenia na zimno rozszerza się o metale i stopy o niskiej odporności na odkształcenia. Zazwyczaj cykl prasowania jest procesem powtarzalnym (prasowanie dyskretne), ale obecnie stosuje się również metody prasowania półciągłego i ciągłego oraz opracowywane są procesy oparte na połączeniu operacji odlewania, walcowania i prasowania.

Ryż. 5.1. Schemat bezpośredniego prasowania pełnego profilu:

• 1 - puste; 2 - pojemnik; 3 - uchwyt matrycy;
• 4 - naciśnij produkt; 5 - macierz; 6 - podkładka prasująca;
• 7 - stempel prasowy

Proces prasowania ma wiele odmian, które różnią się szeregiem cech: obecnością lub brakiem ruchu przedmiotu obrabianego w pojemniku podczas prasowania; charakter działania i kierunek sił tarcia na powierzchni przedmiotu obrabianego i narzędzia; warunki temperaturowe; szybkość i metody przyłożenia sił zewnętrznych; kształt przedmiotu obrabianego itp.

Miejsce prasowania w produkcji długich wyrobów metalowych można ocenić porównując prasowanie z konkurencyjnymi procesami, takimi jak walcowanie kształtowników na gorąco i walcowanie rur.

W tym porównaniu zalety prasowania są następujące. Podczas walcowania w wielu częściach strefy plastycznej powstają duże naprężenia rozciągające, które zmniejszają ciągliwość obrabianego metalu, a podczas prasowania wprowadzany jest nierównomierny schemat wszechstronnego prasowania, co umożliwia wytwarzanie w jednej operacji różnych pras produkty, które nie są w ogóle otrzymywane przez walcowanie lub są otrzymywane, ale dla dużej liczby przejść. Obszar zastosowania prasowania jest szczególnie rozszerzony, gdy stopień odkształcenia na przejście przekracza 75%, a stopień ciągnienia ma wartość ponad 100.

Poprzez prasowanie można uzyskać wyroby o niemal dowolnym kształcie przekroju, a walcując tylko profile i rury o stosunkowo prostych konfiguracjach przekrojów.

Podczas prasowania łatwiej jest przenieść proces technologiczny uzyskania jednego rodzaju produktu prasowego na inny - wystarczy tylko wymienić matrycę.

Wyroby prasujące są bardziej dokładne wymiarowo niż walcowane, co wynika z zamknięcia kalibru matrycy, w przeciwieństwie do kalibru otwartego tworzonego przez obracające się walce podczas walcowania. O dokładności produktu decyduje również jakość matrycy, jej materiał oraz rodzaj obróbki cieplnej.

Wysoki stopień odkształcenia podczas prasowania z reguły zapewnia wysoki poziom właściwości produktu.

Prasowanie, w przeciwieństwie do walcowania, może być stosowane do uzyskania wyrobów formowanych z materiałów niskoplastycznych, półfabrykatów z materiałów proszkowych i kompozytowych, a także platerowanych materiałów kompozytowych, składających się np. z kombinacji aluminium-miedź, aluminium -stal itp.

Oprócz wymienionych zalet prasowanie dyskretne ma następujące wady:

• cykliczny charakter procesu, który prowadzi do spadku produktywności i uzysku odpowiedniego metalu;
• poprawa jakości wyrobów prasowych wymaga niskich prędkości prasowania dla wielu metali i stopów oraz towarzyszy duże straty technologiczne związane z koniecznością pozostawienia dużych pozostałości po prasie i usunięcia słabo odkształconego końca wyjściowego wyrobu prasowego;
• ograniczona długość obrabianego przedmiotu, ze względu na wytrzymałość tłoków prasy, moc prasy i stabilność obrabianego przedmiotu podczas odprasowania, zmniejsza wydajność procesu;
• nierównomierne odkształcenie podczas prasowania prowadzi do anizotropii właściwości produktu prasy;
• ciężkie warunki pracy narzędzia do prasowania (połączenie wysokiej temperatury, nacisku i obciążeń ściernych) wymuszają częstą wymianę i stosowanie do jego produkcji drogich stali stopowych.

Porównanie zalet i wad procesu pozwala stwierdzić, że najbardziej celowe jest zastosowanie prasowania w produkcji rur, profili pełnych i drążonych o skomplikowanym kształcie o podwyższonej dokładności wymiarowej przy obróbce trudno formowalnych i mało plastycznych metale i stopy. Ponadto w przeciwieństwie do walcowania jest opłacalny w produkcji średnio- i małoseryjnej, a także przy wdrażaniu ciągłych lub kombinowanych metod przetwarzania.

Aby opisać odkształcenie podczas prasowania, stosuje się następujące cechy.

1. Współczynnik rysowania A, cp, definiowane jako stosunek pola przekroju pojemnika R do k pole przekroju wszystkich kanałów matrycy I/7 ,

Podczas prasowania rur współczynnik wydłużenia A.cf określa wzór

K IG

m 1 IG

gdzie R sh R k, R IG - odpowiednio pole przekroju matrycy, pojemnika i igły trzpienia.

• 2. Współczynnik nacisku, który ilościowo charakteryzuje stosunek średnicy przedmiotu obrabianego do pojemnika:
• 3. Względny stopień odkształcenia e, związane ze stosunkiem wydłużenia i obliczone według wzoru

• (5.4)
• 4. Prędkość naciskania itp. (prędkość ruchu stempla prasowego):

gdzie glin- długość prasowanej części przedmiotu obrabianego; ? - czas prasowania.

5. Szybkość wygaśnięcia i ist, który charakteryzuje prędkość ruchu produktu prasy.

^ist ^^pr- (5.6)

Rodzaje tłoczenia

bezpośrednie prasowanie

W produkcji prasy stosuje się kilka rodzajów prasowania, główne z nich omówiono tutaj.

Przy prasowaniu bezpośrednim kierunek wyciskania produktu prasy z kanału matrycy i kierunek ruchu tłoka prasy są takie same

(Rys. 5.2). Ten rodzaj prasowania jest najbardziej powszechny i ​​umożliwia uzyskanie produktów pełnych i pustych o szerokim zakresie przekrojów zbliżonych do wielkości przekroju pojemnika. Charakterystyczną cechą metody jest obowiązkowy ruch metalu względem zamocowanego pojemnika. Prasowanie bezpośrednie odbywa się bez smarowania i ze smarowaniem. W prasowaniu bezpośrednim bez smarowania przedmiot obrabiany, najczęściej w postaci wlewka, umieszczany jest pomiędzy zbiornikiem a tłokiem prasy z podkładką prasy (rys. 5.2, a), wepchnięty do pojemnika (rys. 5.2, b) zdenerwowany w pojemniku (ryc. 5.2, w), wytłaczane przez kanał matrycy (rys. 5.2, G) przed uformowaniem masy prasy (ryc. 5.2, e).

Ryż. 5.2. Schemat etapów prasowania bezpośredniego: a - pozycja startowa; 1 - stempel prasowy; 2 - podkładka dociskowa; 3 - pusty; 4 - pojemnik; 5 - uchwyt matrycy; 6 - matryca; w- ładowanie przedmiotu obrabianego i podkładki prasującej; w - prasowanie przedmiotu obrabianego; d - stabilny przepływ metalu: 7 - prasować produkt; d - początek odpływu ze stref o trudnej deformacji i powstanie zlewu prasy; e- dział pozostałości po prasie

i wyciągnięcie elementu prasowego: 8 - nóż

Wynikiem działania sił tarcia na powierzchnię przedmiotu obrabianego podczas bezpośredniego prasowania są duże odkształcenia ścinające, które przyczyniają się do odnowy warstw metalu tworzących strefy brzegowe profilu. Ta metoda umożliwia uzyskanie produktów o wysokiej jakości powierzchni, ponieważ w objętości przedmiotu obrabianego sąsiadującego z osnową tworzy się duża elastyczna strefa metalowa, co praktycznie wyklucza wnikanie defektów na powierzchnię produktu ze strefy styku przedmiotu obrabianego z pojemnikiem.

Jednak prasowanie bezpośrednie charakteryzuje się następującymi wadami.

• 1. Dodatkowe wysiłki podejmowane są w celu pokonania siły tarcia powierzchni przedmiotu obrabianego o ściany pojemnika.
• 2. Powstaje nierówna struktura i właściwości mechaniczne wyrobów prasowych, co prowadzi do anizotropii właściwości.
• 3. Wydajność jest zmniejszona ze względu na duży rozmiar pozostałości z prasy i konieczność usunięcia słabo uformowanej części wyjściowego końca produktu prasy.
• 4. Części narzędzia do zaciskania szybko się zużywają z powodu tarcia o odkształcalny metal podczas procesu zaciskania.

Powrót naciskając

Podczas prasowania wstecznego wypływ metalu do matrycy następuje w kierunku przeciwnym do ruchu tłoka prasy (rys. 5.3).

Prasowanie wsteczne rozpoczyna się od umieszczenia przedmiotu obrabianego pomiędzy pojemnikiem a wydrążonym suwakiem prasy (rys. 5.3, a), następnie jest wpychany do pojemnika, zdenerwowany (rys. 5.3, b) i wytłoczony przez kanał matrycy (rys. 5.3, w), po czym produkt prasy jest usuwany, pozostałość prasy jest oddzielana (ryc. 5.2, d), matryca jest usuwana, a stempel prasy powraca do pierwotnego położenia (ryc. 5.3, e).

Podczas prasowania wstecznego wlewek nie porusza się względem pojemnika, więc praktycznie nie ma tarcia na styku pojemnika z półfabrykatem, z wyjątkiem wgłębienia narożnego w pobliżu matrycy, gdzie jest on aktywny, a całkowita siła prasowania jest zmniejszona ze względu na brak zużycia energii do pokonania sił tarcia.

Zaletami prasowania odwrotnego w porównaniu z prasowaniem bezpośrednim są:

• zmniejszenie i stałość wielkości siły docisku, ponieważ eliminowany jest wpływ tarcia między powierzchnią przedmiotu obrabianego a ściankami pojemnika;
• zwiększenie wydajności prasowni dzięki zwiększeniu szybkości wygaśnięcia stopów poprzez zmniejszenie nierówności odkształcenia;
• wzrost wydajności dzięki zwiększeniu długości przedmiotu obrabianego i zmniejszeniu grubości pozostałości po prasie;
• zwiększenie żywotności pojemnika ze względu na brak tarcia jego ścian o przedmiot obrabiany;
• zwiększenie jednorodności właściwości mechanicznych i struktury w przekroju produktu prasy.
• 12 3 4 5 6 7

Ryż. 5.3. Schemat etapów prasowania wstecznego: a - pozycja startowa: 1 - stempel do prasy migawki; 2 - pojemnik; 3 - pusty; 4 - podkładka prasująca; 5 - stempel prasowy; 6 - magiczny uchwyt; 7 - macierz; b -ładowanie przedmiotu za pomocą matrycy i wyciskanie przedmiotu; w- początek odpływu ze stref trudnej deformacji i powstawania zlewu prasy: 8 - produkt prasowy; d - oddzielenie pozostałości z prasy i ekstrakcja produktu z prasy: 9 - nóż; d- usunięcie matrycy i zwrot pojemnika

i naciśnij tłok do pierwotnej pozycji!

Wady prasowania odwrotnego w porównaniu z prasowaniem bezpośrednim to:

• zmniejszenie maksymalnego wymiaru poprzecznego produktu prasy i liczby jednocześnie prasowanych profili dzięki zmniejszeniu rozmiaru otworu przelotowego w bloku matrycy;
• konieczność stosowania detali ze wstępnym przygotowaniem powierzchni w celu uzyskania wyrobów prasowych o wysokiej jakości powierzchni, co wymaga wstępnego toczenia lub oskalpowania detali;
• zmniejszenie asortymentu produktów prasowych ze względu na wzrost kosztów zestawu narzędzi i zmniejszenie wytrzymałości zespołu matrycy;
• wzrost czasu cyklu pomocniczego;
• komplikacja projektu węzła macierzy;
• zmniejszenie dopuszczalnej siły na tłoku prasy z powodu jego osłabienia przez centralny otwór.

Prasowanie półciągłe

Długość półfabrykatu zależy od siły tłoka prasy i wielkości skoku roboczego prasy, dlatego do prasowania stosuje się półfabrykaty o długości nie większej niż określona. W takim przypadku każdy przedmiot obrabiany jest prasowany z pozostałością prasy. Wydajność jest wskaźnikiem wydajności, równym stosunkowi gotowych produktów do masy przedmiotu obrabianego. To ograniczenie prowadzi do spadku wydajności i zmniejszenia wydajności prasy. Ta wada jest częściowo eliminowana przez przejście na prasowanie półciągłe (metoda ta jest również nazywana prasowaniem „półfabrykat po półfabrykacie”), które w zależności od stopu i przeznaczenia produktów prasy odbywa się bez smarowania i z smarowanie. Prasowanie półciągłe prefabrykatów bez smarowania polega na tym, że każdy kolejny prefabrykat jest ładowany do pojemnika po wyciśnięciu poprzedniego w około trzech czwartych jego długości. Przy zastosowaniu tej techniki detale są spawane na końcach. Długość obrabianego przedmiotu pozostawionego w pojemniku jest ograniczona tym, że dalsze kontynuowanie prasowania doprowadzi do powstania zlewu prasy, dzięki czemu przy ładowaniu kolejnego przedmiotu do pojemnika eliminuje się ryzyko powstania wnęki skurczowej i stwarzane są warunki do uzyskania wysokiej jakości produktów prasowych. W takim przypadku możliwe jest otrzymanie takiego wytłoczki, której długość jest teoretycznie nieograniczona i będzie determinowana jedynie ilością wyprasowanych półfabrykatów. Czasami podczas procesu prasowania produkt jest zwijany w zwój o dużej długości.

