Prešanje aluminijskih krugova i šipki. Osnove tehnoloških procesa prešanja Prešanje 5 slova

Zanima li vas ekstruzija aluminijskih šipki i krugova? Dobavljač Evek GmbH nudi kupnju aluminija po pristupačnoj cijeni u širokom rasponu. Osigurat ćemo dostavu proizvoda na bilo koju točku kontinenta. Cijena je optimalna.

Proizvodnja

Prešanjem je moguće dobiti rasute proizvode bilo kojeg presjeka, uključujući cijevi;
Prešanje osigurava najbolju kvalitetu površine izvornog obratka;
Prešanje osigurava najveću ujednačenost mehaničkih svojstava materijala duž duljine; Proces je lako automatiziran i omogućuje plastičnu deformaciju aluminija i njegovih legura u kontinuiranom načinu rada. Dobavljač Evek GmbH nudi kupnju aluminija po pristupačnoj cijeni u širokom rasponu. Osigurat ćemo dostavu proizvoda na bilo koju točku kontinenta. Cijena je optimalna.

Pritisak naprijed i nazad

U prvom slučaju, smjer toka metala podudara se sa smjerom kretanja alata za deformiranje, u drugom je suprotan njemu. Sila povratnog prešanja veća je od izravnog prešanja (bez obzira da li se izvodi u hladnom ili vrućem stanju legure), ali je i kvaliteta površine gotovog proizvoda veća. Stoga se za proizvodnju aluminijskih šipki povećane i visoke točnosti, kao i valjanih proizvoda kratke duljine, koristi obrnuto prešanje, u ostalim slučajevima koristi se izravno prešanje. Stanje naprezanja i deformacije metala tijekom prešanja je sveobuhvatna neujednačena kompresija, u kojoj aluminij ima najveću duktilnost. Stoga ova tehnologija praktički nema ograničenja na granične stupnjeve deformacije.

vruća deformacija

U tehnologiji vrućeg prešanja, prije početka deformacije, izradak se zagrijava u posebnim kontinuiranim električnim pećima. Temperatura grijanja ovisi o marki aluminijske legure. Sve ostale operacije procesa identične su hladnom prešanju.

hladna deformacija

Za visoko duktilne aluminijske legure (na primjer, AD0 ili A00), deformacija se provodi u hladnom stanju. Aluminijska žičana šipka okruglog ili četvrtastog presjeka očišćena je od površinskih nečistoća i oksidnih filmova, bogato podmazana i uvučena u kalup za prešanje. Tamo ga pokupi presa ram, koja ga prvo gura u spremnik, a zatim, s povećanjem tehnološke sile prešanja, u matricu čiji presjek odgovara presjeku završne šipke. Smjer strujanja, kao što je ranije spomenuto, određuje se metodom prešanja. Kao proizvodnu opremu koristim posebne hidraulične preše za probijanje šipki horizontalnog tipa.

Uredi

Nakon završetka ciklusa prešanja, aluminijska šipka se dovodi u prešu za ravnanje, gdje se uklanja takav nedostatak kao što je zakrivljenost osi šipke zbog prisutnosti zaostalih naprezanja u metalu. Nakon ravnanja slijedi rezanje na veličinu i naknadno obrezivanje šipke.

Kupiti. Dobavljač, cijena

Zanima vas proizvodnja aluminijskih šipki i krugova? Dobavljač Evek GmbH nudi kupnju aluminija po cijeni proizvođača. Osigurat ćemo dostavu proizvoda na bilo koju točku kontinenta. Cijena je optimalna. Pozivamo Vas na partnersku suradnju.

Pritiskom

Pritiskom- vrsta tlačne obrade, u kojoj se metal istiskuje iz zatvorene šupljine kroz rupu u matrici koja odgovara presjeku ekstrudiranog profila.

Ovo je moderna metoda za proizvodnju različitih profila: šipke promjera 3 ... 250 mm, cijevi promjera 20 ... 400 mm s debljinom stijenke od 1,5 ... 15 mm, profili složene čvrste mase i šuplji profili s površinom poprečnog presjeka do 500 cm 2.

Po prvi put, metodu je znanstveno potkrijepio akademik Kurnakov N.S. 1813. i uglavnom se koristio za proizvodnju šipki i cijevi od legura kositra i olova. Trenutno se kao početna gredica koriste ingoti ili valjani proizvodi od ugljičnih i legiranih čelika, kao i od obojenih metala i legura na njihovoj osnovi (bakar, aluminij, magnezij, titan, cink, nikal, cirkonij, uran, torij). .

Tehnološki proces prešanja uključuje sljedeće radnje:

priprema izratka za prešanje (rezanje, prethodno uključivanje stroja, budući da kvaliteta površine obratka utječe na kvalitetu i točnost profila);

zagrijavanje obratka s naknadnim čišćenjem od kamenca;

· polaganje obratka u posudu;

Postupak izravnog prešanja

Završna obrada proizvoda (odvajanje ostataka preše, rezanje).

Prešanje se vrši na hidrauličkim prešama s vertikalnim ili horizontalnim klipom, kapaciteta do 10.000 tona.

Postoje dvije metode prešanja: ravno i leđa(Slika 11.6.)

Kod izravnog prešanja dolazi do pomicanja probijača i istjecanja metala kroz otvor matrice u istom smjeru. Kod izravnog prešanja potrebna je mnogo veća sila, jer se dio troši na prevladavanje trenja prilikom pomicanja metala izratka unutar spremnika. Ostatak preše je 18...20% mase obratka (u nekim slučajevima - 30...40%). Ali proces karakterizira veća kvaliteta površine, shema prešanja je jednostavnija.

Riža. 11.6. Shema prešanja šipki izravnom (a) i obrnutom (b) metodom

1 - gotova šipka; 2 - matrica; 3 - prazno; 4 - udarac

Tijekom obrnutog prešanja obradak se stavlja u slijepu posudu, a tijekom prešanja ostaje nepomičan, a istjecanje metala iz otvora matrice, koji je pričvršćen na kraj šupljeg proboja, događa se u smjeru suprotnom od kretanje proboja s matricom. Obrnuto prešanje zahtijeva manje napora, ostatak preše je 5 ... 6%. Međutim, manja deformacija rezultira time da prešana šipka zadržava tragove strukture lijevanog metala. Shema dizajna je složenija

Proces prešanja karakteriziraju sljedeći glavni parametri: omjer istezanja, stupanj deformacije i brzina istjecanja metala iz točke matrice.

Omjer istezanja definira se kao omjer površine poprečnog presjeka spremnika i površine poprečnog presjeka svih rupa u matrici.

Stupanj deformacije:

Brzina istjecanja metala iz točke matrice proporcionalna je omjeru istezanja i određena je formulom:

gdje je: - brzina prešanja (brzina probijanja).

Tijekom prešanja, metal je podvrgnut svestranoj neravnomjernoj kompresiji i ima vrlo visoku duktilnost.

Glavne prednosti procesa uključuju:

mogućnost obrade metala koji se zbog niske duktilnosti ne mogu obraditi drugim metodama;

Mogućnost dobivanja praktički bilo kojeg profila poprečnog presjeka;

dobivanje širokog spektra proizvoda na istoj opremi za prešanje uz zamjenu samo matrice;

· visoka produktivnost, do 2…3 m/min.

Nedostaci procesa:

· povećana potrošnja metala po jedinici proizvoda zbog gubitaka u obliku ostatka preše;

pojava u nekim slučajevima primjetne nejednakosti mehaničkih svojstava duž duljine i poprečnog presjeka proizvoda;

visoka cijena i niska izdržljivost alata za prešanje;

visok energetski intenzitet.

Crtanje

Suština procesa crtanja je provlačenje praznina kroz suženu rupu (matrica) u alatu koji se naziva matrica. Konfiguracija rupe određuje oblik rezultirajućeg profila. Shema crteža prikazana je na slici 11.7.

Sl.11.7. Shema crtanja

Izvlačenjem se dobiva žica promjera 0,002 ... 4 mm, šipke i profili oblikovanog presjeka, cijevi tankih stijenki, uključujući kapilarne. Crtanje se također koristi za kalibraciju poprečnog presjeka i poboljšanje kvalitete površine izradaka. Crtanje se češće izvodi na sobnoj temperaturi, kada stvrdnjavanje prati plastičnu deformaciju; to se koristi za poboljšanje mehaničkih karakteristika metala, na primjer, vlačna čvrstoća se povećava za 1,5 ... 2 puta.

Početni materijal može biti toplo valjana šipka, dugi proizvodi, žica, cijevi. Izvlačenje obrađuje čelike različitih kemijskih sastava, obojene metale i legure, uključujući i plemenite.

Glavni alat za crtanje su matrice za crtanje različitih dizajna. Matrica radi u teškim uvjetima: visoki naprezanje kombinira se s trošenjem tijekom povlačenja, pa su izrađene od tvrdih legura. Za dobivanje posebno preciznih profila, kalupi se izrađuju od dijamanta. Dizajn alata prikazan je na sl. 11.8.

Sl.11.8. Opći pogled na kockicu

Voloka 1 fiksiran u kavezu 2. Matrice imaju složenu konfiguraciju, njegove komponente su: usisni dio I, uključujući ulazni konus i dio za podmazivanje; deformirajući dio II s kutom na vrhu (6…18 0 za šipke, 10…24 0 za cijevi); cilindrični pojas III duljine 0,4…1 mm; izlazni konus IV.

Tehnološki proces crtanja uključuje sljedeće operacije:

· prethodno žarenje izradaka radi dobivanja finozrnate strukture metala i povećanja njegove duktilnosti;

Jetkanje blankova u zagrijanoj otopini sumporne kiseline radi uklanjanja kamenca, nakon čega slijedi pranje, nakon uklanjanja kamenca, na površinu se nanosi podmazujući sloj bakrenjem, fosfatiranjem, vapnenjem, mazivo dobro prianja na sloj i koeficijent trenja značajno je smanjen;

crtanje, izradak se uzastopno provlači kroz niz postupno opadajućih rupa;

· žarenje kako bi se eliminiralo radno očvršćavanje: nakon 70…85% redukcije za čelik i 99% smanjenja za obojene metale;

dorada gotovih proizvoda (rezanje krajeva, ravnanje, rezanje na duljine, itd.)

Tehnološki proces izvlačenja izvodi se na posebnim strojevima za crtanje. Ovisno o vrsti vučnog uređaja razlikuju se mlinovi: s pravocrtnim kretanjem vučenog metala (lanac, stalak); s namatanjem obrađenog metala na bubanj (bubanj). Mlinovi za bubnjeve obično se koriste za proizvodnju žice. Broj kolutova može biti do dvadeset. Brzina crtanja doseže 50 m/s.

Proces izvlačenja karakteriziraju sljedeći parametri: omjer izvlačenja i stupanj deformacije.

Omjer istezanja određuje se omjerom konačne i početne duljine ili početne i završne površine poprečnog presjeka:

Stupanj deformacije određuje se formulom:

Obično, u jednom prolazu, omjer istezanja ne prelazi 1,3, a stupanj deformacije je 30%. Ako je potrebno dobiti veliku količinu deformacije, izvodi se ponovljeno crtanje.

Uređaj je dizajniran za izradu prstenastih brušenih i polirajućih ploča na keramičkim, bakelitnim, vulkanskim i drugim vezama. Sadrži ugrađeno kućište s mogućnošću okomitog pomicanja s horizontalnim vodilicama. Unutar kućišta nalazi se trn s kalupnim pločama. Mehanizam okomitog pomicanja kućišta izrađen je u obliku zupčanika s dva zupčanika. Jedna od tračnica pričvršćena je na donju traverzu uređaja, druga - na gornju. Zupčanik je spojen na horizontalne vodilice. Uređaj omogućuje smanjenje razlike u gustoći krugova u visini. 2 bolestan.

