Fondamenti di processi tecnologici di pressatura. Premendo. L'essenza del processo di pressatura. Schemi di pressatura diretta e inversa. Disegno. L'essenza del processo. Processo tecnologico di trafilatura Attrezzature di pressatura

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Produzione

La pressatura consente di ottenere prodotti sfusi di qualsiasi sezione, comprese le tubazioni;
La pressatura garantisce la migliore qualità della superficie del pezzo originale;
La pressatura garantisce la massima uniformità delle proprietà meccaniche del materiale lungo la lunghezza; Il processo è facilmente automatizzato e consente la deformazione plastica dell'alluminio e delle sue leghe in modo continuo. Il fornitore Evek GmbH offre l'acquisto di alluminio a un prezzo accessibile in un'ampia gamma. Forniremo la consegna dei prodotti in qualsiasi punto del continente. Il prezzo è ottimale.

Pressatura avanti e indietro

Nel primo caso la direzione del flusso del metallo coincide con la direzione del movimento dell'utensile deformatore, nel secondo è opposta ad essa. La forza di contropressatura è maggiore rispetto alla pressatura diretta (indipendentemente dal fatto che venga eseguita a freddo oa caldo della lega), ma anche la qualità superficiale del prodotto finito è maggiore. Pertanto, per la produzione di barre di alluminio di maggiore e alta precisione, nonché di prodotti laminati di lunghezza ridotta, viene utilizzata la pressatura inversa, in altri casi viene utilizzata la pressatura diretta. Lo stato tenso-deformativo del metallo durante la pressatura è una compressione non uniforme completa, in cui l'alluminio ha la massima duttilità. Pertanto, questa tecnologia non ha praticamente restrizioni sui gradi limite di deformazione.

deformazione a caldo

Nella tecnologia della pressatura a caldo, prima dell'inizio della deformazione, il pezzo viene riscaldato in speciali forni elettrici continui. La temperatura di riscaldamento dipende dalla marca della lega di alluminio. Tutte le altre operazioni del processo sono identiche alla spremitura a freddo.

deformazione a freddo

Per le leghe di alluminio altamente duttili (ad esempio AD0 o A00), la deformazione viene eseguita a freddo. La vergella di alluminio di sezione rotonda o quadrata viene pulita dalle impurità superficiali e dai film di ossido, lubrificata in modo ricco e alimentata nello stampo di pressatura. Lì viene raccolto da un pistone di pressatura, che lo spinge prima nel contenitore e poi, con un aumento della forza di pressatura tecnologica, in una matrice, la cui sezione trasversale corrisponde alla sezione trasversale dell'asta finale. La direzione del flusso, come accennato in precedenza, è determinata dal metodo di pressatura. Come attrezzatura di produzione utilizzo speciali presse idrauliche perforatrici di tipo orizzontale.

Modificare

Dopo la fine del ciclo di pressatura, la barra di alluminio viene alimentata ad una pressa raddrizzatrice, dove viene eliminato un difetto come la curvatura dell'asse della barra dovuta alla presenza di tensioni residue nel metallo. Alla raddrizzatura segue il taglio a misura e la successiva rifilatura della barra.

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premendo (estrusione) è un tipo di lavorazione del metallo a pressione, che consiste nel conferire al metallo in lavorazione una determinata forma strizzandolo fuori da un volume chiuso attraverso uno o più canali ricavati in una pressa sagomatrice.

Questo è uno dei processi di formatura dei metalli più progressivi, che consente di ottenere prodotti lunghi: profili estrusi, economici e altamente efficienti se utilizzati nelle strutture.

L'essenza del processo di pressatura sull'esempio della pressatura diretta (Fig. 5.1) è la seguente. vuoto 1, riscaldato alla temperatura di pressatura, posto in un contenitore 2. Dal lato di uscita del contenitore nel supporto matrice 3 la matrice 5 viene posizionata, formando il contorno del prodotto di stampa 4. Tramite premere il pistone 7 e premere la rondella 6 la pressione viene trasferita al pezzo in lavorazione dal cilindro principale della pressa. Sotto l'azione dell'alta pressione, il metallo scorre nel canale di lavoro della matrice, che forma un determinato prodotto.

L'uso diffuso della pressatura è spiegato dallo schema favorevole dello stato di sollecitazione del metallo deformato: compressione non uniforme a tutto tondo. La scelta delle condizioni di temperatura per la pressatura è determinata principalmente dal valore della resistenza alla deformazione del metallo.

La spremitura a caldo viene utilizzata molto più spesso della spremitura a freddo. Tuttavia, con l'aumento della produzione di acciai per utensili ad alta resistenza, nonché come risultato della creazione di potenti attrezzature specializzate, l'ambito dello stampaggio a freddo si sta espandendo per metalli e leghe con bassa resistenza alla deformazione. Tipicamente, il ciclo di pressatura è un processo ripetitivo (pressatura discreta), ma ora vengono utilizzati anche metodi di pressatura semicontinua e continua e si stanno sviluppando processi basati sulla combinazione di operazioni di colata, laminazione e pressatura.