Kolejność operacji dla prasowania półciągłego pokazano na ryc. 5.4.

W pierwszym etapie obrabiany przedmiot podawany jest do prasokontenera i po rozprasowaniu jest wyciskany na zadaną długość pozostałości po prasie (rys. 5.4, ogłoszenie). Następnie stempel prasy jest wycofywany wraz z zamocowaną na nim podkładką prasy i ładowany jest kolejny wlewek. Podczas wytłaczania następnego detalu jest on zgrzewany z pozostałością prasy z poprzedniego detalu, a cały metal jest wytłaczany przez kanał matrycy (rys. 5.4, d-f). Po dociśnięciu każdego przedmiotu konieczne jest przywrócenie podkładki prasującej do pierwotnej pozycji, co można zrobić tylko przez pojemnik. Brak smarowania w zbiorniku utrudnia tę operację, dlatego wymagane jest specjalne mocowanie myjki prasy do prasy oraz zmiana konstrukcji myjki prasy np. w celu ułatwienia wyjmowania myjki z pras. rękaw pojemnika, myjka prasująca wyposażona jest w elastyczny element.

Wadą prasowania półciągłego jest niska wytrzymałość zgrzewania części wyrobu prasowego otrzymywanego z poszczególnych wykrojek, ze względu na różne zanieczyszczenia, które zwykle pozostają w pozostałościach po prasie. Zwrócono również uwagę, że miejsce spawania w wyrobie prasy, ze względu na charakter odpływu metalu, może ulec silnemu rozciągnięciu.

Ryż. 5.4. Schemat etapów prasowania półciągłego: a - pozycja startowa: 1 - pieczęć prasowa; 2 - podkładka prasująca; 3 - pusty; 4 - pojemnik; 5 - matryca; 6 - uchwyt matrycy; - przedmiot obrabiany rasprssssovka; G - wytłaczanie kęsów; d- ładowanie następnego przedmiotu: 7 - następny przedmiot; e- wytłaczanie pozostałości z prasy z inną ślepą próbą; w - wyrzucenie

kolejne puste

W półciągłym prasowaniu dobrze spawanych stopów pozostałość z prasy jest zgrzewana z następnym wlewkiem wzdłuż powierzchni końcowej. W produkcie prsss ta powierzchnia będzie zakrzywiona, co przy dobrym spawaniu zwiększa wytrzymałość połączenia. W tym procesie, dla lepszej zgrzewalności, smarowanie jest niedopuszczalne i pojemnik musi być podgrzany do temperatury zbliżonej do temperatury prasowania. W ten sam sposób możliwe jest tłoczenie produktów z niezadowalających metali i stopów spawalnych za pomocą smarów. Aby jednak uzyskać płaską linię przegubu pras z kolejno prasowanych półfabrykatów, z możliwością ich łatwego późniejszego oddzielenia, konieczne jest zastosowanie matryc stożkowych o kącie pochylenia tworzącej do osi poniżej 60° oraz wklęsłych podkładek prasujących.

Inny schemat prasowania półciągłego z komorą wstępną jest obecnie szeroko stosowany do produkcji wyrobów prasowych ze stopów aluminium (rys. 5.5).

Ryż. 5.5. Schemat prasowania półciągłego za pomocą komory wstępnej: I- stempel prasowy;

• 2 - podkładka dociskowa; 3 - przygotowanie; 4 - pojemnik; 5 - "martwe" strefy; 6 - uchwyt matrycy; 7 - macierz;
• 8 - komora wstępna

Cechą charakterystyczną tego schematu prasowania jest zastosowanie specjalnego narzędzia przedkomorowego, które zapewnia prasowanie ze zgrzewaniem doczołowym i naciągiem.

Ciągłe wciskanie

Jedną z głównych wad tłoczenia jest cykliczność procesu, dlatego w ostatnich latach wiele uwagi poświęcono rozwojowi metod tłoczenia ciągłego: konforming, extrolling, line-nsks. Metoda konforemna znalazła największe zastosowanie w przemyśle. Cechą montażu konformów jest (rys. 5.6) to, że w swojej konstrukcji pojemnik tworzą powierzchnie rowka ruchomego koła napędowego 6 oraz występ nieruchomej wkładki 2, która jest dociskana do koła za pomocą urządzenia hydraulicznego lub mechanicznego. Tym samym sekcja kontenera, posługując się terminologią walcowania sekcji, jest przejściem zamkniętym. Obrabiany przedmiot jest wciągany do pojemnika pod wpływem sił tarcia i wypełnia go metalem. Po osiągnięciu ogranicznika 5 w obrabianym przedmiocie ciśnienie wzrasta do wartości zapewniającej wytłoczenie metalu w postaci sprasowanego półfabrykatu 4 przez kanał matrycy 3.

Jako obrabiany przedmiot można zastosować pręt lub zwykły drut, a proces odkształcania - cofanie do komory prasującej w miarę obracania się ściernicy, wstępne profilowanie, wypełnienie rowka w ściernicy, wytworzenie siły roboczej i na koniec wyciskanie jest ciągłe , czyli wdrożona jest technologia ciągłego prasowania .

Ryż. 5.6. Schemat ciągłego prasowania metodą konforemną: I- dostawa półfabrykatów; 2 - wkładka stała; 3 - macierz; 4 - półprodukt; 5 - nacisk; 6 - koło

Wszechstronne nierównomierne ściskanie, które występuje w strefie odkształcenia, umożliwia osiąganie wysokich ciągów nawet w przypadku stopów o niskiej plastyczności, a stopy ciągliwe mogą być prasowane w temperaturze pokojowej z dużymi prędkościami przepływu. Metodą konformów można uzyskać druty i profile o małym przekroju o dużym ciągnięciu (powyżej 100). Dotyczy to zwłaszcza drutu, który jest bardziej opłacalny w produkcji poprzez dostosowywanie zamiast ciągnienia. Obecnie do prasowania stopów aluminium i miedzi stosowana jest metoda konforemna. I wreszcie wskazane jest, aby tą metodą otrzymać półprodukty z odrębnych cząstek metalu: granulek, wiórów. Ponadto istnieją doświadczenia krajowe w zakresie przemysłowego stosowania metody konforemnej do otrzymywania na przykład pręta ligaturowego z granulek stopu aluminium.

Jednak brak szczegółowych badań kształtowania metali z uwzględnieniem granicznych sił tarcia, badania praw odkształcenia różnych metali i stopów ujawnił szereg niedociągnięć, które znacznie ograniczają możliwości tej metody ciągłego prasowania.

• 1. Maksymalny wymiar liniowy przekroju przedmiotu obrabianego nie powinien przekraczać 30 mm, aby zapewnić jego zginanie podczas ruchu wzdłuż miernika.
• 2. Występują trudności w przestrzeganiu reżimu temperaturowego prasowania, ponieważ narzędzie jest bardzo gorące w wyniku działania sił tarcia.
• 3. Procesowi towarzyszy (zwłaszcza w przypadku najczęściej stosowanych w tej metodzie stopów aluminium) przyklejanie metalu do narzędzia, wyciskanie metalu w szczelinę kalibru z powstaniem wady typu „wąsy” itp.

Przepływ metalu podczas prasowania

Kontrola procesu prasowania i poprawa jakości prasowanych półfabrykatów opiera się na znajomości wzorców przepływu metalu w pojemniku. Przykładem jest bezpośrednie prasowanie bez smarowania, które jest najczęstsze. Proces ten można podzielić na trzy etapy (ryc. 5.7).

Pierwszy etap nazywa się wyciskanie puste miejsca. Na tym etapie obrabiany przedmiot, wprowadzony do pojemnika szczeliną, poddawany jest spęczeniu, w wyniku czego pojemnik zostaje wypełniony ściśliwym metalem, który następnie wchodzi do kanału matrycy. Wysiłek na tym etapie wzrasta i osiąga maksimum.

Drugi etap rozpoczyna się od wytłoczenia profilu. Ten etap jest uważany za główny i charakteryzuje się stałym przepływem metalu. Gdy kęs jest wytłaczany, a wielkość powierzchni styku kęsa z pojemnikiem zmniejsza się, ciśnienie prasowania zmniejsza się, co tłumaczy się zmniejszeniem wielkości składowej siły nacisku zużywanej na pokonanie tarcia o pojemnik. Na tym etapie objętość przedmiotu obrabianego można warunkowo podzielić na strefy, w których występują odkształcenia plastyczne i sprężyste. W głównej części obrabianego przedmiotu metal odkształca się sprężyście i plastycznie, a w narożach styku osnowy i pojemnika oraz w pobliżu podkładki dociskowej obserwuje się odkształcenie sprężyste (rys. 5.8).

Stwierdzono, że stosunek objętości stref sprężystych i plastycznych głównej części przedmiotu obrabianego zależy głównie od tarcia pomiędzy

powierzchnie przedmiotu obrabianego i pojemnika. Przy wysokich wartościach sił tarcia odkształcenie plastyczne obejmuje prawie całą objętość przedmiotu obrabianego; jeśli tarcie jest małe, np. prasowanie jest smarowane lub całkowicie nie występuje (prasowanie wsteczne), to odkształcenie plastyczne koncentruje się w karbowanej części strefy plastycznej wokół osi matrycy.

Skok tłoka prasy

Ryż. 5.7. Schemat prasowania z wykresem rozkładu siły nacisku na etapy: I - kruszenie przedmiotu obrabianego;

II - stały przepływ metalu; III - ostatni etap

Ryż. 5.8. Schemat powstawania obciążnika prasy podczas prasowania: 1 - strefa odkształceń plastycznych; 2 - waga prasy; 3 - strefa odkształceń sprężystych (strefa „martwa”)

Stosunkowo małe strefy sprężyste w pobliżu osnowy mają istotny wpływ na przebieg wypływu metalu i jakość prasowanych wyrobów. Szczególną uwagę należy zwrócić na objętość metalu znajdującego się w narożach pomiędzy matrycą a ścianą pojemnika, która odkształca się tylko sprężyście. Ta elastyczna strefa metalu nazywana jest również strefą „martwą” iw zależności od warunków prasowania jej wymiary mogą się zmieniać. Strefa elastyczna na matrycy tworzy obszar podobny do lejka, przez który metal przedmiotu obrabianego wpływa do matrycy. W tym przypadku sam metal z „martwej” strefy nie przechodzi do produktu prasy. Podczas prasowania bezpośredniego objętości metalu przylegające do powierzchni przedmiotu obrabianego, ze względu na duże siły tarcia na powierzchniach styku, a także nieodkształcalne plastycznie strefy metalu w pobliżu osnowy, opóźniają przepływ warstwy obwodowej do kanału matrycy, dzięki czemu nie uczestniczy w tworzeniu powierzchni produktu. Jest to jedna z zalet prasowania bezpośredniego, która polega na tym, że jakość powierzchni przedmiotu obrabianego ma niewielki wpływ na jakość powierzchni formowanego produktu.

Pod koniec etapu głównego następuje zjawisko, które ma ogromny wpływ na cały proces tłoczenia - formacja obciążniki prasy, co dzieje się w następujący sposób. Gdy podkładka dociskowa przesuwa się w kierunku matrycy, na skutek tarcia, ruch części metalowych stykających się z podkładką dociskową zwalnia, a w środkowej części obrabianego przedmiotu powstaje wnęka w kształcie lejka, do której przepływa przeciwprąd metal jest skierowany. Ze względu na to, że do tego „lejka” wdzierają się duże ilości metalu z powierzchni końcowej i bocznej przedmiotu obrabianego, zawierające tlenki, smary i inne zanieczyszczenia, zacisk prasy może wnikać w produkt prasy. W wysokiej jakości wyrobie prasowym obecność tej wady jest niedopuszczalna. Najbardziej charakterystycznym zjawiskiem trzeciego etapu prasowania jest powstawanie zlewu prasy.

Aby całkowicie wykluczyć przejście wypornika prasy w produkt prasy, proces prasowania jest zatrzymywany do momentu zakończenia wytłaczania przedmiotu obrabianego. Niedociśnięta część obrabianego przedmiotu, zwana balans prasowy, jest usuwany na odpady. Długość pozostałości po prasie, w zależności od warunków tłoczenia, przede wszystkim wartości tarcia stykowego, może wahać się od 10 do 30% średnicy początkowej przedmiotu obrabianego. Jeżeli mimo to wypornik prasy przeniknął do produktu prasy, wówczas ta część profilu jest oddzielana i odrzucana.

Powstawanie zlewu prasy gwałtownie spada podczas prasowania wstecznego, ale przejściu do tego typu towarzyszy spadek wydajności procesu. Istnieją następujące środki mające na celu zmniejszenie zagłębienia prasy przy zachowaniu wydajności:

• zmniejszenie tarcia na bocznych powierzchniach pojemnika i matrycy poprzez zastosowanie smarowania oraz zastosowanie pojemników i matryc o dobrym wykończeniu powierzchni;
• podgrzewanie pojemnika, co zmniejsza chłodzenie warstw obwodowych wlewka;
• prasowanie w płaszczu.