Izum se odnosi na abrazivnu industriju, a posebno na uređaje za izradu prstenastih zaliha visokoabrazivnih brusnih i polirajućih ploča na keramičkim, bakelitnim, vulkanskim i drugim vezama. Poznata je naprava za jednostrano oblikovanje izradaka brusnih ploča, uključujući kućište, gornje i donje kalupne ploče postavljene na trn. Nedostatak ovog uređaja, dizajniranog za jednostrano prešanje, su ograničene tehnološke mogućnosti, budući da je prilikom oblikovanja prstenastih zareza visine 50 mm ili više nemoguće osigurati ujednačenu gustoću zareza, a time i jednoliku mehaničku svojstva gotovih krugova po visini i njihovu traženu kvalitetu. Navedeni uređaj je trajno ugrađen na stol hidraulične preše opće namjene. Prešanje visokih gredica u ovom slučaju je nemoguće, jer je nemoguće utovariti početnu masu u uređaj i izgurati kompakt iz uređaja (radni prostor preše opće namjene je mali). Također je poznat uređaj za jednostrano prešanje zareza abrazivnih kotača s predprešanjem, uključujući okomito pomično kućište, gornju kalupnu ploču, trn, donju kalupnu ploču i mehanizam za pomicanje kućišta koji sadrži vodilice i elastične elemente. Navedeni uređaj za jednostrano prešanje s predprešanjem djelomično eliminira neravnomjernu gustoću nastalih praznina i proširuje tehnološke mogućnosti procesa prešanja. Istodobno, u fazi dovršetka jednostranog prešanja uz pomoć gornje kalupne ploče, kalupni pijesak je prethodno pritisnut donjom kalupnom pločom zbog pomicanja matrice prema dolje. U ovom slučaju uređaj se također postavlja trajno na stol za prešanje opće namjene, što ograničava njegove tehnološke mogućnosti. Značajan nedostatak uređaja dizajniranog za jednostrano prešanje izradaka s predprešanjem je različita putanja koju prolaze u matrici gornje i donje kalupne ploče, odnosno različita kompresija kalupnog pijeska, kao i različite sile koje djeluju na prešanje s gornje i donje kalupne ploče. Štoviše, ova razlika u naporima ovisit će o visini punjenja smjese u uređaju i o visini prešanja. Ovaj nedostatak dovodi do značajne razlike u gustoći kompakta i heterogenosti mehaničkih svojstava (čvrstoće i tvrdoće) abrazivnih kotača dobivenih od njih u visini. Predloženom izumu najbliži po tehničkoj suštini i postignutom učinku je uređaj za prešanje zareza abrazivnih kotača, uključujući tijelo postavljeno na vodoravne vodilice, unutar kojeg se nalazi trn s ugrađenim gornjim i donjim kalupnim pločama, mehanizam za okomito pomicanje tijela i horizontalne vodilice, donja križna glava sa graničnicima za donju kalupnu ploču i montirana s mogućnošću okomitog pomicanja gornje poprečne s probojcem pričvršćenim na nju. U ovom uređaju prvo se postupak jednostranog prešanja provodi gornjom kalupnom pločom, a zatim se, nakon kompresije elastičnih elemenata pomicanjem tijela prema dolje, abrazivna smjesa podvrgava prethodnom prešanju od strane donjeg kalupa. tanjur. Ali predprešanje ne osigurava ujednačenu gustoću izratka po visini. Dakle, glavni nedostatak najbližeg analoga je neujednačena gustoća obradaka po visini, a time i različita mehanička svojstva, prvenstveno čvrstoća i tvrdoća abrazivnih kotača dobivenih od njih po visini. Tehnički rezultat je smanjenje varijacije gustoće u visini kružnica (gustoća je jednaka masi po jedinici volumena tijela). Pod razlikom gustoće u ovoj otopini podrazumijeva se smanjenje fluktuacija u brojčanim vrijednostima ove gustoće po cijeloj visini kruga i, posljedično, smanjenje fluktuacija tvrdoće po visini kruga. Zadatak se postiže činjenicom da je u uređaju za prešanje zareza abrazivnih kotača, koji sadrži kućište postavljeno na vodoravne vodilice, unutar kojeg se nalazi trn s ugrađenim gornjim i donjim kalupnim pločama, mehanizam za okomito pomicanje brusnih ploča. kućište i vodoravne vodilice, donja poprečna traka s postavljenim graničnicima za donju ploču i ugrađena s mogućnošću okomitog pomicanja gornje traverze zajedno s učvršćenim probojnikom, prema izumu, mehanizam za okomito pomicanje tijela a vodoravne vodilice izrađene su u obliku zupčanika s dva zupčanika, od kojih je jedna tračnica pričvršćena na donju traverzu, druga - na gornju traverzu, a zupčanik je spojen na vodoravne vodilice. Činjenica da je mehanizam okomitog pomicanja tijela s horizontalnim vodilicama izrađen u obliku zupčanika s dvostrukim zupčanicima omogućuje povezivanje kretanja gornje pomične križne glave s kretanjem tijela prema dolje zajedno s horizontalnim vodilicama. Štoviše, kako slijedi iz zakona mehanike (usp. Yablonsky A.A., Nikiforova V.M. Kolegij teorijske mehanike. Dio 1. -M. : Viša škola, 1977., str. 234., sl. 310.), bušilica uređaja, pričvršćena na gornju traverzu i na njoj pričvršćene tračnice, kretat će se dolje brzinom dvostruko većom od brzine zupčanika, a time i brzine tijela uređaja. Takav omjer brzina kretanja gornje kalupne ploče i tijela prema dolje, pod uvjetom da je jednaka udaljenost između bušotine i gornje kalupne ploče, kao i između donje kalupne ploče i graničnika donje kalupne ploče postavljene na donji pomak, postavljen, osigurat će izvedbu obostranog prešanja abrazivne smjese s jednakim redukcijama s gornje i donje ploče. Dvostrano prešanje, sa svoje strane, osigurat će ujednačenu gustoću izratka, ujednačenost njegovih mehaničkih svojstava i, posljedično, poboljšati kvalitetu dobivenih visokoabrazivnih kotača. Predloženi uređaj je ilustriran na sl.1 - 2, gdje je na sl. 1 prikazuje opći pogled na uređaj (pogled s položaja utovara) u početnom položaju (lijeva strana) i na početku pritiskanja (desna strana), na sl. 2 - pogled na uređaj (pogled sprijeda) na početku pritiskanja (lijeva strana) i na kraju pritiskanja (desna strana). Uređaj za prešanje zareza abrazivnih kotača uključuje kućište 1 s kotačima 2, unutar kojeg je smješten trn 3 s gornjom 4 i donjom 5 kalupnim pločama. Tijelo 1 postavljeno je svojim kotačima 2 na horizontalne vodilice (tračnice) 6 pričvršćene na temeljnu ploču 7. Postoje gornja i donja traverza 8 i 9. Gornja traverza 8 izrađena je s mogućnošću okomitog pomicanja. Mehanizam za okomito pomicanje tijela 1 s horizontalnim vodilicama (tračnicama) 6 izrađen je u obliku letvica 10, 11 i zupčanika 12. Zupčanici 10 su pričvršćeni na donju traverzu 9 uređaja, letvice 11 na gornja traverza 8. Zupčanici 12 su povezani pomoću temeljne ploče 7 s vodoravnim vodilicama 6. Na gornjoj traverzi 8 pričvršćena je bušilica 13. Na donjoj traverzi 9 ugrađena su dva graničnika 14 donje kalupne ploče 5. uređaj radi na sljedeći način. U prstenastoj šupljini kućišta 1 u položaju utovara (nije prikazano), pijesak za kalupljenje 15 se nanosi na donju kalupnu ploču 5, na nju se postavlja gornja kalupna ploča 4. Nakon toga duž horizontalnih vodilica ( tračnice) 6, kućište 1 je postavljeno u radni prostor uređaja (sl. 1 i 2). Uključite pogonski uređaj (slika 1 - 2 nije prikazana). U tom slučaju, gornji pomak 8, zajedno s probojom 13 i letvicama 11, počinje se pomicati prema dolje. Istodobno, zbog interakcije letvica 11 sa zupčanicima 12 i letvica 10, zupčanika 12, temeljne ploče 7, vodoravnih vodilica (tračnica) 6, kotača 2 i tijela 1. Iz početnog položaja (lijeva strana sl. 1 ) do trenutka kontakta s gornjom kalupnom pločom 4, bušilica 13 prolazi put jednak 2h 1, budući da tijelo 1 istovremeno s bušilicom 13 ide prema dolje. U tom slučaju tijelo 1 uređaja, zajedno s trnom 3, gornjim i donjim kalupnim pločama 4 i 5 i abrazivnom smjesom 15, prolaze put jednak h 1 . Ako je h 1 =h 2 , gdje je h 2 udaljenost između donje kalupne ploče 5 i nosača 14, tada će u ovom trenutku ploča 5 doći u kontakt s osloncima 14. Od trenutka kada proboj 13 dodirne gornji kalup ploča 4 i donja kalupna ploča 5 zaustavljaju 14 počinje proces prešanja. Prilikom prešanja, kalupni pijesak 15 komprimira se za vrijednost h od strane gornje kalupne ploče 4 kada se pomiče prema dolje zajedno s bušilicom 13 (slika 2) i stisnut je za vrijednost h od strane donje kalupne ploče 5 pomicanjem ove vrijednosti h niz tijelo 1 zajedno s prešanjem 16. U ovom slučaju, bušilica 13, zajedno s gornjom kalupnom pločom 4, putuje put jednakim 2h. Nakon završetka operacije prešanja, tijelo 1, zajedno s kotačima 2, vodoravnim vodilicama 6 i pločom 7, vraćaju se u prvobitni položaj pomoću letvica 10, 11 i zupčanika 12 zbog kretanja prema gore. traverza 8. Zatim se uz horizontalne vodilice 6 tijelo 1 na kotačima 2 dovodi u poziciju presovanja ekstruzije 16. Prototip uređaja za presovanje izradaka elektrokorundnih abrazivnih kotača na keramičkoj vezi dimenzija 100 x 80 x 32 mm (GOST 2424-83) je razvijen. Ovaj uređaj je opremljen mehanizmima s dva regala sa sljedećim karakteristikama: - pokretne tračnice imaju duljinu od 800 mm s duljinom dijela regala od 300 mm, njihov poprečni presjek je 25x25 mm, materijal 40X; - fiksne tračnice imaju duljinu 400 mm s duljinom dijela regala 300 mm, presjek im je 25x25 mm, materijal 40X; - zupčanici imaju promjer kruga 80 mm, broj zuba je 40, modul zuba je 2 mm, materijal je 35X; - osovine zupčanika od čelika 45 promjera 25 mm zavarene su na osnovnu ploču. Prazni dijelovi dobiveni na prototipu uređaja nakon operacije toplinske obrade podvrgnuti su kontroli mehaničkih svojstava u skladu s GOST 25961-83. Tvrdoća kotača određena je akustičnom metodom pomoću uređaja "Sound 107-01". Rezultati kontrole pokazali su da je tvrdoća ujednačena po visini krugova, a njihova kvaliteta nakon strojne obrade zadovoljava zahtjeve standarda Čeljabinske abrazivne tvornice. Predloženi uređaj preporučljivo je koristiti za izradu visokih (visina od 50 do 300 mm ili više) brusnih ploča na keramičkim, bakelitnim i vulkanskim vezama. Izvori informacija 1. Oprema i oprema za poduzeća abrazivne i dijamantne industrije /V. A. Rybakov, V.V. Avakjan, O.S. Masevich i drugi - L .: Mashinostroenie, str. 154 -155, sl.6.1. 2. Isto, str. 155, sl.6.2. 3. Patent RU 2095230 C1, B 24 D 18/00, 1997.

pritiskajući (istiskivanjem) je vrsta obrade metala pritiskom, koja se sastoji u tome da se metalu koji se obrađuje daje zadani oblik istiskivanjem iz zatvorenog volumena kroz jedan ili više kanala napravljenih u alatu za oblikovanje.

Ovo je jedan od najprogresivnijih procesa oblikovanja metala, koji omogućuje dobivanje dugih proizvoda - ekstrudiranih profila, koji su ekonomični i vrlo učinkoviti kada se koriste u konstrukcijama.

Bit procesa prešanja na primjeru izravnog prešanja (slika 5.1) je sljedeća. prazan 1, zagrijana na temperaturu prešanja, stavljena u posudu 2. S izlazne strane spremnika u držaču matrice 3 postavlja se matrica 5 koja tvori konturu prešanog proizvoda 4. Preko pritiska ram 7 i pritisne podloške 6 pritisak se prenosi na obradak iz glavnog cilindra preše. Pod djelovanjem visokog tlaka, metal teče u radni kanal matrice, koji tvori zadani proizvod.

Široka upotreba prešanja objašnjava se povoljnom shemom stanja naprezanja deformiranog metala - svestranim neujednačenim kompresijom. Izbor temperaturnih uvjeta za prešanje određen je uglavnom vrijednošću otpornosti metala na deformaciju.

Puno češće se koristi toplo prešanje nego hladno prešanje. Međutim, s povećanjem proizvodnje alatnih čelika visoke čvrstoće, kao i kao rezultat stvaranja moćne specijalizirane opreme, širi se opseg hladnog prešanja za metale i legure s niskom otpornošću na deformaciju. Tipično, ciklus prešanja je proces koji se ponavlja (diskretno prešanje), ali sada se koriste i polukontinuirane i kontinuirane metode prešanja, a razvijaju se i procesi koji se temelje na kombinaciji operacija lijevanja, valjanja i prešanja.

Riža. 5.1. Shema izravnog prešanja čvrstog profila:

• 1 - prazno; 2 - kontejner; 3 - držač matrice;
• 4 - prešani proizvod; 5 - matrica; 6 - preša za pranje;
• 7 - pečat pečata

Proces prešanja ima mnogo varijanti koje se razlikuju po brojnim značajkama: prisutnost ili odsutnost pomicanja obratka u spremniku tijekom prešanja; priroda djelovanja i smjer sila trenja na površini obratka i alata; temperaturni uvjeti; brzina i načini primjene vanjskih sila; oblik obratka itd.

Mjesto prešanja u proizvodnji dugih metalnih proizvoda može se ocijeniti usporedbom prešanja s konkurentskim procesima, kao što su vruće valjanje presjeka i valjanje cijevi.

Uz ovu usporedbu, prednosti prešanja su sljedeće. Tijekom valjanja u mnogim dijelovima plastične zone nastaju velika vlačna naprezanja koja smanjuju duktilnost metala koji se obrađuje, a tijekom prešanja se provodi neravnomjerna sveobuhvatna kompresijska shema, što omogućuje izradu raznih preša u jednoj operaciji. proizvodi koji se uopće ne dobivaju valjanjem ili se dobivaju, ali za veći broj prolaza. Područje primjene prešanja posebno se proširuje kada stupanj deformacije po prijelazu prelazi 75%, a omjer vučenja ima vrijednost veću od 100.

Prešanjem je moguće dobiti proizvode gotovo bilo kojeg oblika presjeka, a valjanjem samo profile i cijevi relativno jednostavne konfiguracije presjeka.

Prilikom prešanja lakše je prenijeti tehnološki proces dobivanja jedne vrste prešanog proizvoda na drugu - dovoljno je samo zamijeniti matricu.

Prešani proizvodi su točnije veličine od valjanih, što je posljedica zatvorenosti kalibra matrice, za razliku od otvorenog kalibra koji nastaje rotirajućim valjcima tijekom valjanja. Točnost proizvoda također je određena kvalitetom matrice, njezinim materijalom i vrstom toplinske obrade.

Visoki stupnjevi deformacije tijekom prešanja, u pravilu, osiguravaju visoku razinu svojstava proizvoda.

Prešanje se, za razliku od valjanja, može koristiti za dobivanje oblikovanih proizvoda od niskoplastičnih materijala, poluproizvoda od praškastih i kompozitnih materijala, kao i plasiranih kompozitnih materijala, koji se sastoje, na primjer, od kombinacija aluminij-bakar, aluminij -čelik itd.