Riso. 5.1. Schema di pressatura diretta di un profilo solido:

• 1 - vuoto; 2 - contenitore; 3 - portamatrici;
• 4 - prodotto da stampa; 5 - matrice; 6 - idropulitrice;
• 7 - timbro stampa

Il processo di pressatura ha molte varietà che si differenziano per una serie di caratteristiche: la presenza o meno di movimento del pezzo nel contenitore durante la pressatura; la natura dell'azione e la direzione delle forze di attrito sulla superficie del pezzo e dell'utensile; condizioni di temperatura; velocità e modalità di applicazione delle forze esterne; forma del pezzo, ecc.

Il ruolo della pressatura nella produzione di prodotti metallici lunghi può essere valutato confrontando la pressatura con processi concorrenti, come la laminazione a caldo e la laminazione di tubi.

Con questo confronto, i vantaggi della pressatura sono i seguenti. Durante la laminazione, in molte parti della zona plastica si verificano grandi sollecitazioni di trazione, che riducono la duttilità del metallo in lavorazione e durante la pressatura viene implementato uno schema di compressione a tutto tondo irregolare, che consente di produrre in un'unica operazione varie presse prodotti che non si ottengono affatto per laminazione o si ottengono, ma per un numero elevato di passate. L'area di applicazione della pressatura viene particolarmente ampliata quando il grado di deformazione per transizione supera il 75% e il rapporto di stiro ha un valore superiore a 100.

Per pressatura è possibile ottenere prodotti di quasi tutte le forme di sezione trasversale e per rullatura solo profili e tubi di configurazioni di sezione trasversale relativamente semplici.

Durante la pressatura, è più facile trasferire il processo tecnologico per ottenere un tipo di prodotto da stampa a un altro: è sufficiente sostituire la matrice.

I prodotti da stampa hanno dimensioni più precise rispetto a quelli laminati, il che è dovuto alla chiusura del calibro della filiera, in contrasto con il calibro aperto formato dai rulli rotanti durante la laminazione. L'accuratezza del prodotto è determinata anche dalla qualità della matrice, dal suo materiale e dal tipo di trattamento termico.

Elevati gradi di deformazione durante la pressatura, di norma, forniscono un elevato livello di proprietà del prodotto.

La pressatura, al contrario della laminazione, può essere utilizzata per ottenere prodotti stampati da materiali a basso contenuto plastico, semilavorati da polvere e materiali compositi, nonché materiali compositi placcati, costituiti, ad esempio, da combinazioni di alluminio-rame, alluminio -acciaio, ecc.

Insieme ai vantaggi elencati, la pressatura discreta presenta i seguenti svantaggi:

• la natura ciclica del processo, che porta ad una diminuzione della produttività e della resa di metallo idoneo;
• il miglioramento della qualità dei prodotti della pressa richiede basse velocità di pressatura per un certo numero di metalli e leghe ed è accompagnato da ingenti sprechi tecnologici dovuti alla necessità di lasciare grandi residui di pressatura e rimuovere l'estremità di uscita debolmente deformata del prodotto della pressa;
• la lunghezza limitata del pezzo, dovuta alla robustezza dei pistoni della pressa, alle capacità di potenza della pressa e alla stabilità del pezzo durante la depressatura, riduce la produttività del processo;
• la deformazione irregolare durante la pressatura porta all'anisotropia delle proprietà nel prodotto della pressa;
• condizioni operative severe dell'utensile di pressatura (una combinazione di alta temperatura, pressione e carichi abrasivi) richiedono la sostituzione frequente e l'uso di costosi acciai legati per la sua fabbricazione.

Un confronto tra vantaggi e svantaggi del processo ci consente di concludere che è più opportuno utilizzare la pressatura nella produzione di tubi, profili pieni e cavi di forma complessa con una maggiore precisione dimensionale durante la lavorazione di materiali difficili da modellare e poco plastici metalli e leghe. Inoltre, a differenza della laminazione, è redditizia nella produzione su media e piccola scala, nonché nell'implementazione di metodi di lavorazione continui o combinati.

Per descrivere la deformazione durante la pressatura, vengono utilizzate le seguenti caratteristiche.

1. Rapporto di disegno A, cp, definito come il rapporto tra l'area della sezione trasversale del contenitore da R a k area della sezione trasversale di tutti i canali della matrice I/ 7 ,

Quando si pressano i tubi, il coefficiente di allungamento A. cf è determinato dalla formula

KIG

m 1 IG

dove R sh R k, R IG - rispettivamente, l'area della sezione trasversale della matrice, del contenitore e dell'ago del mandrino.

• 2. Fattore pressante, che caratterizza quantitativamente il rapporto tra il diametro del pezzo e il contenitore:
• 3. Grado relativo di deformazione e, relativo al rapporto di allungamento e calcolato dalla formula

• (5.4)
• 4. Velocità di pressatura ecc. (velocità di spostamento del timbro di stampa):

dove AL- la lunghezza della parte stampata del pezzo; ? - tempo di pressatura.