Wymuszone warunki prasowania

Wybór sprzętu, obliczenia narzędzia, ustalenie kosztów energii i inne wskaźniki są obliczane na podstawie określenia warunków siły prasowania. W praktyce produkcji prasowej wskaźniki te wyznaczane są eksperymentalnie, analitycznie lub za pomocą symulacji komputerowej.

Warunki siły prasowania określone w warunkach produkcyjnych są najdokładniejsze, zwłaszcza jeśli badania są prowadzone na istniejących urządzeniach, ale metoda ta jest pracochłonna, kosztowna i często prawie niemożliwa do zastosowania w nowych procesach. Modelowanie procesów obróbki surówki w produkcji, a coraz częściej w warunkach laboratoryjnych, wiąże się z odchyleniem od warunków rzeczywistych, zwłaszcza temperaturowych, ze względu na różnice w powierzchniach właściwych modelu i naturze, stąd niedokładności tej metody. Najprostszą i najczęstszą metodą, która pozwala na dość dokładną ocenę całkowitej siły nacisku, jest metoda pomiaru ciśnienia cieczy w cylindrze roboczym prasy według manometru. Spośród metod eksperymentalnych pozwalających pośrednio określić warunki siłowe prasowania, stosuje się metodę pomiaru odkształceń sprężystych kolumn prasy oraz badania tensometryczne.

Do komputerowego modelowania procesów tłoczenia i określania kosztów siły wykorzystuje się programy DEFORM (Scentific Forming Technologies Corporation, USA) i QFORM (KvantorForm, Rosja), które są oparte na metoda elementów skończonych. Przygotowując dane do modelowania za pomocą tych programów, zwykle wymagane są informacje o odporności materiału przedmiotu obrabianego na odkształcenia, właściwościach zastosowanego smaru oraz parametrach technicznych sprzętu odkształcającego.

Dużym zainteresowaniem cieszą się metody analityczne określania warunków siły prasowania, które opierają się na prawach mechaniki ciała stałego, wyniki eksperymentów badania stanu naprężenie-odkształcenie prasowanego materiału, równania równowagi różniczkowej, metoda bilansu mocy itp. Wszystkie te metody obliczeniowe są dość złożone i opisane w specjalnej literaturze. Ponadto w metodach analitycznych należy wiedzieć, że w dowolnej formule niemożliwe jest uwzględnienie wszystkich warunków i odmian procesu w wyrażeniu matematycznym, a zatem nie ma niezbędnych współczynników obliczeniowych, które dokładnie odzwierciedlają rzeczywiste warunki i czynniki procesu.

W praktyce dla typowych rodzajów prasowania często stosuje się uproszczone wzory do określania siły całkowitej. Najbardziej znana jest formuła I. L. Perlina, według której siła R, wymagana do wyciągnięcia metalu z pojemnika przez otwór matrycy jest równa

P = R M + T K + T M + T n , (5.7)

gdzie R M- siła potrzebna do wykonania odkształcenia plastycznego bez tarcia; T do - siła potrzebna do pokonania sił tarcia na powierzchni bocznej pojemnika i trzpienia (przy metodzie prasowania odwrotnego nie występuje ruch wlewka względem pojemnika i T do - O); Г m - siła potrzebna do pokonania sił tarcia powstających na bocznej powierzchni ściskającej części strefy odkształcenia; Tp- siła potrzebna do pokonania sił tarcia działających na powierzchnię taśmy kalibrującej matrycy.

Ciśnienie nacisku i jest obliczany jako stosunek wysiłku R, przy którym następuje prasowanie, do pola przekroju pojemnika R do

Do obliczania składowych siły nacisku stosuje się najczęściej wzory zawarte w podręcznikach dla różnych przypadków prasowania.

Często stosuje się uproszczone formuły, na przykład:

P \u003d P 3 M P pX, (5.9)

gdzie ^3 to pole przekroju przedmiotu obrabianego; M p - moduł prasowania, który uwzględnia wszystkie warunki prasowania; X- współczynnik remisu.

Do praktycznych obliczeń siły nacisku możemy polecić wzór L.G. Stepansky'ego, który jest zapisany w następującej postaci:

P \u003d 1,15aD (1 + 1,41p? 1). (5.10)

gdzie 5 - odporność na odkształcenie materiału przedmiotu obrabianego.

Głównymi czynnikami wpływającymi na wielkość siły prasowania są: charakterystyka wytrzymałościowa metalu, stopień odkształcenia, kształt i profil kanału osnowy, wymiary obrabianego przedmiotu, warunki tarcia, prędkość prasowania i wypływu, temperatura pojemnika i matrycy.

Prasowanie rur i profili drążonych

Zaciskanie rur

Prasowanie wytwarza rury i inne profile drążone. W tym celu stosuje się prasowanie bezpośrednie i odwrotne za pomocą stałej i ruchomej igły, a także prasowanie za pomocą matrycy kombinowanej. Prasowanie stałą igłą to proces, w którym w momencie wtłoczenia metalu w szczelinę pierścieniową tworzącą ściankę rury, igła pozostaje w stanie nieruchomym.

Bezpośrednie i odwrotne prasowanie rur ze stałą igłą nie różni się zasadniczo od schematów prasowania produktów stałych. Jednak obecność dodatkowego szczegółu - igły trzpieniowe tworząc wewnętrzny kanał rury, zmienia charakter przepływu metalu. Dla igły trzpienia wymagany jest specjalny napęd, którego zadaniem jest zapewnienie różnych warunków kinematycznych w zależności od stosunku prędkości ruchu igły trzpienia, suwaka prasy i pojemnika.

Wytłaczanie rurek ze stałą igłą wymaga użycia półfabrykatów z wykonanymi wcześniej w nich otworami centralnymi, które pełnią jednocześnie rolę otworów prowadzących dla igły. Wgłębienie w półfabrykacie na igłę trzpienia wykonuje się poprzez przebijanie na prasie, wiercenie lub odlewanie. Schemat bezpośredniego prasowania rur pokazano na ryc. 5.9.

Ryż. 5.9. Schemat etapów bezpośredniego prasowania rur za pomocą stałej igły: a- pozycja startowa: I- trzpień igłowy; 2 - wierzchołek igły trzpienia; 3 - stempel prasowy; 4 - podkładka prasowa; 5 - puste; 6 - pojemnik; 7 - macierz; 8 - uchwyt matrycy; 6 - ładowanie przedmiotu obrabianego do pojemnika; w - kruszenie przedmiotu obrabianego; d - etap stałego przepływu; d- początek odpływu ze stref trudnej deformacji i powstanie zlewu prasy; e- cofnięcie tłoka prasy i pojemnika, oddzielenie pozostałości po prasie i myjki prasy: 9 - nóż

Prasowanie rozpoczyna się ruchem tłoka prasy, następnie igła trzpienia przechodzi przez otwór w obrabianym przedmiocie, aż jej koniec opiera się o matrycę, po czym obrabiany przedmiot jest dociskany z kolejnym wytłoczeniem metalu w pierścieniowej szczelinie utworzonej przez kanał matrycy (tworzy zewnętrzną średnicę fajki) i powierzchnię igły (tworzy wewnętrzną średnicę fajki). Podobnie jak podczas prasowania pręta, pomiędzy powierzchniami przedmiotu obrabianego a ściankami pojemnika powstaje siła tarcia. Po osiągnięciu określonej długości pozostałości po prasie, igła cofa się, następnie pojemnik jest wycofywany, a pozostałości po prasie są z niego usuwane. Gdy tłok prasy jest cofnięty, nożyce zamocowane na przedniej belce poprzecznej prasy oddzielają pozostałości prasy. Należy zauważyć, że podczas wyciskania metalu igła trzpienia jest utrzymywana przez system przebijający w matrycy w tej samej pozycji, dlatego ta metoda prasowania nazywana jest prasowaniem rur nieruchomą igłą trzpieniową. Ale rury można również zaprasowywać na prasach do profili prętowych bez systemu przebijania. W tym przypadku igła trzpienia jest przymocowana do tłoka prasy i wchodzi do pustej wnęki, a następnie do matrycy. Kiedy tłok porusza się, a metal jest wytłaczany, igła trzpienia również porusza się do przodu, a ta metoda nazywana jest przesuwaniem igłą.

Kolejność odwrotnego prasowania rur ze stałą igłą pokazano na ryc. 5.10. W początkowym momencie trzpień 1 włożony do wnęki przedmiotu obrabianego 4 aż jego wierzchołek wejdzie w kanał matrycy 5, wtedy wlewek jest wyciskany, a kęs jest wytłaczany w pierścieniową szczelinę między kanałem matrycy a powierzchnią igły. Po osiągnięciu z góry określonej długości pozostałości z prasy, igła jest wycofywana do swojej pierwotnej pozycji, a pozostałość z prasy jest usuwana.

Główne zalety metody bezpośredniego tłoczenia rur w porównaniu z metodą odwrotną można sformułować w następujący sposób:

• 1. Umiejętność obsługi każdego rodzaju prasy.
• 2. Wysoka jakość powierzchni otrzymanych rur.
• 3. Możliwość uzyskania rur o niemal dowolnej konfiguracji.

Jednocześnie należy pomścić szereg niedociągnięć:

• 1. Wysokie koszty energii w celu pokonania sił tarcia.
• 2. Anizotropia właściwości na długości i przekroju rur.
• 3. Zużycie na powierzchni pojemnika i trzpienia igły.
• 4. Znaczne odpady metalowe z pozostałości prasy (10% lub więcej).

Do prasowania rur ze stałą igłą stosuje się prasy do profili wyposażone w system przebijania, który nie wymaga użycia tylko pustego kęsa. Z bezpośrednim prasowaniem rur po załadowaniu obrabianego przedmiotu 4 i prasowych podkładek 3 do pojemnika 5 obrabiany przedmiot jest najpierw wyciskany. W tym przypadku igła 7, znajdująca się wewnątrz wydrążonego tłoka prasy 3, lekko popchnij do przodu i zablokuj otwór podkładki dociskowej 2 (ryc. 5.11, b). Po wyciśnięciu ciśnienie zostaje usunięte z tłoka prasy i wlewek jest przebijany wyciąganą z niego igłą. Następnie na tłok dociskany jest ciśnienie robocze, a obrabiany przedmiot jest wyciskany do pierścieniowej szczeliny między igłą 1 i matryca 6 (ryc. 5.11, d). Pod koniec tłoczenia pakiet prasowy (resztki z prasy z podkładką prasową) odcinany jest nożem 8 (ryc. 5.11, mi). Przy tej metodzie konieczne jest staranne wycentrowanie osi pojemnika, tłoka prasy i trzpienia względem osi matrycy, aby uniknąć mimośrodowości powstałych rur.

Ryż. 5.10. Schemat etapów odwrotnego prasowania rur ze stałą igłą: a- pozycja startowa: 1 - trzpień igłowy; 2 - stempel prasowy migawki; 3 -pojemnik; 4 - przygotowanie; 5 - macierz; 6 - stempel prasowy; 7 - ustnik; wprowadzenie igły i dociśnięcie przedmiotu obrabianego do pojemnika; g - prasowanie rur; d - sprasowanie na określoną długość pozostałości po prasie, wycofanie suwaka blokującego i igły: 9 -nóż; 10- rura; mi- wypchnięcie matrycy z pojemnika; w - powrót do pozycji wyjściowej

Opisane schematy mają następujące wady:

• 1. Wykonanie otworu w obrabianym przedmiocie (wiercenie, przebijanie itp.) wymaga zmiany konstrukcji sprzętu i narzędzi, dodatkowych operacji, co zwiększa złożoność procesu, zmniejsza wydajność itp.
• 1 2 3 4 5 6 7

Ryż. 5.11. Schemat etapów bezpośredniego prasowania rur za pomocą stałej igły: a- pozycja startowa: 1 - igła; 2 - stempel prasowy; 3 - podkładka prasująca; 4 - przygotowanie; 5 - pojemnik; 6 - macierz; 7 - uchwyt matrycy; b - podawanie przedmiotu obrabianego do pojemnika; w- przedmiot obrabiany rasprssssovka; g - oprogramowanie przedmiotu obrabianego z igłą: 8 - korek; d- prasowanie na określoną długość pozostałości z prasy; e- dział pozostałości po prasie

z podkładką prasującą: 9 - nóż; 10 - rura

• 2. Uzyskanie dokładnej geometrii rury powoduje konieczność centrowania trzpienia względem osi kanału matrycy, co komplikuje konstrukcję ustawienia narzędzia.
• 3. Nałożenie smaru na igłę trzpienia zwiększa prawdopodobieństwo wystąpienia wad w obrabianym przedmiocie.

Zaciskanie rur i profili drążonych ze spawaniem

Większość wad wymienionych dla rozważanych rodzajów prasowania rur jest eliminowana za pomocą połączonych matryc, co umożliwia uzyskanie produktów o prawie dowolnej konfiguracji o złożonych konturach zewnętrznych i wewnętrznych. Takie matryce umożliwiają wytwarzanie profili nie tylko z jednym, ale również z kilkoma wnękami o różnych kształtach, zarówno symetrycznych, jak i asymetrycznych. Bardziej precyzyjne zamocowanie trzpienia względem kanału matrycy oraz jego niewielka długość, a co za tym idzie zwiększona sztywność, umożliwiają wytłaczanie rur i profili pustych o znacznie mniejszej zmienności grubości w porównaniu do tłoczenia przez proste matryce.