Uz navedene prednosti, diskretno prešanje ima i sljedeće nedostatke:

• ciklička priroda procesa, što dovodi do smanjenja produktivnosti i prinosa prikladnog metala;
• poboljšanje kvalitete proizvoda za prešanje zahtijeva niske brzine prešanja za niz metala i legura te je praćeno velikim tehnološkim otpadom zbog potrebe ostavljanja velikih ostataka preše i uklanjanja slabo deformiranog izlaznog kraja prešenog proizvoda;
• Ograničena duljina obratka, zbog čvrstoće ramova preše, snage preše i stabilnosti izratka tijekom neprešanja, smanjuje produktivnost procesa;
• neravnomjerna deformacija tijekom prešanja dovodi do anizotropije svojstava u prešanom proizvodu;
• teški uvjeti rada alata za prešanje (kombinacija visoke temperature, pritiska i abrazivnih opterećenja) zahtijevaju čestu zamjenu i korištenje skupih legiranih čelika za njegovu izradu.

Usporedba prednosti i nedostataka postupka omogućuje nam da zaključimo da je prešanje najpovoljnije koristiti u proizvodnji cijevi, punih i šupljih profila složenog oblika s povećanom dimenzionalnom točnošću pri obradi teško oblikovanih i niskoplastičnih. metali i legure. Osim toga, za razliku od valjanja, isplativo je u srednjoj i maloj proizvodnji, kao i u primjeni kontinuiranih ili kombiniranih metoda obrade.

Za opis deformacije tijekom prešanja koriste se sljedeće karakteristike.

1. Omjer izvlačenja A, cp, definiran kao omjer površine poprečnog presjeka spremnika R do k površina poprečnog presjeka svih kanala matrice I/7,

Kod prešanja cijevi koeficijent istezanja A. cf određuje se formulom

K IG

m 1 IG

gdje R sh R k, R IG - odnosno, površina poprečnog presjeka matrice, spremnika i igle trna.

• 2. Faktor pritiska, koji kvantitativno karakterizira omjer promjera obratka i spremnika:
• 3. Relativni stupanj deformacije e, vezano za omjer istezanja i izračunato po formuli

• (5.4)
• 4. Brzina pritiskanja itd. (brzina kretanja pečata):

gdje AL- duljina prešanog dijela obratka; ? - vrijeme prešanja.

5. Stopa isteka i ist, koji karakterizira brzinu kretanja tiskanog proizvoda.

^ist ^^pr- (5.6)

Vrste prešanja

izravno prešanje

U proizvodnji tiska koristi se nekoliko vrsta prešanja, a glavne su ovdje razmatrane.

Kod izravnog prešanja, smjer istiskivanja proizvoda preše iz kanala matrice i smjer kretanja cilindra preše su isti

(slika 5.2). Ova vrsta prešanja je najčešća i omogućuje dobivanje čvrstih i šupljih proizvoda širokog raspona presjeka koji je blizu veličine presjeka posude. Karakteristična značajka metode je obvezno pomicanje metala u odnosu na fiksni spremnik. Izravno prešanje se izvodi bez podmazivanja i uz podmazivanje. Kod izravnog prešanja bez podmazivanja, izradak, obično u obliku ingota, postavlja se između spremnika i cilindra preše pomoću podloške (slika 5.2, a), gurnuti u spremnik (slika 5.2, b) uzrujan u kontejneru (slika 5.2, u), ekstrudirano kroz matrični kanal (slika 5.2, G) prije formiranja utega preše (slika 5.2, e).

Riža. 5.2. Shema faza izravnog prešanja: a - početna pozicija; 1 - tisak pečat; 2 - preša za pranje; 3 - prazno; 4 - kontejner; 5 - držač matrice; 6 - matrica; u- utovar izratka i presa za pranje; u - prešanje obratka; d - stabilan protok metala: 7 - prešani proizvod; d - početak istjecanja iz zona teške deformacije i formiranje sudopera za prešanje; e - odjel za prešanje za ostatke

i izdvajanje stavke za štampu: 8 - nož

Rezultat djelovanja sila trenja na površinu obratka tijekom izravnog prešanja su velike posmične deformacije koje pridonose obnavljanju metalnih slojeva koji tvore rubne zone profila. Ova metoda omogućuje dobivanje proizvoda s visokom kvalitetom površine, budući da se u volumenu obratka uz matricu formira velika elastična metalna zona, što praktički isključuje ulazak nedostataka na površinu proizvoda iz zone kontakta između obratka i posude.

Međutim, izravno prešanje karakteriziraju sljedeći nedostaci.

• 1. Dodatni napori se ulažu u prevladavanje sile trenja površine obratka o stijenke spremnika.
• 2. Nastaje neravnomjerna struktura i mehanička svojstva prešanih proizvoda, što dovodi do anizotropije svojstava.
• 3. Prinos je smanjen zbog velike veličine ostatka preše i potrebe za uklanjanjem slabo oblikovanog dijela izlaznog kraja proizvoda preše.
• 4. Dijelovi alata za prešanje brzo se troše zbog trenja o deformabilni metal tijekom procesa prešanja.

Pritisak natrag

Tijekom obrnutog prešanja dolazi do istjecanja metala u matricu u smjeru suprotnom kretanju cilindra preše (slika 5.3).

Povratno prešanje počinje činjenicom da se izradak postavi između spremnika i šuplje preše (slika 5.3, a), zatim se gurne u kontejner uzrujano (slika 5.3, b) i ekstrudira kroz kanal matrice (slika 5.3, u), nakon čega se proizvod za prešanje uklanja, ostatak preše se odvaja (slika 5.2, d), matrica se uklanja i pečat za prešanje se vraća u prvobitni položaj (slika 5.3, e).

Prilikom obrnutog prešanja ingot se ne pomiče u odnosu na spremnik, tako da trenja na kontaktu spremnik-praznik praktički nema, osim kutne šupljine u blizini matrice, gdje je ona aktivna, a ukupna sila prešanja se smanjuje zbog odsutnost potrošnje energije za prevladavanje sila trenja.

Prednosti obrnutog prešanja u odnosu na izravno prešanje su:

• smanjenje i konstantnost veličine sile pritiska, budući da se eliminira utjecaj trenja između površine obratka i stijenki spremnika;
• povećanje produktivnosti postrojenja za prešanje zbog povećanja brzine isteka legura smanjenjem neravnomjernosti deformacije;
• povećanje prinosa zbog povećanja duljine obratka i smanjenja debljine ostatka preše;
• povećanje vijeka trajanja spremnika zbog odsutnosti trenja njegovih stijenki s izratkom;
• povećanje ujednačenosti mehaničkih svojstava i strukture u presjeku proizvoda za prešanje.
• 12 3 4 5 6 7

Riža. 5.3. Shema faza obrnutog prešanja: a - početna pozicija: 1 - žig za prešanje zatvarača; 2 - kontejner; 3 - prazan; 4 - preša za pranje; 5 - pečat pečata; 6 - čarobni držač; 7 - matrica; b - učitavanje obratka matricom i istiskivanje izratka; u- početak istjecanja iz zona otežane deformacije i formiranje presa: 8 - press proizvod; d - odvajanje ostataka preše i ekstrakcija prešenog proizvoda: 9 - nož; d- uklanjanje matrice i vraćanje kontejnera

i pritisnite ram u prvobitni položaj

Nedostaci obrnutog prešanja u odnosu na izravno prešanje su:

• smanjenje maksimalne poprečne veličine proizvoda za prešanje i broja istovremeno prešanih profila zbog smanjenja veličine prolaznog otvora u bloku matrice;
• potreba za korištenjem obradaka s prethodnom pripremom površine za dobivanje prešanih proizvoda s visokokvalitetnom površinom, što zahtijeva prethodno okretanje ili skalpiranje izratka;
• smanjenje asortimana proizvoda za prešanje zbog povećanja cijene kompleta alata i smanjenja čvrstoće sklopa matrice;
• povećanje vremena pomoćnog ciklusa;
• kompliciranje dizajna matričnog čvora;
• smanjenje dopuštene sile na ram preše zbog njenog slabljenja zbog središnje rupe.

Polu-kontinuirano prešanje

Duljina blanka ovisi o snazi ​​cilindra preše i veličini radnog hoda preše, stoga se za prešanje koriste zarezi ne više od određene duljine. U tom se slučaju svaki radni komad preša ostatkom preše. Prinos je pokazatelj učinkovitosti, jednak omjeru gotovih proizvoda prema masi obratka. Ovo ograničenje dovodi do smanjenja prinosa i smanjenja produktivnosti preše. Taj se nedostatak djelomično otklanja prelaskom na polu-kontinuirano prešanje (metoda se također naziva prešanjem "prazno po prazno"), koje se, ovisno o leguri i namjeni proizvoda za prešanje, izvodi bez podmazivanja i s podmazivanje. Polu-kontinuirano prešanje bez podmazivanja sastoji se u tome da se svaki sljedeći blank utovari u posudu nakon što je prethodni istisnut približno tri četvrtine njegove duljine. Kada se koristi ova tehnika, obradaci su zavareni na krajevima. Duljina obratka ostavljenog u spremniku ograničena je činjenicom da će daljnji nastavak prešanja dovesti do stvaranja sudopera za prešanje, pa se pri utovaru sljedećeg izratka u spremnik eliminira opasnost od stvaranja šupljine skupljanja. te se stvaraju uvjeti za dobivanje visokokvalitetnih press proizvoda. U ovom slučaju moguće je dobiti takav prešani proizvod čija je duljina teoretski neograničena i bit će određena samo brojem prešanih praznina. Ponekad se tijekom procesa prešanja proizvod namota u zavojnicu velike duljine.

Redoslijed operacija za polukontinuirano prešanje prikazan je na sl. 5.4.

U prvoj fazi, izradak se ubacuje u posudu za prešu i, nakon pritiskanja, istiskuje se do unaprijed određene duljine ostatka preše (slika 5.4, oglas). Nakon toga, pečat za prešanje se povlači zajedno s prešanom podloškom koja je pričvršćena na nju i puni se sljedeći ingot. Prilikom ekstrudiranja sljedećeg izratka, on se zavaruje ostatkom preše iz prethodnog izratka i cijeli metal se istiskuje kroz kanal matrice (slika 5.4, d-f). Nakon pritiskanja svakog izratka potrebno je prešu podlošku vratiti u prvobitni položaj, što se može učiniti samo kroz spremnik. Nedostatak podmazivanja u spremniku otežava ovu operaciju, stoga je potrebno posebno pričvršćivanje prešane podloške na alat za prešanje i promjena dizajna prešane podloške, na primjer, kako bi se olakšalo izvlačenje prešane podloške iz rukav spremnika, preša za pranje je opremljena elastičnim elementom.

Nedostatak polukontinuiranog prešanja je niska čvrstoća zavarivanja dijelova proizvoda za prešanje dobivenih iz pojedinačnih praznina zbog raznih onečišćenja koja obično ostaju u ostatku preše. Također je napomenuto da se mjesto zavarivanja u prešanom proizvodu, kao rezultat prirode odljeva metala, može jako rastegnuti.

Riža. 5.4. Shema faza polu-kontinuiranog prešanja: a - početna pozicija: 1 - prss-žig; 2 - preša za pranje; 3 - prazno; 4 - kontejner; 5 - matrica; 6 - držač matrice; - rasprssssovka obradak; G - ekstruzija gredica; d- utovar sljedećeg izratka: 7 - sljedeći radni komad; e - istiskivanje ostatka preše s drugom slijepom obradom; w - istiskivanje

još jedno prazno

Kod polu-kontinuiranog prešanja dobro zavarenih legura, ostatak preše se zavaruje sa sljedećim ingotom duž krajnje površine. U prsss proizvodu ova površina će biti zakrivljena, što uz dobro zavarivanje povećava čvrstoću spoja. U ovom postupku, radi bolje zavarljivosti, podmazivanje je neprihvatljivo i spremnik se mora zagrijati na temperaturu blisku temperaturi prešanja. Na isti način moguće je prešanje proizvoda od nezadovoljavajućih zavarljivih metala i legura korištenjem maziva. Međutim, za dobivanje ravne linije artikulacije prešanih proizvoda od sukcesivno prešanih zareza s njihovim lakim naknadnim odvajanjem, potrebno je koristiti konusne matrice s kutom nagiba generatrise prema osi manjim od 60° i konkavne preše podloške.

Druga shema polu-kontinuiranog prešanja s predkomorom trenutno se široko koristi za proizvodnju prešanih proizvoda od aluminijskih legura (slika 5.5).

Riža. 5.5. Shema polukontinuiranog prešanja pomoću predkomora: ja- tisak pečat;

• 2 - preša za pranje; 3 - priprema; 4 - kontejner; 5 - "mrtve" zone; 6 - držač matrice; 7 - matrica;
• 8 - predkomora

Karakteristična značajka ove sheme prešanja je uporaba posebnog alata za predkomoru koji osigurava prešanje uz sučeono zavarivanje i napetost.

Kontinuirano pritiskanje

Jedan od glavnih nedostataka prešanja je cikličnost procesa, stoga se posljednjih godina mnogo pažnje posvećuje razvoju kontinuiranih metoda prešanja: konformiranje, ekstrolling, line-nsks. Konformna metoda je našla najveću primjenu u industriji. Značajka ugradnje konforma je (slika 5.6) da u svom dizajnu spremnik čine površine utora pomičnog pogonskog kotača 6 i izbočina fiksnog umetka 2, koji se pomoću hidrauličkog ili mehaničkog uređaja pritisne na kotač. Dakle, dio kontejnera, koristeći terminologiju kotrljanja sekcije, je zatvoreni prolaz. Radni komad se uvlači u posudu zbog sila trenja i ispunjava ga metalom. Kada se dosegne graničnik 5 u izratku, tlak se povećava na vrijednost koja osigurava istiskivanje metala u obliku prešanog poluproizvoda 4 kroz matrični kanal 3.

Kao izradak može se koristiti šipka ili obična žica, a proces deformacije - uvlačenje u komoru za prešanje pri okretanju kotača, prethodno profiliranje, punjenje utora u kotaču, stvaranje radne sile i, konačno, istiskivanje je kontinuiran, tj. implementirana je tehnologija kontinuiranog prešanja .

Riža. 5.6. Shema kontinuiranog prešanja konformnom metodom: ja- opskrba barskim materijalom; 2 - fiksni umetak; 3 - matrica; 4 - poluproizvod; 5 - naglasak; 6 - kotač

Sveobuhvatna neravnomjerna kompresija koja se javlja u zoni deformacije omogućuje postizanje visokih vuče čak i za niskoplastične legure, a duktilne legure se mogu prešati na sobnoj temperaturi s visokim brzinama protoka. Metodom konforma moguće je dobiti žičane i profile niskog presjeka s visokim vučenjem (više od 100). To se posebno odnosi na žicu, koju je isplativije proizvoditi usklađivanjem umjesto izvlačenjem. Trenutno se konformna metoda koristi za prešanje aluminijskih i bakrenih legura. I, konačno, preporučljivo je koristiti ovu metodu za dobivanje poluproizvoda od diskretnih metalnih čestica: granula, čipsa. Štoviše, postoji domaće iskustvo u industrijskoj upotrebi konformne metode za dobivanje, na primjer, ligaturne šipke od granula aluminijske legure.

Međutim, nedostatak detaljnih studija oblikovanja metala, uzimajući u obzir granične sile trenja, proučavanje zakona deformacije različitih metala i legura otkrio je niz nedostataka koji značajno ograničavaju mogućnosti ove metode kontinuiranog prešanja.

• 1. Maksimalna linearna veličina poprečnog presjeka obratka ne smije prelaziti 30 mm kako bi se osiguralo njegovo savijanje pri kretanju duž mjerača.
• 2. Postoje poteškoće u promatranju temperaturnog režima prešanja, budući da je alat vrlo vruć kao rezultat djelovanja sila trenja.
• 3. Proces je popraćen (posebno za aluminijske legure, najčešće korištene za ovu metodu) lijepljenjem metala na alat, istiskivanjem metala u zazor kalibra s stvaranjem defekta tipa “brk” itd.

Protok metala tijekom prešanja

Kontrola procesa prešanja i poboljšanje kvalitete prešanih poluproizvoda temelji se na poznavanju obrazaca strujanja metala u posudi. Primjer je izravna kompresija bez podmazivanja, što je najčešće. Ovaj se proces može podijeliti u tri faze (slika 5.7).

Prva faza se zove istiskujući van praznine. U ovoj fazi se radni komad, uveden u spremnik s razmakom, podvrgava narušavanju, zbog čega se spremnik puni kompresivim metalom, koji zatim ulazi u kanal matrice. Napor se u ovoj fazi povećava i doseže maksimum.

Druga faza počinje ekstruzijom profila. Ova se faza smatra glavnom i karakterizira je stalan protok metala. Kako se gredica ekstrudira i smanjuje veličina kontaktne površine gredice sa spremnikom, pritisak prešanja se smanjuje, što se objašnjava smanjenjem veličine komponente sile pritiska koja se troši na prevladavanje trenja o spremnik. U ovoj fazi, volumen obratka može se uvjetno podijeliti na zone u kojima se javljaju plastične i elastične deformacije. U glavnom dijelu izratka metal je elastično i plastično deformiran, a u uglovima sparivanja matrice i posude i blizu preše za pranje uočava se elastična deformacija (slika 5.8).

Utvrđeno je da omjer volumena elastičnih i plastičnih zona glavnog dijela obratka ovisi uglavnom o trenju između

površine obratka i posuda. Pri visokim vrijednostima sila trenja, plastična deformacija pokriva gotovo cijeli volumen obratka; ako je trenje malo, na primjer, prešanje je podmazano, ili je potpuno odsutno (obrnuto prešanje), tada se plastična deformacija koncentrira u dijelu za presovanje plastične zone oko osi matrice.

Hod preše ovna

Riža. 5.7. Shema prešanja s grafom raspodjele sile prešanja po fazama: I - drobljenje obratka;

II - stalan protok metala; III - završna faza

Riža. 5.8. Shema formiranja utikača za prešanje tijekom prešanja: 1 - zona plastične deformacije; 2 - težina preše; 3 - zona elastične deformacije ("mrtva" zona)

Relativno male elastične zone u blizini matrice imaju značajan utjecaj na tijek istjecanja metala i kvalitetu prešanih proizvoda. Posebnu pozornost treba obratiti na volumen metala koji se nalazi u uglovima između matrice i stijenke spremnika, koji je deformiran samo elastično. Ova elastična zona metala naziva se i "mrtvom" zonom, a ovisno o uvjetima prešanja, njezine se dimenzije mogu mijenjati. Elastična zona na matrici tvori područje slično lijevku, kroz koje metal izratka teče u matricu. U ovom slučaju, metal iz same "mrtve" zone ne istječe u proizvod za prešanje. Tijekom izravnog prešanja, volumeni metala uz površinu obratka, zbog velikih sila trenja na dodirnim površinama, kao i plastično nedeformabilnih metalnih zona u blizini matrice, odgađaju utjecanje perifernog sloja u kanal matrica, pa ne sudjeluje u formiranju površine proizvoda. To je jedna od prednosti izravnog prešanja u tome što kvaliteta površine obratka ima mali utjecaj na kvalitetu površine oblikovanog proizvoda.

Na kraju glavne faze javlja se pojava koja ima veliki utjecaj na cjelokupni proces prešanja - formiranje utezi za stiskanje,što se događa na sljedeći način. Pomicanjem podloške za prešanje prema kalupu, uslijed trenja, kretanje metalnih dijelova u dodiru s podloškom za prešanje se usporava, a u središnjem dijelu izratka nastaje šupljina u obliku lijevka u koju se ulijevaju protutokovi perifernih metalni su usmjereni. Zbog činjenice da količine metala s krajnje i bočne površine obratka, koje sadrže okside, maziva i druge kontaminante, hrle u ovaj "lijevak", prešana veza može prodrijeti u proizvod za prešanje. U visokokvalitetnom press proizvodu prisutnost ovog nedostatka je neprihvatljiva. Formiranje sudopera preše najkarakterističnija je pojava treće faze prešanja.

Kako bi se u potpunosti isključio prijelaz presa u prešani proizvod, proces prešanja se zaustavlja dok se ne završi istiskivanje obratka. Podprešani dio obratka, tzv pritisnite balans, uklanja se za otpad. Duljina ostatka preše, ovisno o uvjetima prešanja, prvenstveno o veličini kontaktnog trenja, može varirati od 10 do 30% početnog promjera obratka. Ako je, ipak, potapalo za prešanje prodrlo u proizvod preše, tada se ovaj dio profila odvaja i odbacuje.

Formiranje sudopera za prešu naglo se smanjuje tijekom obrnutog prešanja, ali prijelaz na ovu vrstu popraćen je smanjenjem produktivnosti procesa. Postoje sljedeće mjere za smanjenje umivaonika tiska uz održavanje produktivnosti:

• smanjenje trenja na bočnim površinama spremnika i matrice korištenjem podmazivanja i korištenjem spremnika i kalupa s dobrom završnom obradom površine;
• zagrijavanje spremnika, što smanjuje hlađenje perifernih slojeva ingota;
• prešanje u jakni.

Uvjeti prisilnog pritiska

Izbor opreme, proračun alata, utvrđivanje troškova energije i drugi pokazatelji izračunavaju se na temelju određivanja uvjeta sile prešanja. U praksi proizvodnje tiska ovi se pokazatelji određuju eksperimentalno, analitički ili pomoću računalne simulacije.

Uvjeti sile prešanja određeni u proizvodnim uvjetima su najtočniji, posebno ako se ispitivanja provode na postojećoj opremi, ali je ova metoda naporna, skupa i često praktički nemoguće implementirati za nove procese. Modeliranje procesa obrade vrućih metala u proizvodnji, a češće u laboratorijskim uvjetima, povezano je s odstupanjem od stvarnih uvjeta, posebice u temperaturnim uvjetima zbog razlika u specifičnim površinama modela i prirode, pa stoga i netočnosti ove metode. Najjednostavnija i najčešća metoda, koja omogućuje prilično točnu procjenu ukupne sile pritiskanja, je metoda mjerenja tlaka tekućine u radnom cilindru preše prema mjeraču tlaka. Od eksperimentalnih metoda koje omogućuju posredno određivanje uvjeta sile prešanja, koristi se metoda mjerenja elastičnih deformacija stupova preše, kao i tenzometrijska ispitivanja.

Za računalno modeliranje procesa prešanja i određivanje troškova sile u posljednje vrijeme se široko koriste programi kao što su DEFORM (Scentific Forming Technologies Corporation, SAD) i QFORM (KvantorForm, Rusija), koji se temelje na metoda konačnih elemenata. Prilikom pripreme podataka za modeliranje pomoću ovih programa, obično su potrebne informacije o otpornosti na deformaciju materijala obratka, karakteristikama korištenog maziva i tehničkim parametrima opreme za deformiranje.

Od velikog su interesa analitičke metode za određivanje uvjeta sile prešanja koje se temelje na zakonima mehanike čvrstog tijela, rezultati eksperimenata na proučavanju naponsko-deformacijskog stanja prešanog materijala, jednadžbe diferencijalne ravnoteže, metoda ravnoteže snaga itd. Sve ove metode proračuna su prilično složene i opisane su u posebnoj literaturi. Osim toga, u analitičkim metodama potrebno je znati da je u bilo kojoj formuli nemoguće uzeti u obzir sve uvjete i varijante procesa u matematičkom izrazu, te stoga nema potrebnih računskih koeficijenata koji točno odražavaju stvarne uvjete i čimbenici procesa.

U praksi se za uobičajene vrste prešanja često koriste pojednostavljene formule za određivanje ukupne sile. Najpoznatija je formula I. L. Perlina prema kojoj je sila R, potrebno za istiskivanje metala iz spremnika kroz otvor matrice jednak je

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

gdje R M- sila potrebna za izvođenje plastične deformacije bez trenja; T do - sila koja se troši na prevladavanje sila trenja na bočnoj površini spremnika i trna (kod metode obrnutog prešanja nema pomicanja ingota u odnosu na spremnik i T do - O); G m - sila potrebna za prevladavanje sila trenja koje nastaju na bočnoj površini tlačnog dijela zone deformacije; T str- sila utrošena na prevladavanje sila trenja koje djeluju na površinu kalibracijske trake matrice.

Pritisak pritiska a izračunava se kao omjer napora R, pri kojem se vrši prešanje, na površinu poprečnog presjeka posude R za

Za izračunavanje komponenti sile pritiska najčešće se koriste formule sadržane u priručniku za različite slučajeve prešanja.

Često se koriste pojednostavljene formule, na primjer:

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

gdje je ^3 površina poprečnog presjeka obratka; M p - modul za prešanje, koji uzima u obzir sve uvjete prešanja; X- faktor izvlačenja.

Za praktične proračune sile pritiska možemo preporučiti formulu L. G. Stepanskyja, koja je napisana u sljedećem obliku:

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

gdje je a 5 - otpornost na deformaciju materijala obratka.

Glavni čimbenici koji utječu na veličinu sile pritiska su: karakteristike čvrstoće metala, stupanj deformacije, oblik i profil matričnog kanala, dimenzije obratka, uvjeti trenja, brzina pritiskanja i istjecanja, temperatura spremnika i matrice.

Prešanje cijevi i šupljih profila

Prešanje cijevi

Prešanjem se proizvode cijevi i drugi šuplji profili. Za to se koristi izravno i obrnuto prešanje s fiksnom i pomičnom iglom, kao i prešanje pomoću kombinirane matrice. Prešanje fiksnom iglom je postupak u kojem u trenutku istiskivanja metala u prstenasti razmak koji čini stijenku cijevi, igla ostaje u nepomičnom stanju.

Izravno i obrnuto prešanje cijevi s fiksnom iglom ne razlikuje se u osnovi od shema za prešanje čvrstih proizvoda. Međutim, prisutnost dodatnih detalja - igle za trnove da bi se formirao unutarnji kanal cijevi, mijenja prirodu toka metala. Za iglu trna potreban je poseban pogon, čija je zadaća osigurati različite kinematičke uvjete ovisno o omjeru brzine kretanja igle trna, cilindra preše i spremnika.

Prešanje cijevi s fiksnom iglom zahtijeva korištenje praznina sa središnjim rupama koje su prethodno napravljene u njima, koje također služe kao rupe za vođenje igle. Šupljina u blanku za iglu trna izrađuje se bušenjem na preši, bušenjem ili lijevanjem. Shema izravnog prešanja cijevi prikazana je na sl. 5.9.

Riža. 5.9. Shema faza izravnog prešanja cijevi s fiksnom iglom: a- početna pozicija: ja- igla-trn; 2 - vrh igle trna; 3 - tisak pečat; 4 - prss-perilica; 5 - prazno; 6 - kontejner; 7 - matrica; 8 - držač matrice; 6 - utovar radnog komada u spremnik; u - drobljenje obratka; d - stupanj ustaljenog protoka; d- početak istjecanja iz zona otežane deformacije i formiranje sudopera za prešanje; e - povlačenje cilindra preše i spremnika, odvajanje ostatka preše i preše za pranje: 9 - nož

Prešanje počinje pomicanjem preše, zatim igla trna prolazi kroz rupu u izratku dok se njezin kraj ne nasloni na kalup, nakon čega se obradak utiskuje uz naknadno istiskivanje metala u prstenasti razmak koji formira kanal matrice. (tvori vanjski promjer cijevi) i površinu igle (tvori unutarnji promjer cijevi). Baš kao i kod pritiskanja šipke, između površina obratka i stijenki spremnika nastaje sila trenja. Nakon dostizanja određene duljine ostatka preše, igla se pomiče natrag, zatim se spremnik uvlači, a ostatak preše se uklanja iz njega. Kada se ram preše povuče, škare pričvršćene na prednji poprečni nosač preše odvajaju ostatke preše. Treba napomenuti da tijekom ekstruzije metala iglu trna sustav za probijanje drži u matrici u istom položaju, stoga se ova metoda prešanja naziva prešanjem cijevi s fiksnom iglom trna. Ali cijevi se mogu prešati i na preše s profilnim šipkama bez sustava za probijanje. U tom slučaju, igla trna je pričvršćena na ram preše i ulazi u praznu šupljinu, a zatim u matricu. Kada se ram pomiče i metal se istiskuje, igla trna se također pomiče naprijed, a ova metoda se naziva prešanjem pokretnom iglom.