Korzyści płynące z tego procesu są następujące:

• eliminuje utratę metalu w celu uzyskania wnęki w litym kęsie;
• możliwe staje się używanie pras bez systemu przebijania;
• wzdłużna i poprzeczna zmienność grubości pustych w środku prasowanych produktów jest zmniejszona dzięki sztywno zamocowanej krótkiej igle;
• możliwe staje się otrzymanie produktów o dużej długości metodą półciągłego prasowania ze składaniem prasującego produktu we wnękę;
• poprawia jakość wewnętrznej powierzchni profili ze względu na brak smarów;
• możliwe staje się prasowanie kilku profili jednocześnie, w najróżniejszej konfiguracji.

Jednak przy stosowaniu takiego schematu prasowania należy wziąć pod uwagę szereg wad, wśród których główne to duża pozostałość po prasie i obecność spoin mniej wytrzymałych niż metal podstawowy, a także wysoki koszt matryce i niska wydajność procesu.

Wszystkie kombinowane matryce składają się z korpusu matrycy lub tulei matrycy oraz rozdzielacza z igłą. Matryca i igła tworzą kanały, których przekroje odpowiadają przekrojom produktów prasy. Na ryc. 5.12 pokazuje, że na solidnym przedmiocie obrabianym 4, umieszczony w pojemniku 3, z prasy 1 przez prasę 2 ciśnienie jest przenoszone z cylindra roboczego prasy.

Metal przedmiotu obrabianego pod ciśnieniem 4, przechodząc przez wystający rozdzielacz 7, dzieli się na dwa strumienie, które następnie wchodzą do wspólnej strefy spawania 8 (przepływ metalu zaznaczono strzałkami), opływają rozdzielacz i pod wpływem wysokich temperatur i ciśnień są wspawane w rurę 9, ze szwami na całej długości. Taka matryca nazywana jest również trzciną.

Na ryc. 5.13. przedstawiono schemat montażu zaciskarki (ustawienia narzędzia), które służy do zaciskania rury za pomocą matrycy kombinowanej.

Ryż. 5.12. Schemat przeciskania rury przez jednokanałową matrycę kombinowaną z wystającą przekładką: 1 - stempel prasowy; 2 - podkładka prasująca; 3 - pojemnik; 4 - pusty; 5 - korpus matrycy; 6 - matryca; 7 - wystająca przegroda;

• 8 - strefa spawania; 9 - rura

Ryż. 5.13. Ustawienie narzędzia do przeciskania rury przez jednokanałową matrycę kombinowaną z wystającą przekładką: 1 - stempel prasowy; 2 - pojemnik; 3 - podkładka prasująca; 4 - matryca; 5 - obudowa matrycy; 6 - wstawka; 7 - uchwyt matrycy; 8 - przewodnik; 9 - rura

Połączone matryce o różnej konstrukcji umożliwiają uzyskanie nie tylko rur, ale także profili z jednym, jak i kilkoma wnękami o różnych kształtach, zarówno symetrycznych jak i asymetrycznych, których nie da się wykonać przez wciśnięcie w proste matryce. Na ryc. 5.14 przedstawia czterokanałową matrycę kombinowaną do tłoczenia profilu o złożonym kształcie.

Ryż. 5.14. Połączona matryca poczwórna (a) i kształt prasowanego profilu (b)

Niezbędnym warunkiem uzyskania mocnych spoin jest również stosowanie takich trybów prasowania temperaturowego i szybkościowego, przy których temperatura metalu w strefie plastycznej staje się wystarczająco wysoka do zawiązania w szwach, a czas kontaktu zgrzewanych powierzchni zapewnia występowanie procesów dyfuzyjnych, które przyczyniają się do rozwoju i wzmocnienia wiązań metali. Ponadto spełnienie warunków odkształcenia gwarantujących wysokie ciśnienie hydrostatyczne w strefie zgrzewania zapewnia również dobrą jakość spoiny.

Tłoczenie przez matrycę wielokanałową

Wytłaczanie metalu, które wykorzystuje matryce z maksymalnie 20 kanałami (rys. 5.15), a czasem więcej, nazywa się prasowanie wielokanałowe. Przejście od prasowania jednokanałowego do wielokanałowego dzięki zwiększeniu całkowitego przekroju jednocześnie prasowanych wyrobów i zmniejszeniu całkowitego wydłużenia przy tych samych wielkościach detali i równych prędkościach wypływu skraca czas trwania procesu prasowania, zmniejsza całkowity nacisk docisku i efekt cieplny odkształcenia, a także prowadzi do zwiększenia całkowitego pola powierzchni styku w kanałach osnowy.

Zastąpienie prasowania jednokanałowego prasowaniem wielokanałowym jest korzystne w następujących warunkach:

• wydajność wzrośnie;
• nominalna siła zastosowanej prasy jest wielokrotnie większa niż wymagana do zaprasowania danego profilu przez jeden kanał;
• wymagane jest ograniczenie wzrostu temperatury metalu w strefie odkształcenia;
• konieczne jest uzyskanie profili o małej powierzchni przekroju.

Cechą przepływu metalu podczas prasowania wielokanałowego jest to, że objętość prasowanego metalu przy zbliżaniu się do osnowy dzieli się na oddzielne przepływy (w zależności od liczby kanałów), a prędkości wypływu z każdego kanału osnowy będą być innym. Dlatego im dalej od środka matrycy znajdują się osie kanałów matrycy, tym krótsza będzie długość powstałych produktów prasy. Takie tłoczenie charakteryzuje się przeciętnym rysunkiem A, por.:

^p = -^r. (5.11)

w

gdzie E’k jest polem przekroju pojemnika; - pole przekroju kanału w matrycy; P- ilość kanałów w macierzy.

W prasowaniu wielokanałowym, gdy podkładka prasująca przesuwa się w kierunku matrycy, szybkości wypływu przez różne kanały stale się zmieniają. Aby wyrównać prędkości wypływu z różnych kanałów i uzyskać prasę o określonej długości, kanały na matrycy są rozmieszczone w określony sposób. Wartości prędkości wypływu będą zbliżone, jeżeli środki kanałów będą rozmieszczone równomiernie na całym obwodzie ze środkiem na osi przedmiotu obrabianego. Jeżeli kanały znajdują się na kilku koncentrycznych okręgach, wówczas środek każdego kanału musi pokrywać się ze środkiem ciężkości równych komórek siatki przyłożonej do końcowej powierzchni matrycy. Komórki muszą być ułożone symetrycznie wokół osi.

Oprócz rozważanej już metody prasowania z wykorzystaniem matryc kombinowanych (patrz ryc. 5.14), prasowanie wielokanałowe stosuje się również przy wytwarzaniu profili asymetrycznych lub z jedną płaszczyzną symetrii w celu zmniejszenia nierówności odkształceń (patrz ryc. 5.15).

Schemat montażu zaciskarki (ustawienie narzędzia) do zaciskania wielokanałowego przedstawiono na ryc. 5.16.

Ryż. 5.15.

Ryż. 5.16. Schemat ustawienia narzędzia do prasowania wielokanałowego na prasie poziomej: 1 - stempel prasowy; 2 - podkładka prasująca; 3 - przygotowanie; 4 -

5 - matryca; 6 - uchwyt matrycy

W przypadkach, gdy niemożliwe jest zaprasowanie profilu o dużej średnicy w więcej niż jednym gwincie dla określonej wielkości prasokontenera, wskazane jest prasowanie tego profilu jednocześnie z jednym lub dwoma profilami o małej średnicy w celu zwiększenia wydajności prasy. naciśnij.

Sprzęt do prasowania

Jako urządzenia do prasowania najczęściej stosowane są prasy z napędem hydraulicznym, które są maszynami o działaniu statycznym. Prasy hydrauliczne są proste w konstrukcji, a jednocześnie mogą wytwarzać znaczne siły za pomocą płynu pod wysokim ciśnieniem (emulsja wodna lub olej mineralny). Główne cechy pras hydraulicznych to siła nominalna R n, skok roboczy i prędkość ruchu trawersu prasującego, a także wymiary pojemnika. Siła nominalna prasy jest określana jako iloczyn ciśnienia cieczy w cylindrze roboczym prasy i pola (lub sumy pól) nurnika. Szybkość skoku tłoka prasy można łatwo regulować, zmieniając ilość płynu dostarczanego do cylindrów. Prasy z napędem mechanicznym z silnika elektrycznego do prasowania metalu są używane rzadziej.

Typowa instalacja prasy hydraulicznej składa się z prasy I, rurociągów II, sterowania III i napędu IV (rys. 5.17).

Konstrukcja prasy hydraulicznej obejmuje ramę 1, służący do zamykania powstałych sił, cylinder roboczy 2, w którym rozwija się ciśnienie płynu, tłok 3, postrzeganie tego nacisku i przekazywanie tej siły przez narzędzie 4 na obrabianym przedmiocie 5. Aby wykonać suw powrotny w prasach hydraulicznych, zapewnione są cylindry powrotne 6.

Napęd pras hydraulicznych to układ zapewniający produkcję płynu pod wysokim ciśnieniem oraz jego akumulację. Napędem mogą być pompy lub stacje pompowo-magazynowe. Pompy stosowane są jako napęd indywidualny na prasach małej i średniej mocy, pracujących na niskich obrotach. W przypadku pras o dużej mocy lub grupy pras stosuje się napęd pompy-akumulatora, który różni się od napędu pojedynczej pompy tym, że do sieci wysokociśnieniowej dodawany jest akumulator - cylinder do gromadzenia cieczy pod wysokim ciśnieniem. Podczas pracy pras płyn w akumulatorze jest okresowo zużywany i ponownie się gromadzi. Taki napęd zapewnia dużą prędkość ruchu narzędzia i niezbędną siłę prasy.

W zależności od przeznaczenia i konstrukcji prasy dzielą się one na profil prętowy i profil rurowy, w zależności od ich umiejscowienia - na pionowy i poziomy. W przeciwieństwie do pras do profili prętowych prasy do profili rurowych są wyposażone w niezależny napęd igłowy (system przebijania).

Zgodnie z metodą prasowania prasy dzielą się na prasy do prasowania bezpośredniego i wstecznego, a według siły - na prasy małe (5-12,5 MN), średnie (15-50 MN) i duże (powyżej 50 MN ) siły.

Ryż. 5.17. Schemat instalacji prasy hydraulicznej: I - prasa; II - rurociągi; III - organy zarządzające; IV - napęd; 1 - łóżko; 2 - cylinder; 3 - tłok; 4 - narzędzie; 5 - puste; 6 - cylindry powrotne

Krajowe zakłady przetwarzające metale nieżelazne i stopy wykorzystują głównie prasy pionowe o sile 6-10 MN oraz poziome - 5-300 MN. Przedsiębiorstwa zagraniczne stosują prasy pionowe o sile od 3 do 25 MN, a poziome od 7,5 do 300 MN.

W skład większości instalacji prasowych oprócz samej prasy wchodzą urządzenia do podgrzewania i przenoszenia wlewków z pieca do prasy, a także urządzenia znajdujące się po stronie wyjścia produktu z prasy: lodówka, mechanizmy do prostowania , cięcie i nawijanie produktów.

Porównanie pras pionowych i poziomych ujawnia zalety i wady każdego z tych typów urządzeń. Tak więc, ze względu na mały skok głównego tłoka, prasy pionowe znacznie przewyższają poziome pod względem ilości naciśnięć na godzinę. Dzięki pionowemu rozmieszczeniu części ruchomych prasy te są łatwiejsze do centrowania, mają lepsze warunki do pracy ze smarowaniem pojemników, co pozwala na produkcję rur o cieńszych ściankach i mniejszej zmienności grubości ścianek. W przedsiębiorstwach zajmujących się obróbką metali nieżelaznych stosuje się prasy pionowe bez systemu przebijania iz systemem przebijania. Oba typy pras wykorzystywane są głównie do produkcji rur o ograniczonej długości i średnicy od 20-60 mm. W przypadku pras pierwszego typu stosuje się wydrążony kęs, który obraca się wzdłuż zewnętrznej średnicy, aby zmniejszyć zmienność grubości ścianki rury. W przypadku pras z systemem przebijania stosuje się lity półfabrykat, którego oprogramowanie układowe jest wykonywane na prasie. Schemat prasy pionowej bez systemu przebijania pokazano na ryc. 5.19.

Po każdym naciśnięciu suwaka 12 za pomocą siłownika hydraulicznego przesuwa się w prawo, produkt jest odcinany, a matryca z resztkami prasy toczy się do pojemnika po suwaku ślizgowym. Ruch wsteczny głównego nurnika odbywa się dzięki cylindrowi 14, zamocowany na stojaku. Konstrukcja prasy pionowej pozwala na 100-150 naciśnięć na godzinę.

Jednak mimo to prasy poziome stały się powszechne ze względu na możliwość prasowania dłuższych produktów, także tych o dużym przekroju. Ponadto tego typu prasa jest łatwiejsza w pracy z narzędziami automatyzacji. Na ryc. 5.19 i 5.20 to prasy poziome do profili prętowych i rurowych.

Prasy do profili prętowych są prostsze w konstrukcji niż prasy do profili rurowych, głównie dlatego, że nie zawierają urządzenia do przebijania. W projekcie pokazanym na ryc. 5.19 prasa zawiera ruchomy pojemnik 3, w stanie poruszać się dzięki cylindrom ruchu kontenera 9 wzdłuż osi prasy, główny cylinder 6, do którego wpływa ciecz pod wysokim ciśnieniem, co zapewnia wytworzenie siły docisku przenoszonej przez tłok prasy 10 i podkładka dociskowa na obrabianym przedmiocie. Za pomocą cylindrów powrotnych 7 ze względu na płyn o niskim ciśnieniu porusza się ruchoma poprzeczka 8. Rury można również prasować na takich prasach, ale w tym celu należy użyć pustego kęsa lub, w przypadku litego kęsa, prasowanie powinno odbywać się przez kombinowaną matrycę.