Redoslijed obrnutog prešanja cijevi s fiksnom iglom prikazan je na sl. 5.10. U početnom trenutku trn 1 umetnut u šupljinu obratka 4 sve dok njegov vrh ne uđe u kanal matrice 5, tada se ingot istiskuje i metalni materijal se istiskuje u prstenasti razmak između kanala matrice i površine igle. Nakon dostizanja unaprijed određene duljine ostatka preše, igla se uvlači u prvobitni položaj i ostatak preše se uklanja.

Glavne prednosti izravne metode prešanja cijevi u usporedbi s obrnutom mogu se formulirati na sljedeći način:

• 1. Mogućnost korištenja bilo koje vrste tiska.
• 2. Visoka kvaliteta površine primljenih cijevi.
• 3. Mogućnost dobivanja cijevi gotovo bilo koje konfiguracije.

Istodobno, treba se osvetiti niz nedostataka:

• 1. Visoki troškovi energije za prevladavanje sila trenja.
• 2. Anizotropija svojstava po duljini i poprečnom presjeku cijevi.
• 3. Nosite na površini spremnika i iglu-trnu.
• 4. Značajan otpad metala zbog ostataka preše (10% ili više).

Za prešanje cijevi s fiksnom iglom koriste se preše za profil cijevi opremljene sustavom za probijanje, koji ne zahtijeva korištenje samo šuplje gredice. S izravnim prešanjem cijevi nakon utovara izratka 4 i presa za pranje 3 u posudu 5 prvo se izradak istiskuje. U ovom slučaju, igla 7, koja se nalazi unutar šupljeg preša ram 3, lagano gurnite naprijed i zaključajte otvor prešane podloške 2 (slika 5.11, b). Nakon istiskivanja, pritisak se skida sa ram preše i ingot se probuši iglom koja se iz njega izvlači. Zatim se radni pritisak primjenjuje na ram preše i izradak se istiskuje u prstenasti razmak između igle 1 i matrica 6 (slika 5.11, d). Na kraju prešanja, prešani paket (ostatak preše s podloškom za prešanje) se odreže nožem 8 (slika 5.11, e). Ovom metodom potrebno je pažljivo centrirati osi spremnika, ram preše i trn u odnosu na os matrice kako bi se izbjegla ekscentričnost nastalih cijevi.

Riža. 5.10. Shema faza obrnutog prešanja cijevi s fiksnom iglom: a- početna pozicija: 1 - igla-trn; 2 - žig za prešanje zatvarača; 3 -kontejner; 4 - priprema; 5 - matrica; 6 - tisak pečat; 7 - usnik; umetanje igle i pritiskanje radnog komada u spremnik; g - prešanje cijevi; d - utiskivanje do unaprijed određene duljine ostatka preše, uvlačenje bloka za zaključavanje i igle: 9 -nož; 10- cijev; e- potiskivanje matrice iz spremnika; w - vratiti u početni položaj

Opisane sheme imaju sljedeće nedostatke:

• 1. Izrada rupe u radnom komadu (bušenje, bušenje, itd.) zahtijeva promjenu dizajna opreme i alata, dodatne operacije, što povećava složenost procesa, smanjuje prinos itd.
• 1 2 3 4 5 6 7

Riža. 5.11. Shema faza izravnog prešanja cijevi s fiksnom iglom: a- početna pozicija: 1 - igla; 2 - tisak pečat; 3 - preša za pranje; 4 - priprema; 5 - kontejner; 6 - matrica; 7 - držač matrice; b - ubacivanje izratka u spremnik; u- rasprssssovka obradak; g - firmware izratka s iglom: 8 - pluta; d- prešanje do unaprijed određene duljine ostatka preše; e - odjel za prešanje za ostatke

sa prešom za pranje: 9 - nož; 10 - cijev

• 2. Dobivanje točne geometrije cijevi čini nužnim centriranje trna u odnosu na os matričnog kanala, što otežava dizajn podešavanja alata.
• 3. Nanošenje maziva na iglu trna povećava vjerojatnost oštećenja u izratku koji se probija.

Prešanje cijevi i šupljih profila sa zavarivanjem

Većina nedostataka navedenih za razmatrane vrste prešanja cijevi eliminiraju se korištenjem kombiniranih matrica, što omogućuje dobivanje proizvoda gotovo bilo koje konfiguracije sa složenim vanjskim i unutarnjim konturama. Takve matrice omogućuju izradu profila ne samo s jednim, već i s nekoliko šupljina različitih oblika, simetričnih i asimetričnih. Preciznije fiksiranje trna u odnosu na matrični kanal i njegova mala duljina, a time i povećana krutost, omogućuju ekstrudiranje cijevi i šupljih profila s mnogo manjim varijacijama debljine u odnosu na prešanje kroz jednostavne kalupe.

Prednosti ovog procesa su sljedeće:

• eliminira gubitak metala za dobivanje šupljine u čvrstoj gredici;
• postaje moguće koristiti preše bez sustava za probijanje;
• uzdužna i poprečna varijacija debljine šupljih prešanih proizvoda smanjena je zbog kruto učvršćene kratke igle;
• postaje dostupno za dobivanje proizvoda velike duljine metodom polu-kontinuiranog prešanja sa preklapanjem proizvoda za prešanje u zaljev;
• poboljšava kvalitetu unutarnje površine profila zbog odsutnosti maziva;
• postaje moguće pritisnuti nekoliko profila odjednom, s najrazličitijom konfiguracijom.

Međutim, pri korištenju takve sheme prešanja treba uzeti u obzir niz nedostataka, među kojima su glavni veliki ostatci preše i prisutnost zavara koji su manje čvrsti od osnovnog metala, kao i visoka cijena matrice i niska produktivnost procesa.

Sve kombinirane matrice sastoje se od tijela matrice ili čahure i razdjelnika s iglom. Matrica i igla tvore kanale, čiji presjeci odgovaraju presjeku proizvoda za prešanje. Na sl. 5.12 to pokazuje na čvrstom radnom komadu 4, stavljen u posudu 3, od preša ovna 1 preko tiska 2 tlak se prenosi iz radnog cilindra preše.

Metalni obradak pod pritiskom 4, prolazeći kroz izbočeni razdjelnik 7, dijeli se na dva toka, koji zatim ulaze u zajedničku zonu zavarivanja 8 (tok metala prikazan je strelicama), struju oko razdjelnika i pod utjecajem visokih temperatura i pritisaka zavaruju se u cijev 9, sa šavovima po cijeloj dužini. Takva se matrica također naziva trska.

Na sl. 5.13. prikazan je dijagram montaže alata za prešanje (postavka alata) koji se koristi za prešanje cijevi pomoću kombinirane matrice.

Riža. 5.12. Shema prešanja cijevi kroz jednokanalnu kombiniranu matricu s izbočenim razdjelnikom: 1 - tisak pečat; 2 - preša za pranje; 3 - kontejner; 4 - prazan; 5 - tijelo matrice; 6 - matrica; 7 - izbočeni razdjelnik;

• 8 - zona zavarivanja; 9 - cijev

Riža. 5.13. Postavka alata za utiskivanje cijevi kroz jednokanalnu kombiniranu matricu s izbočenim razdjelnikom: 1 - tisak pečat; 2 - kontejner; 3 - preša za pranje; 4 - matrica; 5 - kućište matrice; 6 - umetak; 7 - držač matrice; 8 - vodič; 9 - cijev

Kombinirane matrice različitog dizajna omogućuju dobivanje ne samo cijevi, već i profila s jednom, kao i s više šupljina različitih oblika, simetričnih i asimetričnih, koje se ne mogu proizvesti prešanjem u jednostavne matrice. Na sl. 5.14 prikazuje četverokanalnu kombiniranu matricu za prešanje profila složenog oblika.

Riža. 5.14. Kombinirana Quad Matrix (a) te oblik prešanog profila (b)

Neophodan uvjet za dobivanje jakih zavara je i korištenje takvih temperaturno-brzinskih načina prešanja, pri kojima temperatura metala u plastičnoj zoni postaje dovoljno visoka za stvrdnjavanje u zavarenim spojevima, a trajanje kontakta površina koje se zavaruju osigurava pojavu difuzijskih procesa koji pridonose razvoju i jačanju metalnih veza. Osim toga, ispunjavanje uvjeta deformacije koji jamče visok hidrostatički tlak u zoni zavarivanja osigurava i dobru kvalitetu zavara.

Pritiskom kroz višekanalnu matricu

Ekstruzija metala, koja koristi matrice s do 20 kanala (slika 5.15), a ponekad i više, naziva se višekanalno prešanje. Prijelaz s jednokanalnog prešanja na višekanalni zbog povećanja ukupnog poprečnog presjeka istovremeno prešanih proizvoda i smanjenja ukupnog istezanja pri istim veličinama obratka i jednakim brzinama istjecanja smanjuje trajanje procesa prešanja, smanjuje ukupni pritisak pritiska i toplinski učinak deformacije, a također dovodi do povećanja ukupne površine kontaktne površine u matričnim kanalima.

Zamjena jednokanalnog prešanja višekanalnim prešanjem korisna je pod sljedećim uvjetima:

• produktivnost će se povećati;
• nazivna sila korištene preše je višestruko veća od one potrebne za prešanje zadanog profila kroz jedan kanal;
• potrebno je ograničiti rast temperature metala u zoni deformacije;
• potrebno je dobiti profile s malom površinom presjeka.

Značajke toka metala tijekom višekanalnog prešanja su da se volumen prešanog metala, kada se približava matrici, dijeli na zasebne tokove (prema broju kanala), a brzine istjecanja iz svakog kanala matrice će se budi drugačiji. Stoga, što su dalje od središta matrice osi kanala matrice, kraća će biti duljina rezultirajućih proizvoda prešanja. Takvo prešanje karakterizira prosječni crtež A, usp:

^p = -^r. (5.11)

na

gdje je E'k površina poprečnog presjeka spremnika; - površina poprečnog presjeka kanala u matrici; P- broj kanala u matrici.

Kod višekanalnog prešanja, kako se preša pomiče prema kalupu, brzine protoka kroz različite kanale kontinuirano se mijenjaju. Da bi se izjednačile brzine istjecanja iz različitih kanala i da bi se dobili proizvodi prešanja zadane duljine, kanali na matrici su raspoređeni na određeni način. Vrijednosti izlaznih brzina bit će bliske ako su središta kanala ravnomjerno smještena duž cijelog opsega sa središtem na osi obratka. Ako su kanali smješteni na nekoliko koncentričnih krugova, tada se središte svakog kanala mora podudarati s težištem jednakih ćelija mreže primijenjenih na krajnju površinu matrice. Stanice moraju biti raspoređene simetrično oko osi.

Uz već razmatranu metodu prešanja korištenjem kombiniranih matrica (vidi sliku 5.14), višekanalno prešanje se također koristi u proizvodnji asimetričnih profila ili profila s ravninom jedne simetrije kako bi se smanjile neravnine deformacija (vidi sliku 5.15).

Shema montaže alata za prešanje (postavka alata) za višekanalno prešanje prikazana je na sl. 5.16.

Riža. 5.15.

Riža. 5.16. Shema podešavanja alata za višekanalno prešanje na horizontalnoj preši: 1 - tisak pečat; 2 - preša za pranje; 3 - priprema; 4 -

5 - matrica; 6 - držač matrice

U slučajevima kada je nemoguće pritisnuti profil velikog promjera u više od jednog navoja za određenu veličinu posude za prešanje, preporučljivo je utisnuti ovaj profil istovremeno s jednim ili dva profila malog promjera kako bi se povećala produktivnost pritisnite.

Oprema za prešanje

Kao oprema za prešanje najviše se koriste preše na hidraulički pogon, koje su strojevi statičkog djelovanja. Hidraulične preše su jednostavne konstrukcije i istovremeno mogu razviti značajne sile uz pomoć tekućine visokog pritiska (vodene emulzije ili mineralnog ulja). Glavne karakteristike hidrauličnih preša su nazivna sila R n, radni hod i brzinu pomicanja poprečne trake, kao i dimenzije spremnika. Nazivna sila preše određuje se kao umnožak tlaka tekućine u radnom cilindru preše i površine (ili zbroja površina) klipa. Brzina hoda klipa preše lako se regulira promjenom količine tekućine koja se dovodi u cilindre. Preše s mehaničkim pogonom od elektromotora za prešanje metala koriste se rjeđe.

Tipična instalacija hidrauličke preše sastoji se od preše I, cjevovoda II, upravljanja III i pogona IV (slika 5.17).

Dizajn hidraulične preše uključuje okvir 1, koji služi za zatvaranje razvijenih sila, radni cilindar 2, u kojem se razvija tlak tekućine, klip 3, percipirajući ovaj pritisak i prenoseći ovu silu kroz alat 4 na radnom komadu 5. Za izvođenje obrnutog hoda u hidrauličkim prešama predviđeni su povratni cilindri 6.

Pogon hidrauličnih preša je sustav koji osigurava proizvodnju tekućine pod visokim pritiskom i njeno nakupljanje. Pogon mogu biti pumpe ili crpne i skladišne ​​stanice. Crpke se koriste kao pojedinačni pogon na prešama male i srednje snage, rade pri malim brzinama. Za snažne preše ili skupinu preša koristi se pumpno-akumulatorski pogon, koji se od pojedinačnog pogona pumpe razlikuje po tome što se visokotlačnoj mreži dodaje akumulator – cilindar za akumulaciju visokotlačne tekućine. Kako preše rade, tekućina u akumulatoru se povremeno troši i ponovno se nakuplja. Takav pogon osigurava veliku brzinu kretanja alata i potrebnu silu preše.

Ovisno o namjeni i dizajnu preše, dijele se na profilne šipke i profilne cijevi, prema položaju - na vertikalne i horizontalne. Za razliku od preše za profilne šipke, preše za profil cijevi opremljene su neovisnim pogonom igle (sustav za probijanje).

Prema načinu prešanja, preše se dijele na preše za direktno i obrnuto prešanje, a prema sili - na male (5-12,5 MN), srednje (15-50 MN) i velike (više od 50 MN). ) sile.

Riža. 5.17. Shema ugradnje hidraulične preše: I - preša; II - cjevovodi; III - tijela upravljanja; IV - pogon; 1 - krevet; 2 - cilindar; 3 - klip; 4 - alat; 5 - prazno; 6 - povratni cilindri

Domaća postrojenja za obradu obojenih metala i legura uglavnom koriste vertikalne preše sa silom od 6-10 MN i horizontalne - 5-300 MN. Inozemna poduzeća koriste vertikalne preše s rasponom sile od 3 do 25 MN, a horizontalne sa silama od 7,5 do 300 MN.

Sastav većine preša, osim same preše, uključuje uređaje za zagrijavanje i prijenos ingota iz peći u prešu, kao i opremu koja se nalazi na izlaznoj strani proizvoda iz preše: hladnjak, mehanizme za ravnanje , proizvodi za rezanje i namatanje.

Usporedba vertikalnih i horizontalnih preša otkriva prednosti i nedostatke svake od ovih vrsta opreme. Dakle, zbog malog hoda glavnog klipa, okomite preše znatno premašuju horizontalne po broju prešanja po satu. Zbog vertikalnog rasporeda pokretnih dijelova, ove preše se lakše centriraju, imaju bolje uvjete za rad s podmazivanjem spremnika, što im omogućuje proizvodnju cijevi tanjih stijenki i manje varijacije u debljini stijenke. U poduzećima za preradu obojenih metala koriste se vertikalne preše bez sustava za probijanje i sa sustavom za probijanje. Obje vrste preša uglavnom se koriste za proizvodnju cijevi ograničene duljine i promjera od 20-60 mm. Za preše prvog tipa koristi se šuplja gredica koja se okreće duž vanjskog promjera kako bi se smanjila varijacija u debljini stijenke cijevi. Za preše sa sustavom za probijanje koristi se čvrsti prazan, čiji se firmware izvodi na preši. Dijagram vertikalne preše bez sustava za probijanje prikazan je na sl. 5.19.

Nakon svakog pritiskanja, klizač 12 uz pomoć hidrauličkog cilindra pomiče se udesno, proizvod se odsiječe, a matrica s ostatkom preše se kotrlja u spremnik duž kliznog klizača. Obrnuti hod glavnog klipa se izvodi zahvaljujući cilindru 14, fiksiran na postolju. Dizajn vertikalne preše omogućuje 100-150 prešanja na sat.

No, unatoč tome, horizontalne preše postale su široko rasprostranjene zbog mogućnosti prešanja dužih proizvoda, uključujući i one s velikim presjekom. Osim toga, ova vrsta preše je lakša za rad s alatima za automatizaciju. Na sl. 5.19 i 5.20 su horizontalne preše za šipke i profilne cijevi.

Preše za profilne šipke su jednostavnijeg dizajna od preše za profil cijevi, uglavnom zato što ne uključuju uređaj za bušenje. U dizajnu prikazanom na sl. 5.19 press uključeni pokretni kontejner 3, mogu se pomicati zbog cilindara za kretanje kontejnera 9 duž osi preše, glavni cilindar 6, u koji ulazi tekućina pod visokim tlakom, što osigurava stvaranje sile pritiska koja se prenosi kroz ram preše 10 i presa podloška na izratku. Uz pomoć povratnih cilindara 7 zbog niskog tlaka tekućine pomiče se pomični pomak 8. Na takvim prešama mogu se prešati i cijevi, ali za to treba koristiti ili šuplju gredicu ili, kod čvrste gredice, prešanje se provodi kroz kombiniranu matricu.

Masivna baza preše za cijevi (vidi sliku 5.21) je temeljna ploča 12, na kojoj se prednja 1 i stražnji poprečni nosači 2, koji su povezani s četiri moćna stupa 3. Ovi dijelovi preše nose glavno opterećenje tijekom prešanja. Glavni cilindar, uz pomoć kojeg se stvara radna sila pritiska, i povratni cilindar, dizajniran za pomicanje preše u prvobitni položaj, učvršćeni su u stražnji poprečni nosač. 2.

Riža. 5.18. Opći pogled na vertikalnu prešu: 1 - krevet; 2 - glavni cilindar; 3 - glavni klip; 4 - pomična traverza; 5 - glava; 6 - tisak pečat; 7 - igla; 8 - kontejner; 9 - držač kontejnera; 10- matrica; 11- tanjur; 12 - klizač; 13 - nož; 14 - cilindar; 15 - zagrade

13 12 11 10 9 in

Riža. 5.19. Opći prikaz pritiska na profil horizontalne šipke: 1 - matrična ploča; 2 - Stupac; 3 - kontejner;

• 4 - držač kontejnera; 5 - pomicanje pritiska; 6 - glavni cilindar; 7 - povratni cilindar; 8 - stražnja prečka;
• 9 - cilindar za kretanje kontejnera; 10 - tisak pečat; 11- matrični čvor; 12 - prednji poprečni nosač; 13 - krevet koji se izvlači iz ormana
• 11 10 1 8

• 9 4 5 3 16 7 8
• 13 Do

Riža. 5.20. Opći prikaz horizontalne preše za cijevi: 1 - prednji poprečni nosač; 2 - stražnja prečka; 3 - Stupac; 4 - matrični čvor; 5 - kontejner; 6 - cilindar; 7 - stol za primanje; 8 - klinasta vrata; 9 - hidraulični cilindar; 10 - pila; 11 - škare; 12 - osnovna ploča; 13 - glavni cilindar; 14 - glavni klip; 15 - pokretna prečka; 16 - tisak pečat; 17 - drška; 18 - stabljika sustava za probijanje; 19 - pomicanje sustava firmvera; 20 - klip; 21 - cilindar

firmware sustav; 22 - igla

U opisanoj izvedbi preše stražnja poprečna greda je integralna s glavnim cilindrom. 13. Pokretna traverza 15 s pečatom 16 spojen na prednji vrat glavnog klipa 14. Pokretna stabljika 18, fiksiran na pokretnoj traverzi 19 piercing sustav, ulazi u šupljinu glavnog klipa i njegovu dršku 7 7. U kanalu pomične šuplje šipke 18 postoji cijev kroz koju se dovodi voda za hlađenje igle za probijanje 22. Rashladna voda iz igle se ispušta kroz kanal šuplje šipke. Cijeli teleskopski sustav je zatvoren u kućištu drške 77. Zauzvrat, pomak je fiksiran na klip 20 cilindar firmvera 21. Piercing traverse 19 i stabljika 18 pri probijanju se kreću autonomno od glavnog klipa, a pri pritisku se kreću sinkrono s njim. matrični čvor 4 sa susjednim spremnikom 5 kroz klinasta vrata 8 oslanja se na prednju prečku. Klinasta vrata su opremljena hidrauličnim cilindrom 9. Prilikom odvajanja ostatka preše i mijenjanja matrice, usnik s držačem matrice se cilindrom skida s poprečne grede 6, koji je montiran u okvir prihvatnog stola 7. Proizvod se odrezuje pilom od ostataka preše 10 ili škare 77. Pila se podiže ili spušta pomoću cilindara na hidrauličko ulje kako bi se završila operacija rezanja.

Prešanje cijevi na preši za cijevi sastoji se od sljedećih operacija. Radni komad, zagrijan u peći, kotrlja se niz korita na međustol, obavijen mazivom i prebačen u pladanj. Ispred ingota, na istoj ladici ispred gredice, ugrađuje se ekstruzijska podloška i tacna se pomiče u razinu spremnika 5 dok se os ingota ne poravna s osi spremnika. Nakon toga, obradak s presa za pranje pomoću press pečat 16 klip glavnog cilindra u praznom hodu 14 punjene u zagrijanu posudu. Za zaustavljanje pomičnog pomicanja 75 u trenutku postizanja unaprijed određene visine ostatkom preše ispred spremnika, ugrađen je graničnik hoda. Zatim, pod djelovanjem visokotlačne tekućine u cilindru sustava za probijanje 21 izrađuje se radni hod, a obradak se prošiva iglom 22. Pritiskom cijevi istiskivanjem metala u razmak između matričnog kanala i igle vrši se pritisak cilindra preše 16 kroz prešu za pranje na radni komad zbog visokotlačne tekućine u glavnom cilindru. Na kraju ciklusa prešanja, pomicanje za probijanje i prešanje se vraćaju u krajnji stražnji položaj, spremnik se uvlači kako bi se omogućio prolaz pile 10, koji se napaja hidrauličkim cilindrima, odsiječe ostatke preše i povlači se u prvobitni položaj. Nakon toga slijede operacije uklanjanja ostataka preše s ostatkom cijevi i odvajanja škarama 77. Zatim se igla izvlači radi hlađenja i podmazivanja.

U skladu s tehnologijom prešanja, hidraulička preša mora imati i pomoćne mehanizme koji se koriste za obavljanje takvih operacija kao što su dovođenje ingota u peć za grijanje, odsijecanje i čišćenje ostataka preše, transport prešanih šipki i njihova dorada i, ako je potrebno , toplinska obrada. Za suvremene preše tipična je njihova potpuna mehanizacija i automatizacija s programskim upravljanjem za glavne i pomoćne operacije, od dovoda izratka u peć za grijanje, samog procesa prešanja do pakiranja gotovih proizvoda.

Pritisnite alat

Glavni dijelovi alata za prešanje

Skup alata instaliranih na preši naziva se podešavanje alata, čiji dizajn varira ovisno o uređaju preše i vrsti prešanih proizvoda.

Za prešanje na hidrauličkim prešama koristi se nekoliko vrsta prilagodbi koje se razlikuju ovisno o vrsti proizvoda za prešanje, načinu prešanja i vrsti korištene opreme za prešanje.

Tipično, postavke alata su sustavi koji se sastoje od seta matrice, spremnika i cilindra za prešanje ili seta matrice, spremnika, trna i cilindra za prešanje i razlikuju se ili po dizajnu seta matrice ili po umetanju trna. Jedna od glavnih vrsta podešavanja alata prikazana je na Sl. 5.21.

U hidrauličkim prešama glavni alati za prešanje su matrice, držači matrica, igle, podloške za prešanje, matrice za prešanje, držači za igle i posude.

U usporedbi s prešama za profilne šipke, podešavanja alata koja se koriste na prešama za profil cijevi imaju svoje karakteristike povezane s prisutnošću dijelova potrebnih za probijanje čvrste gredice.

Alat hidrauličnih preša uvjetno je podijeljen na dijelove pokretne jedinice i dijelove fiksne jedinice. Fiksni sklop kod izravnog prešanja uključuje spremnik i uređaj za pričvršćivanje kalupa, koji se ne pomiču s prešanim metalom tijekom istiskivanja proizvoda.

Sastav pokretne jedinice uključuje žig za prešanje, prešu za pranje, držač igle i iglu. Takva je podjela alata preporučljiva za analizu uvjeta njegovog rada, načina pričvršćivanja i održavanja.

Kada se razmatraju pitanja otpornosti i trajnosti alata, teško opterećeni radni alat za vruće prešanje metala može se podijeliti u dvije skupine.

Riža. 5.21. Shema podešavanja alata za izravno prešanje na horizontalnoj preši: 1 - tisak pečat; 2 - preša za pranje; 3 - priprema; 4 - unutarnji rukav kontejnera; 5 - matrica; 6 - držač matrice

Prva skupina uključuje dijelove koji su u izravnom kontaktu s metalom tijekom procesa prešanja: igle, matrice, podloške za prešanje, držači kalupa i unutarnje čahure posuda. U drugu skupinu spadaju međusobne i vanjske čahure kontejnera, pečati za prešanje, glave držača matrice ili matrične ploče, koje ne dolaze u izravan dodir s prešanim metalom.

Alat prve skupine radi u najtežim uvjetima, izložen visokim naprezanjima (do 1.000-1.500 MPa), cikličkim izmjeničnim opterećenjima, izloženosti visokim temperaturama, praćenim oštrim udarima i temperaturnim promjenama, intenzivnom abrazivnom djelovanju deformabilnog metala, itd.

Značajke rada alata koji pripada prvoj skupini objašnjavaju se činjenicom da trošak alata ove skupine može doseći 70 - 95% svih troškova za radni alat tipične preše. Ovdje se razmatraju glavni dizajni dijelova uključenih u alat za prešanje.

Služi kao prijemnik zagrijanog ingota. Tijekom procesa ekstruzije, preuzima puni tlak od prešanog metala u uvjetima intenzivnog trenja pri visokoj temperaturi. Osigurati

chsniya dovoljno otporni spremnici izrađeni su od dva do četiri čahure. Što se tiče dimenzija, kontejner je najveći dio sklopa alata za prešanje, čija masa može doseći 100 tona Tipičan dizajn troslojnog kontejnera prikazan je na sl. 5.22.

1 2

Riža. 5.22. Kontejner: 1 - unutarnji rukav; 2 - srednji rukav; 3 - vanjski rukav; 4 - rupe za bakrene šipke grijača spremnika

Držač matrice zaključava izlaznu stranu posude i ulazi u vezu s njom duž konične površine. U središnjem dijelu držača matrice nalazi se gnijezdo za slijetanje matrice. Matrice se postavljaju ili s kraja držača matrice ili s njegove unutarnje strane. Konusna spojna površina držača matrice s spremnikom doživljava velika opterećenja, stoga su držači kalupa izrađeni od čelika otpornih na toplinu s visokim karakteristikama čvrstoće.