Masywna podstawa prasy do rur (patrz rys. 5.21) to płyta fundamentowa 12, na którym przód 1 i tylne belki poprzeczne 2, które są połączone czterema potężnymi kolumnami 3. Te części prasy przenoszą główne obciążenie podczas prasowania. W tylnej belce poprzecznej zamocowany jest siłownik główny, za pomocą którego wytwarzana jest robocza siła docisku, oraz siłownik powrotny, mający na celu przesunięcie tłoka prasy do jego pierwotnego położenia. 2.

Ryż. 5.18. Widok ogólny prasy pionowej: 1 - łóżko; 2 - cylinder główny; 3 - główny tłok; 4 - ruchomy trawers; 5 - głowa; 6 - stempel prasowy; 7 - igła; 8 - pojemnik; 9 - uchwyt na pojemnik; 10- matryca; 11- talerz; 12 - suwak; 13 - nóż; 14 - cylinder; 15 - nawiasy

13 12 11 10 9 cali

Ryż. 5.19. Widok ogólny prasy do profili poziomych: 1 - tablica matrycowa; 2 - Kolumna; 3 - pojemnik;

• 4 - uchwyt na pojemnik; 5 - wciskanie trawersu; 6 - cylinder główny; 7 - cylinder powrotny; 8 - tylna poprzeczka;
• 9 - cylinder ruchu pojemnika; 10 - stempel prasowy; 11- węzeł macierzy; 12 - przednia belka poprzeczna; 13 - naciśnij łóżko
• 11 10 1 8

• 9 4 5 3 16 7 8
• 13 W celu

Ryż. 5.20. Widok ogólny poziomej prasy do rur: 1 - przednia belka poprzeczna; 2 - tylna poprzeczka; 3 - Kolumna; 4 - węzeł macierzy; 5 - pojemnik; 6 - cylinder; 7 - stół odbiorczy; 8 - brama klinowa; 9 - cylinder hydrauliczny; 10 - Piła; 11 - nożyce; 12 - płyta podstawowa; 13 - cylinder główny; 14 - główny tłok; 15 - ruchoma poprzeczka; 16 - stempel prasowy; 17 - cholewka; 18 - trzon systemu przekłuwania; 19 - przechodzenie przez system firmware; 20 - tłok nurnikowy; 21 - cylinder

oprogramowanie układowe; 22 - igła

W opisywanej konstrukcji prasy tylna belka poprzeczna jest zintegrowana z głównym cylindrem. 13. Ruchomy trawers 15 ze stemplem prasowym 16 połączony z przednią szyjką głównego tłoka 14. Ruchoma łodyga 18, zamocowany na ruchomym trawersie, 19 system przebijający, wchodzi do wnęki głównego nurnika i jego trzpienia 7 7. W kanale ruchomego drążonego pręta 18 jest rurka, przez którą podawana jest woda, aby schłodzić igłę przekłuwającą 22. Woda chłodząca z igły jest odprowadzana przez kanał wydrążonego pręta. Cały system teleskopowy zamknięty jest w obudowie chwytu 77. Z kolei trawers mocowany jest na tłoku 20 cylinder oprogramowania 21. Trawers przebijający 19 i łodyga 18 podczas przebijania poruszają się autonomicznie od głównego tłoka, a podczas wciskania poruszają się z nim synchronicznie. węzeł macierzy 4 z przyległym kontenerem 5 przez bramkę klinową 8 spoczywa na przedniej poprzeczce. Brama klinowa wyposażona jest w siłownik hydrauliczny 9. Podczas oddzielania pozostałości prasy i wymiany matrycy ustnik z uchwytem matrycy jest usuwany z belki poprzecznej za pomocą cylindra 6, który jest montowany w ramie stołu odbiorczego 7. Produkt odcinany jest piłą od pozostałości prasy 10 lub nożyce 77. Piła jest podnoszona lub opuszczana za pomocą siłowników hydraulicznych zasilanych olejem, aby zakończyć operację cięcia.

Zaciskanie rur na prasie do rur składa się z następujących operacji. Obrabiany przedmiot, nagrzany w piecu, toczy się rynnami na stół pośredni, zostaje pokryty smarem i przeniesiony na tacę. Przed wlewkiem, na tej samej wanience przed kęsem, montowana jest myjka do wyciskania i taca jest przesuwana do poziomu pojemnika 5, aż oś wlewka zrówna się z osią pojemnika. Następnie obrabiany przedmiot z podkładką dociskową za pomocą stempla prasowego 16 tłok pompy głównej na biegu jałowym 14 nadziewany do podgrzewanego pojemnika. Aby zatrzymać ruchomą trawersę 75 w momencie osiągnięcia zadanej wysokości przez pozostałości prasy przed pojemnikiem, zainstalowano ogranicznik posuwu. Następnie pod działaniem płynu pod wysokim ciśnieniem w cylindrze systemu przebijającego 21 wykonywany jest skok roboczy, a przedmiot obrabiany jest zszywany igłą 22. Wciskanie rury poprzez wciskanie metalu w szczelinę pomiędzy kanałem matrycy a igłą odbywa się poprzez nacisk tłoka prasy 16 przez podkładkę prasującą na obrabiany przedmiot z powodu płynu pod wysokim ciśnieniem w głównym cylindrze. Pod koniec cyklu prasowania poprzeczki przebijające i dociskające cofają się do skrajnej tylnej pozycji, pojemnik jest cofany, aby umożliwić przejście piły 10, który jest zasilany przez cylindry hydrauliczne, odcina pozostałości prasy i jest cofany do pierwotnej pozycji. Po tym następują operacje usunięcia pozostałości prasy z resztą rury i oddzielenia ich nożyczkami 77. Następnie igła jest wyciągana w celu schłodzenia i nasmarowania.

Zgodnie z technologią prasowania prasa hydrauliczna musi posiadać również mechanizmy pomocnicze służące do wykonywania takich operacji jak podawanie wlewka do pieca grzewczego, odcinanie pozostałości po prasie i jej czyszczenie, transport prasowanych prętów i ich wykańczanie oraz w razie potrzeby , obróbka cieplna. Charakterystyczne dla nowoczesnych pras jest ich pełna mechanizacja i automatyzacja wraz ze sterowaniem programowym dla operacji głównych i pomocniczych, począwszy od podawania detalu do pieca grzewczego, samego procesu prasowania, a skończywszy na pakowaniu wyrobów gotowych.

Naciśnij narzędzie

Główne części narzędzia do prasowania

Zestaw narzędzi zainstalowanych na prasie nazywa się ustawienie narzędzi, których konstrukcja różni się w zależności od urządzenia prasy i rodzaju prasowanych produktów.

Do prasowania na prasach hydraulicznych stosuje się kilka rodzajów regulacji, które różnią się w zależności od rodzaju produktów prasowych, metody prasowania i rodzaju używanego sprzętu prasującego.

Zazwyczaj konfiguracje narzędzi to systemy składające się z zestawu matryc, pojemnika i stempla lub zestawu matryc, pojemnika, trzpienia i stempla i różnią się konstrukcją zestawu matryc lub wkładaniem trzpienia. Jeden z głównych typów ustawiania narzędzi pokazano na ryc. 5.21.

W prasach hydraulicznych głównymi narzędziami prasowymi są matryce, uchwyty do matryc, igły, podkładki do pras, matryce do pras, uchwyty igieł oraz pojemniki.

W porównaniu z prasami do profili prętowych, regulacje narzędzi stosowane w prasach do profili rurowych mają swoje własne cechy związane z obecnością części niezbędnych do przebicia litego kęsa.

Narzędzie pras hydraulicznych jest warunkowo podzielone na części zespołu ruchomego i części zespołu stałego. Stały zespół w prasowaniu bezpośrednim zawiera pojemnik i urządzenie do mocowania matryc, które nie poruszają się wraz z prasowanym metalem podczas wytłaczania wyrobów.

W skład zespołu ruchomego wchodzi stempel, podkładka dociskowa, uchwyt igły oraz igła. Taki podział narzędzia jest wskazany do analizy warunków jego pracy, sposobów mocowania i konserwacji.

Rozważając kwestie wytrzymałości i trwałości narzędzia, mocno obciążone narzędzie robocze do prasowania metali na gorąco można podzielić na dwie grupy.

Ryż. 5.21. Schemat ustawienia narzędzia do bezpośredniego prasowania na prasie poziomej: 1 - stempel prasowy; 2 - podkładka prasująca; 3 - przygotowanie; 4 - rękaw wewnętrzny pojemnika; 5 - macierz; 6 - uchwyt matrycy

Pierwsza grupa obejmuje części, które mają bezpośredni kontakt z metalem podczas procesu prasowania: igły, matryce, podkładki pras, uchwyty matryc i wewnętrzne tuleje pojemników. Druga grupa to tuleje pośrednie i zewnętrzne pojemników, press-stampsli, głowice uchwytów matryc lub płyty matrycowe, które nie stykają się bezpośrednio z prasowanym metalem.

Narzędzie z pierwszej grupy pracuje w najtrudniejszych warunkach, poddawanych wysokim naprężeniom (do 1000-1500 MPa), cyklicznym obciążeniom przemiennym, działaniu wysokich temperatur, którym towarzyszą gwałtowne skoki i spadki temperatury, intensywne działanie ścierne odkształcalnego metalu, itp.

Cechy eksploatacyjne narzędzia z pierwszej grupy tłumaczy się tym, że koszt narzędzia z tej grupy może sięgać 70 - 95% wszystkich kosztów narzędzia roboczego typowej prasy. Tutaj brane są pod uwagę główne projekty części zawartych w narzędziu do prasowania.

Służy jako odbiornik nagrzanego wlewka. Podczas procesu wytłaczania przejmuje pełne ciśnienie z prasowanego metalu w warunkach intensywnego tarcia w wysokiej temperaturze. Aby zapewnić

Pojemniki o wystarczającej odporności chsniya są wykonane z kompozytu dwóch do czterech tulei. Pod względem gabarytów kontener stanowi największą część zespołu zaciskarki, którego masa może dochodzić do 100 t. Typową konstrukcję kontenera trójwarstwowego przedstawiono na rys.1. 5.22.

1 2

Ryż. 5.22. Pojemnik: 1 - rękaw wewnętrzny; 2 - środkowy rękaw; 3 - rękaw zewnętrzny; 4 - otwory na pręty miedziane podgrzewacza pojemnika,

Uchwyt matrycy blokuje stronę wylotową pojemnika i łączy się z nim wzdłuż powierzchni stożkowej. W centralnej części uchwytu matrycy znajduje się gniazdo do wysadzania matrycy. Matryce montuje się albo od końca uchwytu matrycy, albo od jego wewnętrznej strony. Stożkowa powierzchnia współpracująca uchwytu matrycy z pojemnikiem jest poddawana dużym obciążeniom, dlatego uchwyty matryc są wykonane z żaroodpornych stali matrycowych o wysokich właściwościach wytrzymałościowych.

(38KhNZMFA, 5KhNV, 4Kh4NVF itd.).

Naciśnij pieczęć przenosi siłę z głównego cylindra na sprasowany metal i odbiera pełne obciążenie z ciśnienia prasowania. W celu zabezpieczenia końcówki prasy przed kontaktem z rozgrzanym kęsem stosuje się wymienne podkładki prasy, które nie są przymocowane do prasy i po każdym cyklu prasowania są wyjmowane z pojemnika wraz z resztkami prasy do separacji i wykorzystania w kolejnym cykl. Wyjątkiem jest prasowanie półciągłe, w którym podkładka prasy jest zamocowana na tłoku prasy i po zakończeniu cyklu powraca do swojej pierwotnej pozycji poprzez wnękę pojemnika. W zależności od warunków pracy matryce pras wykonane są z kutych stali stopowych o wysokich parametrach wytrzymałościowych (38KhNZMFA, 5KhNV, 5KhNM, 27Kh2N2MVF).

W praktyce tłoczenia stosuje się matryce do pras do prętów i rur. Prasy o przekroju pełnym służą do prasowania profili pełnych, a także rur na prasach prętowych z ruchomym trzpieniem zamocowanym na prasie i poruszającym się wraz z nim. Konstrukcję matryc prasy pokazano na ryc. 5.23.

Na nieczynnym końcu tłoka prasy znajduje się trzpień, który służy do mocowania tłoka prasy do trawersu prasy. Stemple do pras są wykonane zarówno z masy, jak i z prefabrykatów. Zastosowanie matryc prefabrykowanych umożliwia wykorzystanie do ich produkcji odkuwek o mniejszych średnicach.

Głównym celem pracowników Prasa Prasowa jest wykluczenie bezpośredniego kontaktu pomiędzy tłokiem prasy a nagrzanym przedmiotem. Podkładki pras w procesie deformacji odbierają pełne ciśnienie prasowania i podlegają cyklicznym obciążeniom temperaturowym, dlatego są wykonane z odkuwek ze stali matrycowych (5KhNM, 5KhNV, 4Kh4VMFS, ZKh2V8F, itp.).