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

Pritisnite pečat prenosi silu s glavnog cilindra na prešani metal i percipira puno opterećenje od pritiska prešanja. Kako bi se kraj cilindra preše zaštitio od kontakta sa zagrijanim izratkom, koriste se zamjenjive podloške za prešanje koje se ne pričvršćuju na ram preše i nakon svakog ciklusa prešanja vade se iz spremnika zajedno s ostatkom preše za odvajanje i korištenje u sljedećem ciklus. Iznimka je polu-kontinuirano prešanje, u kojem se preša za pranje fiksira na ram preše i nakon završetka ciklusa vraća se u prvobitni položaj kroz šupljinu spremnika. Na temelju radnih uvjeta, kalupi za prešanje izrađeni su od kovanih legiranih čelika s visokim karakteristikama čvrstoće (38KhNZMFA, 5KhNV, 5KhNM, 27Kh2N2MVF).

U praksi prešanja koriste se matrice za prešanje šipki i cijevi. Za prešanje punih profila koriste se ramovi za prešanje punog presjeka, kao i cijevi na prešama sa šipkastim profilom s pomičnim trnom pričvršćenim na ram preše i pomicanjem s njim. Dizajn kalupa za prešanje prikazan je na sl. 5.23.

Na neradnom kraju prešanog cilindra nalazi se drška koja služi za pričvršćivanje preše za prešu na poprečni dio preše. Prešane marke izrađuju se i pune i montažne. Korištenje gotovih matrica omogućuje korištenje otkovaka manjeg promjera za njihovu proizvodnju.

Glavna svrha radnika preša za pranje je isključiti izravan kontakt između preše i zagrijanog obratka. Prešane podloške u procesu deformacije percipiraju puni tlak prešanja i podvrgnute su cikličkom temperaturnom opterećenju, stoga su izrađene od otkovaka čelika (5KhNM, 5KhNV, 4Kh4VMFS, ZKh2V8F, itd.).

Riža. 5.23. Prese matrice: a -čvrsta; b -šuplje

Držač igle dizajniran je za pričvršćivanje igle i prijenos sile na nju s pomičnog poprečnog dijela uređaja za probijanje, na čiju je stabljiku pričvršćena presjekom s navojem.

Alat za bljeskanje obratka zove se igla, i za formiranje unutarnje šupljine u cijevima i šupljim profilima - trn. Ponekad te funkcije izvodi jedan alat. Kod prešanja šuplje gredice, trn se fiksira u ram za prešu (pritiskanje pomičnom iglom na prešu za profil šipke) ili u držač za igle (prešanje na prešu s profilom cijevi s piercing sustavom). Prilikom prešanja šupljih profila iz pune gredice, igla trna je sastavni dio kombinirane matrice.

Za proizvodnju igala koriste se čelici kao što su KhN62MVKYU, ZhS6K, 5KhZVZMFS, ZKh2V8F, 4Kh4VVMFS, ZKh2V8F i drugi. 5.24 shematski prikazuje igle vertikalnih i horizontalnih preša koje se koriste za prešanje cijevi i profila stalnog presjeka.

Riža. 5.24. igle: a - vertikalni tisak; b - horizontalna preša

Dio alata za prešanje koji kada se pritisne daje profil potrebnih dimenzija i kakvoće svoje površine naziva se matrica. Obično je matrica izrađena u obliku diska s prorezanim kanalom, čiji oblik presjeka mora odgovarati presjeku prešanog profila. Promjer matrice ovisi o dimenzijama spremnika i izratka, a debljina matrice se bira na temelju dizajnerskih i tehnoloških razmatranja.

Matrica radi u ekstremno teškim uvjetima visokih temperatura i specifičnih sila uz minimalne mogućnosti podmazivanja i hlađenja. Ovaj dio se smatra najkritičnijim i najpodložnijim trošenju od svih dijelova uključenih u sklop alata za prešanje. Prema broju rupa, matrice su jednokanalne i višekanalne. Broj rupa u matrici određen je vrstom proizvoda i potrebnom produktivnošću preše. Prema dizajnu matrice dijele se u dvije skupine: prva je namijenjena za dobivanje proizvoda punog presjeka ili šupljih profila prešanih cijevnom metodom iz šuplje gredice, a druga se koristi za prešanje šupljih profila. iz čvrste gredice i kombinacija je matrice s trnom (kombinirana matrica). Matrica tvori konturu prešanog proizvoda i određuje njegovu točnost dimenzija i kvalitetu površine.

Za prešanje većine cijevi i šipki izrađenih od obojenih metala i legura koriste se razne vrste kalupa, od kojih su neke prikazane na sl. 5.25.

Riža. 5.25. Vrste matrica: a- ravan; b - radijalno; u - reprezentacija:

1 - umetak; 2 - isječak; g - konusno: 3 - radni konus; 4 - dimenzioniranje pojasa

Površina tlačnog dijela plastične zone matrice sa strane metala koji ulazi u nju može imati različit oblik. Praksom je utvrđeno da je optimalni kut ulaznog konusa u matrični kanal 60-100°. S povećanjem kuta konusa pojavljuju se mrtve zone koje smanjuju mogućnost ulaska kontaminiranih dijelova ingota u proizvod.

Proizvod dobiva svoje konačne dimenzije prolaskom kroz traku za dimenzioniranje čija je duljina određena vrstom prešanog metala. Često, kako bi se produžio vijek trajanja, matrica je napravljena odvojivom, a remen je izrađen od tvrdih legura.

Matrice su izrađene od čelika otpornih na matrice i toplinu (ZKh2V8F, 4KhZM2VFGS, 4Kh4NMVF, 30Kh2MFN), a matrični umetci od tvrdih legura (VK6, VK15, ZhS6K). Čelične matrice nalaze se izravno u matricamadsrzhatsle. Prilikom prešanja aluminijskih legura, matrice se podvrgavaju nitriranju kako bi se smanjilo trenje i lijepljenje.

Matrice izrađene od tvrdih i toplinski otpornih legura također se koriste u obliku umetaka 1, montiran u kopče 2 (Sl. 5.26, u),što omogućuje ne samo uštedu skupih materijala, već i povećanje trajnosti matrica.

Za prešanje šupljih profila koriste se kombinirane matrice (slika 5.26), čiji se dizajni razlikuju po obliku i veličini zone zavarivanja i geometriji razdjelnika. Svi dizajni kombiniranih matrica, ovisno o broju istovremeno prešanih proizvoda, dijele se na jednokanalne i višekanalne.

Riža. 5.26. Kombinirane matrice: a- matrica s izbočenim razdjelnikom:

1 - potporni stalak; 2 - razdjelni češalj; 3 - igla; 4 - matrična čahura; 5 - tijelo; b- montažna matrica: ja-šestar; 2 - matrica; 3 - oblaganje; 4 - držač matrice; 5 - isječak; 6 - potporni prsten; 7 - pin; 8 - razdjelna igla

Jednokanalne matrice, ovisno o izvedbi, imaju različite vrste razdjelnika (izbočene, poluuvučene, udubljene, ravne), a mogu biti i kapsule i premosnice. Matrica s izbočenim razdjelnikom (slika 5.26, a) ima slobodan pristup metala zoni zavarivanja. Razdjelni dio takve matrice ima oblik elipse. Prilikom prešanja kroz takvu matricu, ostatak preše se uklanja nakon svakog ciklusa tako da se izvuče iz lijevka matrice ili pritisne sljedeći obrat. Ova se operacija provodi oštrim povlačenjem spremnika iz matrice.

U većini slučajeva kombinirane matrice izrađuju se montažno (slika 5.26, b). To olakšava njihovo održavanje i omogućuje smanjenje troškova njihove proizvodnje.

Oprema za prešanje i alati se stalno poboljšavaju, što omogućuje povećanje učinkovitosti ove vrste oblikovanja metala.

Osnove tehnologije prešanja

Konstrukcija procesa prešanja uključuje: odabir metode prešanja; proračun parametara obratka (oblik, dimenzije i način pripreme za prešanje); obrazloženje metode i temperaturnog raspona zagrijavanja gredice; proračuni brzine pritiskanja i isteka, kao i sile pritiskanja; odabir pomoćne opreme za toplinsku obradu, ravnanje, konzervaciju, kao i imenovanje operacije kontrole kvalitete proizvoda za prešanje.

U tehnologiji prešanja, prije svega, analizira se crtež presjeka zadanog prešanog proizvoda te odabire tip prešanja i odgovarajuću vrstu opreme. U ovoj fazi, klasa legure, duljina isporuke profila uzimaju se u obzir kao početni podaci, usklađujući sve izračune s takvim regulatornim dokumentima kao što su tehničke specifikacije za ekstrudirane profile, sastavljene na temelju trenutnih državnih i industrijskih standarda, kao i dodatni zahtjevi dogovoreni između dobavljača i potrošača.

Za odabir metode prešanja i njezine raznolikosti potrebno je analizirati početne podatke i zahtjeve za proizvode, uzimajući u obzir obujam proizvodnje i stanje isporuke proizvoda kupcu. Analiza bi također trebala ocijeniti tehničke mogućnosti postojeće opreme za prešanje, kao i duktilnost prešanog metala u prešanom stanju.

U praksi proizvodnje preša najčešće se koristi izravno i obrnuto prešanje. Za profile velike duljine isporuke i s minimalnom vrijednošću strukturne heterogenosti preporučljivo je koristiti metodu obrnutog prešanja. U svim ostalim slučajevima koristi se izravna metoda, posebice za proizvode većeg presjeka, do dimenzija koje se približavaju dimenzijama presjeka rukavca spremnika.

Tipični dijagram toka koji se koristi u ekstruziji profila, šipki i cijevi od toplinski kaljenih aluminijskih legura na horizontalnim hidrauličkim prešama prikazan je na sl. 5.27.

Riža. 5.27.

Radni komad za prešanje može se lijevati ili deformirati, a njegovi se parametri određuju iz zbroja masa prešanog proizvoda i otpada u fazi prešanja. Promjer obratka izračunava se na temelju površine poprečnog presjeka oblikovanog proizvoda, što je prihvatljivo za ekstrudiranu leguru za izvlačenje u odnosu na vrstu obratka (ingot ili deformirani poluproizvod) i silu prešanja. Za kalupe koji ne prolaze daljnju deformaciju, minimalno ispuštanje treba biti najmanje 10, a za kalupe koji se dalje obrađuju ova vrijednost može se smanjiti na oko 5. Maksimalno ispuštanje određeno je silom prešanja, izdržljivošću alata za prešanje i duktilnost prešanog metala. Što je veća plastičnost, to je veće maksimalno dopušteno rastezanje. Prazni dijelovi za prešanje šipki i cijevi obično imaju omjer duljine i promjera 2-3,5 odnosno 1-2,0. To se objašnjava činjenicom da uporaba dugih obratka pri prešanju cijevi dovodi do značajnog povećanja njihove razlike u debljini stijenke.

U većini slučajeva, ingoti se koriste kao praznine za prešanje. Na primjer, za dobivanje ingota iz aluminijskih legura danas se široko koristi metoda polu-kontinuiranog lijevanja u elektromagnetskom kalupu. Tako dobiveni ingoti odlikuju se najboljom kvalitetom strukture i površine. Nakon lijevanja, ingoti za proizvode više kvalitete se podvrgavaju homogenizacijskom žarenju, nakon čega struktura praznih dijelova postaje homogena, povećava se plastičnost, što omogućuje značajno intenziviranje naknadnog procesa prešanja i smanjenje tehnološkog otpada.

Okretanjem i guljenjem ingota mogu se eliminirati površinski nedostaci ljevaoničkog podrijetla. Međutim, naknadno zagrijavanje ingota dovodi do stvaranja sloja kamenca, što smanjuje kvalitetu oblikovanih proizvoda. U tom smislu, jedna od najučinkovitijih je metoda vrućeg skalpiranja gredica, koja se sastoji u tome da se ingot, nakon zagrijavanja, gura kroz posebnu matricu za skalpiranje, čiji je promjer manji od promjera ingota. vrijednošću skalpiranog površinskog sloja (sl. 5.28).

12 3 4 5 6 7 8 9

I 1 I I / / !

Riža. 5.28. Shema skaliranja ingota: 1 - tisak pečat; 2 - dovodna prizma; 3 - ingot; 4 - čahura za navijanje; 5 - skalpirani sloj; 6 - matrica za skalpiranje; 7 - točka pričvršćivanja matrice za skalpiranje; 8 - izlazni vodič; 9 - valjak za pražnjenje

Skalpiranje se provodi ili na zasebnim instalacijama koje se nalaze između preše i uređaja za grijanje, ili izravno na ulazu u spremnik za prešu.

Temperaturu metala tijekom prešanja treba odabrati tako da metal u zoni deformacije bude u stanju maksimalne plastičnosti. Aluminij i njegove legure prešu se na temperaturama od 370-500 °C, bakar i njegove legure na 600-950 °C, legure titana i nikla na 900-1200 °C, a čelik na 1100-1280 °C,

Temperatura metala tijekom prešanja i brzina protoka glavni su tehnološki parametri procesa. Obično se oba ova parametra kombiniraju u jedan koncept temperaturno-brzinskog režima, koji određuje strukturu, svojstva i kvalitetu prešanih proizvoda. Strogo poštivanje temperaturnog i brzinskog režima temelj je za dobivanje visokokvalitetnih proizvoda. To je osobito važno za prešanje aluminijskih legura, koje se prešu pri brzinama znatno nižim od bakrenih legura.

Glavne vrste toplinske obrade prešanih proizvoda su: žarenje, stvrdnjavanje, starenje.

Nakon prešanja i toplinske obrade, prešani proizvodi mogu imati izobličenja u duljini i poprečnom presjeku. Kako bi se uklonilo izobličenje oblika proizvoda za prešanje, koriste se strojevi za ravnanje istezanjem, strojevi za valjanje cijevi i strojevi za ravnanje valjaka.

Kako bi prešani proizvodi dobili komercijalni izgled, njihova se površina obrađuje, čime se uklanjaju maziva, kamenac i različiti površinski nedostaci. Posebno mjesto u tim operacijama, nazvanim dorada, ima jetkanje. Za niz proizvoda za prešanje, uglavnom od aluminijskih legura, provodi se eloksiranje (proces stvaranja filma na površini prešanih proizvoda polarizacijom u vodljivom mediju) u dekorativne svrhe, kao i zaštitni premaz. Tehnološki proces eloksiranja prešanih proizvoda sastoji se od operacija odmašćivanja, jetkanja, pranja, posvjetljivanja, samog anodiziranja, sušenja i nanošenja anodnog filma.

Rezanje proizvoda preše na duljine i rezanje uzoraka za mehanička ispitivanja izvode se na različite načine. Najčešće rezanje na kružnim pilama je rezanje rezača.

Nakon rezanja i prihvaćanja od strane službe tehničkog nadzora, većina proizvoda za prešanje se konzervira i pakira u kontejnere. Podmazano pakiranje prešanih proizvoda stavlja se u debelu omotnicu od nauljenog papira, čime se eliminira izravan kontakt metal-drvo i prodor vlage u metal.

Kontrolna pitanja i zadaci za 5. poglavlje

• 1. Definirajte pojam "prešanje" i objasnite bit ovog procesa.
• 2. Koja shema stanja naprezanja se ostvaruje tijekom prešanja u zoni deformacije?
• 3. Navedite i komentirajte prednosti i nedostatke postupka prešanja u odnosu na valjanje šipki i cijevi.
• 4. Navedite najprikladnija područja za prešanje.
• 5. Koje se formule mogu koristiti za izračunavanje omjera istezanja tijekom prešanja?
• 6. Kako su povezani relativni stupanj deformacije i omjer istezanja?
• 7. Kako je, poznavajući brzinu pritiskanja, moguće odrediti brzinu izdisaja?
• 8. Navedite glavne metode prešanja.
• 9. Opišite značajke izravnog prešanja.
• 10. Koje su prednosti obrnutog prešanja u odnosu na izravno prešanje?
• 11. Što je polukontinuirano prešanje?
• 12. Koja je konstrukcijska značajka preše za pranje za polukontinuirano prešanje?
• 13. Opišite princip kontinuiranog prešanja prema metodi kon-

• 14. Koje su faze procesa prešanja?
• 15. Opišite nastanak potapa za prešanje tijekom prešanja.
• 16. Navedite glavne uzorke koji određuju veličinu ostatka preše.
• 17. Koje metode smanjuju veličinu ostatka preše tijekom prešanja?
• 18. Koja je svrha igle trna kod prešanja cijevi?
• 19. Usporedba ekstruzije cijevi izravnim i reverznim metodama.
• 20. Kako je organiziran proces prešanja cijevi zavarivanjem?
• 21. Opišite postavku alata pri prešanju cijevi kroz jednokanalnu kombiniranu matricu.
• 22. Koja je značajka dizajna kombinirane matrice?
• 23. Navedite značajke pritiskanja kroz višekanalnu matricu.
• 24. U kojim slučajevima je preporučljivo jednokanalno prešanje zamijeniti višekanalnim?
• 25. Navedite formulu za izračun omjera istezanja za višekanalno prešanje.
• 26. Zašto je potrebno odrediti uvjete sile pritiskanja?
• 27. Koje su metode za određivanje uvjeta sile pritiskanja?
• 28. Opisati glavne eksperimentalne metode za određivanje uvjeta sile prešanja, njihove prednosti i nedostatke.
• 29. Navedite i opišite analitičke metode za ocjenjivanje sile pritiska.
• 30. Koje su sastavnice ukupne sile preše?
• 31. Koji su glavni čimbenici koji utječu na veličinu sile pritiska.
• 32. Navedite osnovne principe po kojima se biraju brzine prešanja.
• 33. Opišite tipičan dizajn hidraulične preše.
• 34. Koje se vrste hidrauličnih preša koriste za prešanje?
• 35. Objasniti princip rada hidrauličnih štap-profilnih i cijevnih preša.
• 36. Što je uključeno u komplet alata za prešanje?
• 37. Opišite namjenu i dizajn spremnika.
• 38. Koji se čelici koriste za izradu alata za prešanje.
• 39. Koje se vrste matrica koriste za prešanje?
• 40. Kakav je postupak za razvoj procesa prešanja?
• 41. Koje su operacije uključene u tehnološku shemu prešanja aluminijskih prešanih proizvoda?
• 42. Kako se uređuju priopćenja za javnost?
• 43. Čemu služi eloksiranje aluminijskih prešanih proizvoda?

Pritiskom - proces dobivanja proizvoda istiskivanjem zagrijanog metala iz zatvorene šupljine (spremnika) kroz otvor alata (matrice). Postoje dva načina prešanja: izravno i obrnuto. Na direktno pritiskajući(Sl. 17, a) metal se istiskuje u smjeru kretanja probijača. Na obrnuto pritiskajući(Sl. 17, b) metal se pomiče iz spremnika prema kretanju probijača.

Početni radni komad za prešanje je ingot ili toplo valjana šipka. Da bi se nakon prešanja dobila visokokvalitetna površina, izratci se okreću i ravnomjerno poliraju.

Grijanje se provodi u indukcijskim instalacijama ili u pećima-kupelji u rastaljenim solima. Obojeni metali se prešu bez zagrijavanja.

Riža. 17. Izravno prešanje (a) i obrnuto (b):

1 - kontejner; 2 - bušilica; 3 - prazno; 4 - igla; 5 - matrica; 6 - profil

Deformacija tijekom prešanja

Tijekom prešanja ostvaruje se shema svestranog neravnomjernog kompresije, pri čemu nema vlačnih naprezanja. Stoga se čak i čelici i legure niske duktilnosti, kao što su legure alata, mogu prešati. Čak se i takvi krhki materijali kao što su mramor i lijevano željezo mogu prešati. Dakle, prešanjem se mogu obrađivati ​​materijali koji se zbog niske plastičnosti ne mogu deformirati drugim metodama.

Omjer izvlačenja µ kada se pritisne, može doseći 30-50.

Pritisnite alat

Alat je posuda, bušilica, matrica, igla (za dobivanje šupljih profila). Profil rezultirajućeg proizvoda određen je oblikom rupe matrice; rupe u profilu - iglom. Radni uvjeti alata su vrlo teški: visoki kontaktni tlak, abrazija, zagrijavanje do 800-1200 S. Izrađen je od visokokvalitetnih alatnih čelika i legura otpornih na toplinu.

Za smanjenje trenja koriste se čvrsta maziva: grafit, nikal i bakreni prah, molibden disulfid.

Oprema za prešanje

To su hidraulične preše s horizontalnim ili okomitim probijačem.

Proizvodi za prešanje

Prešanjem se dobivaju jednostavni profili (krug, kvadrat) od legura niske duktilnosti i profili vrlo složenih oblika koji se ne mogu dobiti drugim tipovima OMD-a (slika 18.).

Riža. 18. Pritisnuti prof
ili

Prednosti prešanja

Točnost prešanih profila veća je nego kod valjanih profila. Kao što je već spomenuto, možete dobiti profile najsloženijih oblika. Proces je svestran u smislu prelaska s veličine na veličinu i s jedne vrste profila na drugu. Promjena alata ne zahtijeva puno vremena.

Sposobnost postizanja vrlo visokih stupnjeva deformacije čini ovaj proces vrlo produktivnim. Brzine prešanja dosežu 5 m/s i više. Proizvod se dobiva jednim potezom alata.

Nedostaci prešanja

Veliki otpad metala pritisnite balans(10-20%), budući da se sav metal ne može istisnuti iz posude; neravnomjerna deformacija u spremniku; visoka cijena i visoko trošenje alata; potreba za snažnom opremom.

Crtanje

Crtanje – izrada profila provlačenjem izratka kroz postupno sužavajuću rupu u alatu – u oko loke.

Početni radni komad za crtanje je šipka, debela žica ili cijev. Radni komad se ne zagrijava, tj. Crtež je hladna plastična deformacija.

Kraj obratka se izoštrava, prolazi kroz matricu, hvata se steznim uređajem i povlači (slika 19.).

Deformacija crteža

P Pri izvlačenju na radni komad djeluju vlačna naprezanja. Metal se treba deformirati samo u suženom kanalu matrice; deformacija izvan alata nije dopuštena. Smanjenje u jednom prolazu je malo: crtanje µ = 1,1÷1,5. Da bi se dobio željeni profil, žica se provlači kroz nekoliko rupa sve manjeg promjera.

Budući da se provodi hladna deformacija, metal je zakovan - stvrdnut. Stoga, između provlačenja kroz susjedne kalupe, žarenje(zagrijavanje iznad temperature rekristalizacije) u cijevnim pećima. Stvrdnjavanje se uklanja, a metal obratka ponovno postaje duktilan, sposoban za daljnju deformaciju.

Alat za crtanje

I alat je portage, ili umrijeti, što je prsten s profiliranom rupom. Izrađuju matrice od tvrdih legura, keramike, tehničkih dijamanata (za vrlo tanku žicu, promjera manjeg od 0,2 mm). Trenje između alata i obratka smanjuje se čvrstim mazivima. Trnovi se koriste za dobivanje šupljih profila.

Radna rupa matrice ima četiri karakteristične zone po dužini (slika 20): I - ulaz, ili podmazivanje, II - deformirajući, ili radni, pod kutom α = 8÷24º, III - kalibriranje, IV - izlazni konus.

Tolerancija veličine žice u prosjeku je 0,02 mm.

Oprema za crtanje

postojati mlinovi za crtanje razne izvedbe - bubanj, stalak, lanac, hidraulički pogon itd.

bubanj mlinovi(Sl. 21) služi za izvlačenje žice, šipki i cijevi malog promjera, koji se mogu namotati u nemire.

Mlinovi bubnjeva za višestruko izvlačenje mogu uključivati ​​do 20 bubnjeva; između njih su matrice za izvlačenje i peći za žarenje. Brzina žice je u rasponu od 6-3000 m/min.

Lanac crtanje zemlje(sl. 22) namijenjeni su za proizvode velikog presjeka (šipke i cijevi). Duljina dobivenog proizvoda ograničena je duljinom kreveta (do 15 m). Izvlačenje cijevi se izvodi na trnu.

R
je. 22. Stroj za crtanje lanaca:

1 - povucite; 2 - krpelji; 3 - kočija; 4 - vučna kuka; 5 - lanac; 6 - vodeći lančanik;

7 - reduktor; 8 - elektromotor

Proizvodi za crtanje

Izvlačenjem se dobiva žica promjera 0,002 do 5 mm te šipke, profili u obliku (razne vodilice, tipli, prorezni valjci) i cijevi (sl. 23).

Riža. 23. Profili dobiveni crtanjem

Prednosti crtanja

To su visoka točnost dimenzija (tolerancije ne više od stotinke mm), niska hrapavost površine, mogućnost dobivanja profila tankih stijenki, visoka produktivnost i mala količina otpada. Proces je univerzalan (možete jednostavno i brzo zamijeniti alat), tako da se široko koristi.

Također je važno da je moguće mijenjati svojstva dobivenih proizvoda zbog radnog stvrdnjavanja i toplinske obrade.

Nedostaci crtanja

Neminovnost stvrdnjavanja i potreba za žarenjem komplicira proces. Kompresija u jednom prolazu je mala.

Kovanje

Do ovkoy naziva se dobivanje proizvoda uzastopnom deformacijom zagrijanog obratka udarcima univerzalnog alata - štrajkaši. Rezultirajući radni komad ili gotov proizvod naziva se kovanje.

Početni radni komad su ingoti ili cvjetovi, dugi proizvodi jednostavnog presjeka. Predforme se obično zagrijavaju u pećima komornog tipa.

Deformacija kovanja

Deformacija u procesu kovanja slijedi shemu slobodnog plastičnog strujanja između površina alata. Deformacija se može izvoditi uzastopno u zasebnim dijelovima izratka, tako da njegove dimenzije mogu značajno premašiti područje udarnih držača.

Količina deformacije izražava kovanje:

gdje F max i F min - početna i konačna površina poprečnog presjeka obratka, a uzima se omjer veće površine prema manjem, stoga je kovanje uvijek veće od 1. Što je veća vrijednost kovanja, to je metal bolji krivotvorena. Neke od operacija kovanja prikazane su na Sl. 25.

Riža. 25. Operacije kovanja:

a- broach; b- firmware (dobivanje rupe); u- sječa (razdvajanje na dijelove)

Alat za kovanje

Alat je univerzalan (primjenjiv za otkovke različitih oblika): ravne ili izrezane matrice i set alata za podlogu (trnovi, podloške, piercingi itd.).

Oprema za kovanje

Koriste se strojevi dinamičke, odnosno udaraljke - čekićima a strojevi statičkog djelovanja – hidraulički preše.

Čekići se dijele na pneumatski, s masom padajućih dijelova do 1 t, i para-zrak, s masom padajućih dijelova do 8 t. Čekići prenose energiju udara na radni komad u djeliću sekunde. Radni fluid u čekićima je komprimirani zrak ili para.

Hidraulične preše sa snagom do 100 MN dizajnirane su za obradu najtežih obratka. Oni stežu radni komad između udarača na desetke sekundi. Radni fluid u njima je tekućina (vodena emulzija, mineralno ulje).

Primjena kovanja

Kovanje se najčešće koristi u jednodijelnoj i maloj proizvodnji, posebno kod teških otkovaka. Od ingota težine do 300 tona proizvodi se mogu dobiti samo kovanjem. To su osovine hidrogeneratora, turbinski diskovi, radilice brodskih motora, valjci valjaonica.

Prednosti kovanja

To je, prije svega, svestranost procesa, što omogućuje dobivanje širokog spektra proizvoda. Kovanje ne zahtijeva složene alate. Tijekom kovanja, struktura metala se poboljšava: vlakna u kovanju su raspoređena povoljno kako bi izdržala opterećenje tijekom rada, lijevana struktura se drobi.

Nedostaci kovanja

To je, naravno, niska produktivnost procesa i potreba za značajnim dodacima obrade. Otkovci se dobivaju s niskom dimenzionalnom preciznošću i velikom hrapavosti površine.