Ryż. 5.23. Wykrojniki: a - solidny; b - dziurawy

Uchwyt igły jest przeznaczony do mocowania igły i przenoszenia na nią siły z ruchomego trawersu urządzenia przekłuwającego, do którego trzonka jest przymocowana za pomocą gwintowanego odcinka.

Nazywa się narzędzie do flashowania obrabianego przedmiotu igła, oraz do tworzenia wnęki wewnętrznej w rurach i profilach pustych - kleszczak. Czasami te funkcje wykonuje jedno narzędzie. Podczas prasowania kęsa drążonego trzpień jest mocowany w tłoku prasy (docisk ruchomą igłą na prasie profilowej) lub w uchwycie igły (docisk na prasie rurowej z systemem przebijania). Podczas prasowania pustych profili z litego kęsa, igła trzpienia jest integralną częścią połączonej matrycy.

Do produkcji igieł stosuje się stale takie jak KhN62MVKYU, ZhS6K, 5KhZVZMFS, ZKh2V8F, 4Kh4VVMFS, ZKh2V8F i inne. 5.24 schematycznie przedstawia igły pras pionowych i poziomych stosowanych do prasowania rur i profili o stałym przekroju.

Ryż. 5.24. Igły: a - prasa pionowa; b - prasa pozioma

Część narzędzia do prasowania, która po wciśnięciu zapewnia profil o wymaganych wymiarach i jakości jego powierzchni, nazywa się matryca. Zazwyczaj matryca jest wykonana w postaci dysku z wyciętym przez nią kanałem, którego kształt przekroju musi odpowiadać przekrojowi prasowanego profilu. Średnica matrycy uzależniona jest od wymiarów pojemnika i przedmiotu obrabianego, a grubość matrycy dobierana jest w oparciu o względy konstrukcyjne i technologiczne.

Matryca działa w ekstremalnie trudnych warunkach wysokich temperatur i określonych sił przy minimalnych możliwościach smarowania i chłodzenia. Ta część jest uważana za najbardziej krytyczną i najbardziej podatną na zużycie ze wszystkich części wchodzących w skład zespołu zaciskarki. W zależności od liczby otworów macierze są jedno- i wielokanałowe. Ilość otworów w matrycy zależy od rodzaju produktu i wymaganej wydajności prasy. Zgodnie z konstrukcją matrycy dzieli się je na dwie grupy: pierwsza przeznaczona jest do otrzymywania wyrobów o pełnym przekroju lub profili drążonych prasowanych metodą rurową z kęsa drążonego, a druga służy do prasowania profili drążonych z litego kęsa i jest połączeniem matrycy z trzpieniem (matryca kombinowana). Matryca tworzy kontur produktu prasowego i określa jego dokładność wymiarową oraz jakość powierzchni.

Do prasowania większości rur i prętów wykonanych z metali nieżelaznych i stopów stosuje się różne rodzaje matryc, z których niektóre pokazano na ryc. 5.25.

Ryż. 5.25. Rodzaje macierzy: a- mieszkanie; b - promieniowy; w - drużyna narodowa:

1 - wstawić; 2 - spinacz; g - stożkowy: 3 - stożek roboczy; 4 - pasek dopasowujący

Powierzchnia części ściskającej strefy plastycznej osnowy od strony wchodzącego do niej metalu może mieć inny kształt. W praktyce ustalono, że optymalny kąt stożka wlotowego do kanału matrycy wynosi 60-100°. Wraz ze wzrostem kąta stożka pojawiają się martwe strefy, które zmniejszają możliwość przedostania się zanieczyszczonych części wlewka do produktu.

Produkt otrzymuje swoje ostateczne wymiary po przejściu przez taśmę klejącą, której długość jest określona przez rodzaj prasowanego metalu. Często w celu wydłużenia żywotności matrycę można zdemontować, a pasek wykonany jest z twardych stopów.

Matryce wykonane są ze stali matrycowych i żaroodpornych (ZKh2V8F, 4KhZM2VFGS, 4Kh4NMVF, 30Kh2MFN), a wkładki matrycowe ze stopów twardych (VK6, VK15, ZhS6K). Matryce stalowe znajdują się bezpośrednio w matricesdsrzhatsle. Podczas prasowania stopów aluminium matryce poddawane są azotowaniu w celu zmniejszenia tarcia i przywierania.

Matryce ze stopów twardych i żaroodpornych stosowane są również w postaci wkładek 1, montowany w klipsach 2 (ryc. 5.26, w), co pozwala nie tylko zaoszczędzić drogie materiały, ale także zwiększyć trwałość matryc.

Do prasowania pustych profili stosuje się połączone matryce (ryc. 5.26), których projekty różnią się kształtem i wielkością strefy spawania oraz geometrią przegrody. Wszystkie projekty matryc łączonych, w zależności od ilości jednocześnie prasowanych produktów, dzielimy na jedno- i wielokanałowe.

Ryż. 5.26. Połączone macierze: a- matryca z wystającą przekładką:

1 - stojak podporowy; 2 - grzebień rozdzielający; 3 - igła; 4 - tuleja matrycy; 5 - ciało; b- matryca prefabrykowana: I- rozdzielacz; 2 - matryca; 3 - podkład; 4 - uchwyt matrycy; 5 - spinacz; 6 - pierścień nośny; 7 - szpilka; 8 - igła rozdzielająca

Matryce jednokanałowe, w zależności od konstrukcji, posiadają różne rodzaje przegród (wystające, częściowo wpuszczane, wpuszczane, płaskie), a także mogą być kapsułowe i mostkowe. Matryca z wystającą przekładką (ryc. 5.26, a) posiada swobodny dostęp metalu do strefy spawania. Sekcja rozdzielająca takiej matrycy ma kształt elipsy. Podczas przeciskania przez taką matrycę, po każdym cyklu usuwa się pozostałości prasy poprzez wyrwanie ich z leja matrycy lub sprasowanie kolejnego detalu. Ta operacja jest wykonywana przez gwałtowne wycofanie pojemnika z matrycy.

W większości przypadków matryce kombinowane wykonywane są z prefabrykatów (rys. 5.26, b). Ułatwia to ich konserwację i pozwala obniżyć koszty ich wytwarzania.

Urządzenia i narzędzia prasujące są stale udoskonalane, co pozwala na zwiększenie wydajności tego typu obróbki plastycznej.

Podstawy technologii tłoczenia

Konstrukcja procesu prasowania obejmuje: wybór metody prasowania; obliczanie parametrów detalu (kształt, wymiary i sposób przygotowania do prasowania); uzasadnienie metody i zakresu temperatur podgrzewania kęsów; obliczenia prędkości prasowania i wydechu oraz siły prasowania; dobór urządzeń pomocniczych do obróbki cieplnej, prostowania, konserwacji, a także wyznaczenie operacji kontroli jakości wyrobów prasowych.

W technologii tłoczenia w pierwszej kolejności analizowany jest rysunek przekrojowy danego wyrobu prasowego oraz dobierany jest rodzaj tłoczenia i odpowiedni typ osprzętu. Na tym etapie gatunek stopu, długość dostawy profilu są brane pod uwagę jako dane wyjściowe, koordynując wszystkie obliczenia z takimi dokumentami regulacyjnymi, jak specyfikacje techniczne dla profili wyciskanych, opracowane na podstawie aktualnych norm państwowych i branżowych, a także dodatkowe wymagania uzgodnione między dostawcą a konsumentem.

Aby wybrać metodę tłoczenia i jej różnorodność, należy przeanalizować dane wyjściowe i wymagania dotyczące produktów, biorąc pod uwagę wielkość produkcji i stan dostawy produktów do klienta. Analiza powinna również ocenić możliwości techniczne istniejących urządzeń prasujących, a także ciągliwość prasowanego metalu w stanie sprasowanym.

W praktyce produkcji prasy najczęściej stosuje się prasowanie bezpośrednie i odwrotne. W przypadku profili o dużej długości dostawy i minimalnej wartości niejednorodności strukturalnej zaleca się stosowanie metody prasowania odwrotnego. We wszystkich pozostałych przypadkach stosuje się metodę bezpośrednią, zwłaszcza w przypadku produktów o większym przekroju, aż do wymiarów zbliżonych do wymiarów przekroju rękawa pojemnika.

Typowy schemat technologiczny stosowany do wyciskania profili, prętów i rur z utwardzonych cieplnie stopów aluminium na poziomych prasach hydraulicznych pokazano na rys. 5.27.

Ryż. 5.27.

Obrabiany przedmiot do prasowania może być odlewany lub odkształcany, a jego parametry określa się z sumy mas produktu prasy i odpadu na etapie prasy. Średnicę przedmiotu oblicza się na podstawie pola przekroju wypraski, które jest dopuszczalne dla wyciskanego stopu ciągnienia w zależności od rodzaju przedmiotu obrabianego (wlewek lub półfabrykat odkształcony) oraz siły docisku. Dla form, które nie ulegają dalszej deformacji, minimalne ściąganie powinno wynosić co najmniej 10, a dla form poddawanych dalszej obróbce wartość ta może być zmniejszona do ok. 5. Maksymalne ściąganie jest determinowane siłą docisku, trwałością zaciskarki i ciągliwy metal prasowany. Im wyższa plastyczność, tym większa maksymalna dopuszczalna rozciągliwość. Półfabrykaty do prasowania prętów i rur typowo mają stosunek długości do średnicy odpowiednio 2-3,5 i 1-2,0. Tłumaczy się to tym, że użycie długich elementów do prasowania rur prowadzi do znacznego zwiększenia ich różnicy w grubości ścianki.

W większości przypadków wlewki są używane jako półfabrykaty do prasowania. Na przykład, aby uzyskać wlewki ze stopów aluminium, obecnie szeroko stosuje się metodę półciągłego odlewania w formie elektromagnetycznej. Uzyskane w ten sposób wlewki wyróżniają się najlepszą jakością struktury i powierzchni. Po odlaniu wlewki na wyroby o wyższej jakości poddawane są wyżarzaniu homogenizującemu, po którym struktura półfabrykatów staje się jednorodna, wzrasta plastyczność, co pozwala na znaczne zintensyfikowanie późniejszego procesu tłoczenia i ograniczenie odpadów procesowych.

Obracanie i łuszczenie wlewków może wyeliminować wady powierzchniowe pochodzenia odlewniczego. Jednak późniejsze ogrzewanie wlewków prowadzi do powstania warstwy kamienia kotłowego, co obniża jakość formowanych wyrobów. Pod tym względem jedną z najbardziej efektywnych jest metoda skalpowania na gorąco kęsów, która polega na tym, że wlewek po podgrzaniu jest przepychany przez specjalną matrycę do skalpowania, której średnica jest mniejsza niż średnica wlewka o wartość skalpowanej warstwy powierzchniowej (ryc. 5.28).

12 3 4 5 6 7 8 9

ja 1 ja ja / / !

Ryż. 5.28. Schemat skalpowania wlewków: 1 - stempel prasowy; 2 - pryzmat podajnika; 3 - wlewek; 4 - zagniatana tuleja prowadząca; 5 - warstwa skalpowana; 6 - macierz do skalpowania; 7 - punkt mocowania matrycy do skalpowania; 8 - przewodnik wyjściowy; 9 - rolkowy stół wyładowczy

Skalpowanie odbywa się albo na oddzielnych instalacjach umieszczonych pomiędzy prasą a urządzeniem grzewczym, albo bezpośrednio przy wejściu do prasokontenera.

Temperaturę metalu podczas prasowania należy dobrać tak, aby metal w strefie odkształcenia był w stanie maksymalnej plastyczności. Aluminium i jego stopy prasowane są w temperaturze 370-500°C, miedź i jej stopy w temperaturze 600-950 °C, stopy tytanu i niklu w temperaturze 900-1200 °C, a stal w temperaturze 1100-1280 °C,

Temperatura metalu podczas prasowania oraz natężenie przepływu to główne parametry technologiczne procesu. Zwykle oba te parametry łączy się w jedną koncepcję reżimu temperaturowo-prędkościowego, który determinuje strukturę, właściwości i jakość wyrobów prasowych. Ścisłe przestrzeganie reżimu temperatury i prędkości jest podstawą uzyskania wysokiej jakości produktów. Jest to szczególnie ważne przy prasowaniu stopów aluminium, które są prasowane z prędkością znacznie mniejszą niż stopy miedzi.

Główne rodzaje obróbki cieplnej wyrobów pras to: wyżarzanie, hartowanie, starzenie.

Po prasowaniu i obróbce cieplnej wyroby prasowane mogą mieć zniekształcenia na długości i przekroju. W celu wyeliminowania zniekształceń kształtu wyrobów prasowych stosuje się prostownice rozciągające, zwijarki do rur oraz prostownice rolkowe.

Aby nadać wyrobom prasowym wygląd handlowy, ich powierzchnia jest poddawana obróbce, w wyniku której usuwane są smary, zgorzelina i różne defekty powierzchni. Szczególne miejsce w tych operacjach, nazywanych wykańczaniem, zajmuje trawienie. W przypadku wielu wyrobów prasowych, głównie ze stopów aluminium, w celach dekoracyjnych, a także jako powłoka ochronna, przeprowadza się anodowanie (proces tworzenia filmu na powierzchni wyrobów prasowych przez polaryzację w medium przewodzącym). Proces technologiczny anodowania wyrobów pras składa się z operacji odtłuszczania, wytrawiania, mycia, rozjaśniania, samego anodowania, suszenia oraz nakładania folii anodowej.

Przycinanie wyrobów pras na odcinki oraz wycinanie próbek do testów mechanicznych wykonuje się na różne sposoby. Najczęstszym cięciem na piłach tarczowych jest cięcie nożami.

Większość wyrobów prasowych po rozcięciu i odbiorze przez serwis działu kontroli technicznej jest konserwowana i pakowana w kontenery. Natłuszczone opakowanie pras jest umieszczone w grubej kopercie wykonanej z olejowanego papieru, co eliminuje bezpośredni kontakt metalu z drewnem oraz przenikanie wilgoci do metalu.

Pytania kontrolne i zadania do rozdziału 5

• 1. Zdefiniuj pojęcie „prasowanie” i wyjaśnij istotę tego procesu.
• 2. Jaki schemat stanu naprężenia jest realizowany podczas prasowania w strefie odkształcenia?
• 3. Wymień i skomentuj zalety i wady procesu prasowania w porównaniu z walcowaniem prętów i rur.
• 4. Wymień najbardziej odpowiednie obszary do prasowania.
• 5. Jakimi wzorami można obliczyć współczynnik wydłużenia podczas prasowania?
• 6. Jaki jest związek między względnym stopniem odkształcenia a współczynnikiem wydłużenia?
• 7. Jak, znając szybkość prasowania, można określić szybkość wydechu?
• 8. Wymień główne metody prasowania.
• 9. Opisz cechy bezpośredniego prasowania.
• 10. Jakie są zalety prasowania odwrotnego w porównaniu z prasowaniem bezpośrednim?
• 11. Co to jest prasowanie półciągłe?
• 12. Jaka jest cecha konstrukcyjna myjki prasującej do prasowania półciągłego?
• 13. Opisz zasadę ciągłego prasowania zgodnie z metodą kon-

• 14. Jakie są etapy procesu prasowania?
• 15. Opisz powstawanie obciążnika prasy podczas prasowania.
• 16. Wymień główne wzory, które określają wielkość pozostałości po prasie.
• 17. Jakie metody zmniejszają wielkość pozostałości prasy podczas prasowania?
• 18. Do czego służy igła trzpieniowa podczas zaciskania rur?
• 19. Porównanie wytłaczania rur metodą bezpośrednią i odwrotną.
• 20. Jak zorganizowany jest proces prasowania rur ze spawaniem?
• 21. Opisz ustawienie narzędzia podczas wciskania rur przez jednokanałową matrycę kombinowaną.
• 22. Jaka jest cecha konstrukcyjna matrycy łączonej?
• 23. Wymień cechy przeciskania przez wielokanałową matrycę.
• 24. W jakich przypadkach wskazane jest zastąpienie prasowania jednokanałowego prasowaniem wielokanałowym?
• 25. Podaj wzór na obliczenie współczynnika wydłużenia dla prasowania wielokanałowego.
• 26. Dlaczego konieczne jest określenie warunków siły prasowania?
• 27. Jakie są metody określania warunków siły prasowania?
• 28. Omów główne metody eksperymentalne wyznaczania warunków siły prasowania, ich zalety i wady.
• 29. Wymień i opisz analityczne metody oceny siły nacisku.
• 30. Jakie są składniki całkowitej siły prasy?
• 31. Jakie są główne czynniki wpływające na wielkość siły nacisku.
• 32. Wymień podstawowe zasady, według których wybierane są prędkości prasowania.
• 33. Opisz typowy projekt instalacji prasy hydraulicznej.
• 34. Jakie rodzaje pras hydraulicznych są używane do prasowania?
• 35. Wyjaśnij zasadę działania pras hydraulicznych prętowo-profilowych i rurowo-profilowych.
• 36. Co znajduje się w zestawie narzędzi do zaciskania?
• 37. Opisz przeznaczenie i konstrukcję pojemnika.
• 38. Jakie stale są używane do produkcji narzędzi prasujących.
• 39. Jakie rodzaje matryc są używane do tłoczenia?
• 40. Jaka jest procedura opracowywania procesu prasowania?
• 41. Jakie operacje są zawarte w schemacie technologicznym prasowania wyrobów aluminiowych?
• 42. Jak redagowane są komunikaty prasowe?
• 43. Do czego służy anodowanie aluminiowych wyrobów prasowych?

Czy jesteś zainteresowany wytłaczaniem prętów aluminiowych i kół? Dostawca Evek GmbH oferuje zakup aluminium w przystępnej cenie w szerokim zakresie. Zapewnimy dostawę produktów do dowolnego punktu kontynentu. Cena jest optymalna.

Produkcja

Prasowanie umożliwia uzyskanie produktów sypkich o dowolnym przekroju, w tym rur;
Prasowanie zapewnia najlepszą jakość powierzchni oryginalnego przedmiotu;
Prasowanie zapewnia największą jednorodność właściwości mechanicznych materiału na całej długości; Proces jest łatwo zautomatyzowany i umożliwia odkształcanie plastyczne aluminium i jego stopów w trybie ciągłym. Dostawca Evek GmbH oferuje zakup aluminium w przystępnej cenie w szerokim zakresie. Zapewnimy dostawę produktów do dowolnego punktu kontynentu. Cena jest optymalna.

Naciskanie do przodu i do tyłu

W pierwszym przypadku kierunek przepływu metalu pokrywa się z kierunkiem ruchu narzędzia odkształcającego, w drugim jest do niego przeciwny. Siła docisku wstecznego jest wyższa niż prasowanie bezpośrednie (niezależnie od tego, czy wykonywane jest w stanie zimnym, czy gorącym stopu), ale jakość powierzchni gotowego produktu jest również wyższa. Dlatego do produkcji prętów aluminiowych o podwyższonej i wysokiej dokładności, a także wyrobów walcowanych o krótkich długościach stosuje się prasowanie odwrotne, w innych przypadkach stosuje się prasowanie bezpośrednie. Stan naprężenia-odkształcenia metalu podczas prasowania to wszechstronna nierównomierna kompresja, w której aluminium ma najwyższą ciągliwość. Dlatego ta technologia praktycznie nie ma ograniczeń co do granicznych stopni odkształcenia.

odkształcenie na gorąco

W technologii prasowania na gorąco przed rozpoczęciem odkształcania obrabiany przedmiot jest nagrzewany w specjalnych ciągłych piecach elektrycznych. Temperatura ogrzewania zależy od marki stopu aluminium. Wszystkie pozostałe operacje procesu są identyczne z prasowaniem na zimno.

zimne odkształcenie

W przypadku stopów aluminium o wysokiej ciągliwości (na przykład AD0 lub A00) deformację przeprowadza się w stanie zimnym. Walcówka aluminiowa o przekroju okrągłym lub kwadratowym jest oczyszczana z zanieczyszczeń powierzchniowych i warstw tlenków, bogato nasmarowana i podawana do matrycy prasującej. Tam jest on podnoszony przez tłok prasy, który wpycha go najpierw do pojemnika, a następnie, wraz ze wzrostem technologicznej siły docisku, do matrycy, której przekrój odpowiada przekrojowi gotowego pręta. Kierunek przepływu, jak wspomniano wcześniej, określa sposób prasowania. Jako urządzenia produkcyjne używam specjalnych pras hydraulicznych do przebijania prętów typu poziomego.

Edytować

Po zakończeniu cyklu prasowania, pręt aluminiowy podawany jest na prasę prostującą, gdzie usuwana jest taka wada jak krzywizna osi pręta spowodowana obecnością naprężeń szczątkowych w metalu. Po prostowaniu następuje cięcie na wymiar, a następnie przycinanie pręta.

Kupić. Dostawca, cena

Jesteś zainteresowany produkcją prętów i kółek aluminiowych? Dostawca Evek GmbH oferuje zakup aluminium po cenie producenta. Zapewnimy dostawę produktów do dowolnego punktu kontynentu. Cena jest optymalna. Zapraszamy do współpracy partnerskiej.

Pilny

Pilny- rodzaj obróbki ciśnieniowej, w której metal jest wyciskany z zamkniętej wnęki przez otwór w osnowie odpowiadający przekrojowi wytłaczanego profilu.

Jest to nowoczesna metoda wytwarzania różnych półfabrykatów profili: prętów o średnicy 3...250 mm, rur o średnicy 20...400 mm o grubości ścianki 1,5...15 mm, profili o złożonej litej oraz kształtowniki zamknięte o powierzchni przekroju do 500 cm2.

Po raz pierwszy metoda została naukowo potwierdzona przez akademika Kurnakova N.S. w 1813 roku i był używany głównie do produkcji prętów i rur ze stopów cyny i ołowiu. Obecnie jako wlewek wyjściowy stosuje się wlewki lub wyroby walcowane ze stali węglowych i stopowych, a także z metali nieżelaznych i opartych na nich stopów (miedź, aluminium, magnez, tytan, cynk, nikiel, cyrkon, uran, tor). .

Proces technologiczny tłoczenia obejmuje następujące operacje:

przygotowanie przedmiotu obrabianego do prasowania (cięcie, wstępne toczenie na maszynie, ponieważ jakość powierzchni przedmiotu obrabianego wpływa na jakość i dokładność profilu);

nagrzewanie przedmiotu obrabianego z późniejszym czyszczeniem ze zgorzeliny;

· układanie przedmiotu obrabianego w pojemniku;

Bezpośredni proces prasowania

Wykończenie produktu (oddzielenie pozostałości po prasie, cięcie).

Prasowanie odbywa się na prasach hydraulicznych z pionowym lub poziomym nurnikiem o wydajności do 10 000 ton.

Istnieją dwie metody prasowania: prosty oraz plecy(Rys. 11.6)

Przy prasowaniu bezpośrednim ruch stempla prasy i wypływ metalu przez otwór matrycy następuje w tym samym kierunku. Przy bezpośrednim prasowaniu wymagana jest znacznie większa siła, ponieważ część jej zużywa się na pokonanie tarcia podczas przesuwania metalu przedmiotu obrabianego wewnątrz pojemnika. Pozostałość po prasie stanowi 18...20% masy obrabianego przedmiotu (w niektórych przypadkach - 30...40%). Ale proces charakteryzuje się wyższą jakością powierzchni, schemat prasowania jest prostszy.

Ryż. 11.6. Schemat tłoczenia prętów metodą bezpośrednią (a) i odwrotną (b)

1 - gotowy pasek; 2 - macierz; 3 - puste; 4 - cios

Podczas prasowania wstecznego obrabiany przedmiot umieszczany jest w ślepym pojemniku, a podczas prasowania pozostaje nieruchomy, a wypływ metalu z otworu matrycy, który jest przymocowany do końca wydrążonego stempla, następuje w kierunku przeciwnym do ruch stempla z matrycą. Prasowanie wsteczne wymaga mniejszego wysiłku, pozostałość prasy wynosi 5 ... 6%. Jednak mniejsze odkształcenie powoduje, że tłoczony pręt zachowuje ślady struktury odlewanego metalu. Schemat projektowania jest bardziej złożony

Proces prasowania charakteryzuje się następującymi głównymi parametrami: współczynnikiem wydłużenia, stopniem odkształcenia oraz szybkością wypływu metalu z miejsca matrycy.

Stosunek wydłużenia definiuje się jako stosunek pola przekroju pojemnika do pola przekroju wszystkich otworów w osnowie.

Stopień odkształcenia:

Szybkość wypływu metalu z punktu osnowy jest proporcjonalna do współczynnika wydłużenia i określana jest wzorem:

gdzie: - prędkość prasowania (prędkość stempla).

Podczas prasowania metal poddawany jest wszechstronnemu nierównomiernemu ściskaniu i ma bardzo dużą ciągliwość.

Główne zalety procesu to:

możliwość obróbki metali, które ze względu na niską ciągliwość nie mogą być obrabiane innymi metodami;

Możliwość uzyskania praktycznie dowolnego profilu przekroju;

uzyskanie szerokiej gamy produktów na tym samym sprzęcie prasowym z wymianą samej matrycy;

· wysoka wydajność, do 2…3 m/min.

Wady procesu:

· zwiększone zużycie metalu na jednostkę produktu z powodu ubytków w postaci pozostałości po prasie;

pojawienie się w niektórych przypadkach zauważalnej nierówności właściwości mechanicznych na długości i przekroju produktu;

wysoki koszt i niska trwałość narzędzia do prasowania;

wysoka energochłonność.

Rysunek

Istotą procesu rysowania jest przeciąganie półwyrobów przez zwężający się otwór (matrycę) w narzędziu zwanym matrycą. Konfiguracja otworów określa kształt wynikowego profilu. Schemat rysowania pokazano na ryc. 11.7.

Rys.11.7. Schemat rysowania

Przez ciągnienie uzyskuje się drut o średnicy 0,002 ... 4 mm, pręty i profile o przekroju kształtowym, cienkościenne rury, w tym kapilarne. Rysunek służy również do kalibracji przekroju i poprawy jakości powierzchni obrabianych przedmiotów. Ciągnienie jest częściej wykonywane w temperaturze pokojowej, gdy twardnieniu towarzyszy odkształcenie plastyczne, służy to poprawie właściwości mechanicznych metalu, na przykład wytrzymałość na rozciąganie wzrasta 1,5 ... 2 razy.

Materiałem wyjściowym może być pręt walcowany na gorąco, wyroby długie, drut, rury. Ciągnienie przetwarza stale o różnym składzie chemicznym, metale nieżelazne i stopy, w tym szlachetne.

Głównym narzędziem do rysowania są wykrojniki o różnych wzorach. Wykrojnik pracuje w trudnych warunkach: duże naprężenia łączą się ze zużyciem podczas ciągnienia, dlatego są wykonane z twardych stopów. Aby uzyskać szczególnie precyzyjne profile, matryce wykonuje się z diamentu. Konstrukcję narzędzia pokazano na ryc. 11.8.

Rys.11.8. Widok ogólny matrycy

Wołoka 1 zamocowany w klatce 2. Matryce mają złożoną konfigurację, jej elementami są: część wlotowa I, w tym stożek wlotowy i część smarująca; część odkształcająca II z kątem u góry (6…18 0 dla prętów, 10…24 0 dla rur); pas walcowy III o długości 0,4…1 mm; stożek wyjściowy IV.

Proces technologiczny ciągnienia obejmuje następujące operacje:

· wstępne wyżarzanie detali w celu uzyskania drobnoziarnistej struktury metalu i zwiększenia jego ciągliwości;

Wytrawianie półfabrykatów w podgrzanym roztworze kwasu siarkowego w celu usunięcia zgorzeliny, a następnie mycie, po usunięciu zgorzeliny na powierzchnię nakładana jest warstwa podsmarująca poprzez miedziowanie, fosforanowanie, wapnowanie, smar dobrze przylega do warstwy i współczynnik tarcia jest znacznie zmniejszona;

rysując, obrabiany przedmiot jest kolejno przeciągany przez szereg stopniowo zmniejszających się otworów;

· wyżarzanie w celu wyeliminowania umocnienia przez zgniot: po redukcji 70…85% dla stali i 99% dla metali nieżelaznych;

wykańczanie gotowych produktów (docinanie końcówek, prostowanie, cięcie na odcinki itp.)

Proces technologiczny ciągnienia realizowany jest na specjalnych maszynach ciągarskich. W zależności od rodzaju urządzenia ciągnącego rozróżnia się młyny: z ruchem prostoliniowym ciągnionego metalu (łańcuch, zębatka); z nawijaniem obrabianego metalu na bęben (bęben). Młyny bębnowe są zwykle używane do produkcji drutu. Liczba rolek może wynosić do dwudziestu. Prędkość ciągnienia sięga 50 m/s.

Proces ciągnienia charakteryzują następujące parametry: stopień ciągnienia i stopień odkształcenia.

Stosunek wydłużenia określa stosunek długości końcowej i początkowej lub pola przekroju początkowego i końcowego:

Stopień odkształcenia określa wzór:

Zwykle w jednym przejściu współczynnik wydłużenia nie przekracza 1,3, a stopień odkształcenia wynosi 30%. Jeśli konieczne jest uzyskanie dużej ilości deformacji, wykonuje się powtórne rysowanie.

Pilny - proces uzyskiwania produktów poprzez wyciskanie rozgrzanego metalu z zamkniętej wnęki (pojemnika) przez otwór narzędzia (matrycy). Istnieją dwa sposoby prasowania: bezpośrednie i odwrotne. Na bezpośredni pilny(ryc. 17, a) metal jest wytłaczany w kierunku ruchu stempla. Na odwrócić pilny(ryc. 17, b) metal wysuwa się z pojemnika w kierunku ruchu stempla.

Początkowym przedmiotem do prasowania jest wlewek lub pręt walcowany na gorąco. Aby uzyskać wysokiej jakości powierzchnię po prasowaniu, obrabiane przedmioty są toczone, a nawet polerowane.

Ogrzewanie odbywa się w instalacjach indukcyjnych lub w piecach-wannach w stopionych solach. Metale nieżelazne są prasowane bez nagrzewania.

Ryż. 17. Bezpośrednie prasowanie (a) i wzajemnie (b):

1 - pojemnik; 2 - cios; 3 - puste; 4 - igła; 5 - macierz; 6 - profil

Odkształcenie podczas prasowania

Podczas prasowania realizowany jest schemat wszechstronnego nierównomiernego ściskania, bez naprężeń rozciągających. Dzięki temu można prasować nawet stale i stopy o niskiej ciągliwości, takie jak stopy narzędziowe. Można prasować nawet tak delikatne materiały, jak marmur i żeliwo. W ten sposób prasowanie może przetwarzać materiały, które ze względu na niską plastyczność nie mogą być odkształcone innymi metodami.

Współczynnik rysowania µ po naciśnięciu może osiągnąć 30-50.

Naciśnij narzędzie

Narzędzie to pojemnik, stempel, matryca, igła (do uzyskania pustych profili). Profil powstałego produktu zależy od kształtu otworu matrycy; otwory w profilu - igłą. Warunki pracy narzędzia są bardzo trudne: duży docisk, ścieranie, nagrzewanie do 800-1200 С. Wykonany jest z wysokiej jakości stali narzędziowych i stopów żaroodpornych.

W celu zmniejszenia tarcia stosuje się smary stałe: proszki grafitowe, niklowe i miedziane, dwusiarczek molibdenu.

Sprzęt do prasowania

Są to prasy hydrauliczne ze stemplem poziomym lub pionowym.

Prasowanie produktów

Poprzez prasowanie uzyskuje się proste profile (okrąg, kwadrat) ze stopów o niskiej ciągliwości oraz profile o bardzo skomplikowanych kształtach, których nie można uzyskać innymi rodzajami OMD (rys. 18).

Ryż. 18. Tłoczony prof
lub

Korzyści z tłoczenia

Dokładność profili prasowanych jest wyższa niż profili walcowanych. Jak już wspomniano, możesz uzyskać profile o najbardziej skomplikowanych kształtach. Proces jest wszechstronny, jeśli chodzi o przechodzenie od rozmiaru do rozmiaru i od jednego typu profilu do drugiego. Wymiana narzędzia nie zajmuje dużo czasu.

Możliwość uzyskania bardzo wysokiego stopnia odkształcenia sprawia, że ​​proces ten jest bardzo wydajny. Prędkości prasowania sięgają 5 m/s i więcej. Produkt uzyskuje się za jednym pociągnięciem narzędzia.

Wady tłoczenia

Duże odpady metalu naciśnij balans(10-20%), ponieważ cały metal nie może zostać wyciśnięty z pojemnika; nierównomierne odkształcenie w pojemniku; wysoki koszt i wysokie zużycie narzędzi; potrzeba potężnego sprzętu.

Rysunek

Rysunek – produkcja profili poprzez przeciąganie obrabianego przedmiotu przez stopniowo zwężający się otwór w narzędziu – in o lok.

Początkowym przedmiotem do rysowania jest pręt, gruby drut lub rura. Obrabiany przedmiot nie nagrzewa się, tzn. ciągnienie jest odkształceniem plastycznym na zimno.

Koniec przedmiotu obrabianego jest ostrzony, przechodzi przez matrycę, chwytany przez urządzenie zaciskowe i ciągnięty (ryc. 19).

Odkształcenie rysunku

P Podczas rysowania na obrabiany przedmiot działają naprężenia rozciągające. Metal powinien odkształcać się tylko w zwężającym się kanale matrycy; deformacja poza narzędziem jest niedopuszczalna. Redukcja w jednym przejściu jest niewielka: rysunek µ = 1,1÷1,5. Aby uzyskać pożądany profil, drut przeciągany jest przez kilka otworów o malejącej średnicy.

Ponieważ przeprowadzana jest deformacja na zimno, metal jest nitowany - utwardzany. Dlatego między przeciąganiem sąsiednich matryc, wyżarzanie(ogrzewanie powyżej temperatury rekrystalizacji) w piecach rurowych. Utwardzanie jest usuwane, a metal przedmiotu obrabianego ponownie staje się plastyczny, zdolny do dalszej deformacji.

Narzędzie do rysowania

I narzędzie jest przewóz, lub umierać, czyli pierścień z wyprofilowanym otworem. Wykonują wykrojniki ze stopów twardych, ceramiki, diamentów technicznych (do bardzo cienkiego drutu, o średnicy poniżej 0,2 mm). Stałe smary zmniejszają tarcie między narzędziem a przedmiotem obrabianym. Trzpienie służą do uzyskiwania profili pustych.

Otwór roboczy matrycy posiada cztery charakterystyczne strefy na długości (rys. 20): I - wlot lub smarowanie, II - odkształcenie lub praca pod kątem α = 8÷24º, III - kalibracja, IV - stożek wylotowy.

Tolerancja rozmiaru drutu wynosi średnio 0,02 mm.

Sprzęt do rysowania

Istnieć ciągarnie różne wykonania - bęben, zębatka, łańcuch, napędzany hydraulicznie itp.

młyny bębnowe(ryc. 21) służy do ciągnienia drutu, prętów i rur o małej średnicy, które można nawijać do zamieszek.

Młyny bębnowe do wielokrotnego ciągnienia mogą zawierać do 20 bębnów; między nimi ciągarki i piece do wyżarzania. Prędkość podawania drutu mieści się w zakresie 6-3000 m/min.

Łańcuch rysunek kraje(rys. 22) przeznaczone są do wyrobów o dużym przekroju (pręty i rury). Długość powstałego produktu jest ograniczona długością ramy (do 15 m). Rysowanie rur odbywa się na trzpieniu.

R
jest. 22. Maszyna do ciągnienia łańcucha:

1 - przeciągnij; 2 - kleszcze; 3 - przewóz; 4 - hak trakcyjny; 5 - łańcuch; 6 - prowadząca zębatka;

7 - reduktor; 8 - silnik elektryczny

Produkty do rysowania

Przez ciągnienie uzyskuje się drut o średnicy od 0,002 do 5 mm, a także pręty, profile kształtowe (różne prowadnice, kołki, rolki szczelinowe) i rury (ryc. 23).

Ryż. 23. Profile uzyskane przez rysowanie

Zalety rysowania

Są to wysoka dokładność wymiarowa (tolerancje nie większe niż setne części mm), niska chropowatość powierzchni, możliwość uzyskania cienkościennych profili, wysoka wydajność oraz niewielka ilość odpadów. Proces jest uniwersalny (można w prosty i szybki sposób wymienić narzędzie), dzięki czemu ma szerokie zastosowanie.

Nie bez znaczenia jest również możliwość zmiany właściwości powstałych produktów poprzez hartowanie i obróbkę cieplną.

Wady rysowania

Nieuchronność utwardzania i konieczność wyżarzania komplikuje proces. Kompresja w jednym przejściu jest niewielka.

Kucie

W celu Ovkoy zwane uzyskiwaniem produktów poprzez sekwencyjne odkształcanie nagrzanego przedmiotu poprzez uderzenia uniwersalnego narzędzia - napastnicy. Powstały przedmiot obrabiany lub gotowy produkt nazywa się kucie.

Początkowy przedmiot obrabiany to wlewki lub zakwity, długie wyroby o prostym przekroju. Preformy są zwykle wygrzewane w piecach komorowych.

Odkształcenie kucia

Odkształcenie w procesie kucia przebiega według schematu swobodnego przepływu plastycznego pomiędzy powierzchniami narzędzia. Deformację można wykonywać sekwencyjnie w oddzielnych sekcjach przedmiotu obrabianego, dzięki czemu jego wymiary mogą znacznie przekraczać obszar uderzających.

Wielkość deformacji wyraża kucie:

gdzie F max i F min - przyjmuje się początkową i końcową powierzchnię przekroju przedmiotu obrabianego oraz stosunek powierzchni większej do mniejszej, dlatego odkuwka jest zawsze większa niż 1. Im większa wartość odkuwki, tym lepszy metal podrobiony. Niektóre operacje kucia pokazano na ryc. 25.

Ryż. 25. Operacje kucia:

a- przeciąganie; b- firmware (dostanie dziury); w- ścinanie (podział na części)

Narzędzie do kucia

Narzędzie jest uniwersalne (stosuje się do odkuwek o różnych kształtach): wykrojniki płaskie lub wycinane oraz zestaw narzędzi podkładowych (trzpienie, podkładki, przekłucia itp.).

Kucie sprzętu

Wykorzystywane są maszyny o działaniu dynamicznym lub perkusyjnym - młotki i maszyny o działaniu statycznym - hydrauliczne prasy.

Młotki dzielą się na pneumatyczny, o masie spadających części do 1 t, oraz para-powietrze, o masie spadających części do 8 t. Młotki przenoszą energię uderzenia na obrabiany przedmiot w ułamku sekundy. Płynem roboczym w młotach jest sprężone powietrze lub para.

Prasy hydrauliczne o sile do 100 MN przeznaczone są do obróbki najcięższych detali. Zaciskają obrabiany przedmiot między wybijakami na kilkadziesiąt sekund. Płyn roboczy w nich jest płynem (emulsja wodna, olej mineralny).

Zastosowanie kucia

Kucie jest najczęściej stosowane w produkcji jednostkowej i małoseryjnej, zwłaszcza w przypadku ciężkich odkuwek. Z wlewków o wadze do 300 ton produkty można uzyskać tylko przez kucie. Są to wały hydrogeneratorów, tarcze turbin, wały korbowe silników okrętowych, walce walcowni.

Korzyści z kucia

To przede wszystkim wszechstronność procesu, która umożliwia uzyskanie szerokiej gamy produktów. Kucie nie wymaga skomplikowanych narzędzi. Podczas kucia poprawia się struktura metalu: włókna w odkuwce są ułożone korzystnie, aby wytrzymać obciążenie podczas pracy, odlewana struktura jest kruszona.

Wady kucia

Jest to oczywiście niska produktywność procesu i konieczność znacznych naddatków na obróbkę. Odkuwki uzyskuje się z niską dokładnością wymiarową i dużą chropowatością powierzchni.

Zwrócić