5. Tasso di scadenza e ist, che caratterizza la velocità di movimento del prodotto della pressa.

^ist ^^pr- (5.6)

Tipi di pressatura

pressatura diretta

Nella produzione di presse vengono utilizzati diversi tipi di pressatura, i principali sono discussi qui.

Con la pressatura diretta, la direzione di estrusione del prodotto della pressa dal canale della filiera e la direzione di movimento del pistone della pressa sono le stesse

(Fig. 5.2). Questo tipo di pressatura è la più comune e permette di ottenere prodotti pieni e cavi con un'ampia gamma di sezioni trasversali vicine alla dimensione della sezione trasversale del contenitore. Una caratteristica del metodo è il movimento obbligatorio del metallo rispetto al contenitore fisso. La pressatura diretta viene eseguita senza lubrificazione e con lubrificazione. Nella pressatura diretta senza lubrificazione, il pezzo, solitamente sotto forma di lingotto, viene posizionato tra il contenitore e il pistone di pressatura con una rondella di pressatura (Fig. 5.2, un), spinto nel contenitore (Fig. 5.2, b) sconvolto in un contenitore (Fig. 5.2, in), estruso attraverso il canale della matrice (Fig. 5.2, G) prima della formazione del peso della pressa (Fig. 5.2, e).

Riso. 5.2. Schema delle fasi di pressatura diretta: un - posizione di partenza; 1 - timbro stampa; 2 - rondella di stampa; 3 - vuoto; 4 - contenitore; 5 - portamatrici; 6 - matrice; in- carico del pezzo e della pressa; in - pressatura del pezzo; d - flusso stabile del metallo: 7 - prodotto della pressa; d - l'inizio del deflusso dalle zone di difficile deformazione e la formazione di un pozzo di pressatura; e- dipartimento dei residui di stampa

ed estraendo l'elemento stampa: 8 - coltello

Il risultato dell'azione delle forze di attrito sulla superficie del pezzo durante la pressatura diretta sono elevate deformazioni a taglio, che contribuiscono al rinnovamento degli strati metallici che formano le zone periferiche del profilo. Questo metodo consente di ottenere prodotti con un'elevata qualità superficiale, poiché nel volume del pezzo adiacente alla matrice si forma un'ampia zona metallica elastica, che praticamente esclude l'ingresso di difetti sulla superficie del prodotto dalla zona di contatto tra il pezzo e il contenitore.

Tuttavia, la pressatura diretta è caratterizzata dai seguenti svantaggi.

• 1. Vengono impiegati ulteriori sforzi per vincere la forza di attrito della superficie del pezzo contro le pareti del contenitore.
• 2. Si formano una struttura irregolare e proprietà meccaniche dei prodotti della pressa, che portano all'anisotropia delle proprietà.
• 3. La resa è ridotta a causa delle grandi dimensioni del residuo della pressa e della necessità di rimuovere la parte debolmente formata dell'estremità di uscita del prodotto della pressa.
• 4. Le parti dello strumento di pressatura si consumano rapidamente a causa dell'attrito con il metallo deformabile durante il processo di pressatura.

Schiena di pressatura

Durante la pressatura inversa, il deflusso del metallo nella matrice avviene nella direzione opposta al movimento del pistone della pressa (Fig. 5.3).

La pressatura inversa inizia con il fatto che il pezzo viene posizionato tra il contenitore e il pistone di pressatura cavo (Fig. 5.3, un), quindi viene spinto nel contenitore, ribaltato (Fig. 5.3, b) ed estruso attraverso il canale della filiera (Fig. 5.3, in), dopodiché il prodotto della pressa viene rimosso, il residuo della pressa viene separato (Fig. 5.2, d), la matrice viene rimossa e il timbro della pressa viene riportato nella sua posizione originale (Fig. 5.3, e).

Durante la pressatura inversa, il lingotto non si muove rispetto al contenitore, quindi non c'è praticamente attrito al contatto contenitore-grezzo, ad eccezione della cavità angolare vicino alla filiera, dove è attivo, e la forza di pressatura totale si riduce a causa di l'assenza di consumo di energia per vincere le forze di attrito.

I vantaggi della pressatura inversa rispetto alla pressatura diretta sono:

• riduzione e costanza dell'entità della forza di pressione, poiché viene eliminata l'influenza dell'attrito tra la superficie del pezzo e le pareti del contenitore;
• aumentare la produttività dell'impianto di pressatura a causa di un aumento della velocità di scadenza delle leghe riducendo le irregolarità di deformazione;
• un aumento della resa dovuto ad un aumento della lunghezza del pezzo e ad una diminuzione dello spessore del residuo della pressa;
• aumentare la durata del contenitore grazie all'assenza di attrito delle sue pareti con il pezzo;
• aumentando l'uniformità delle proprietà meccaniche e della struttura nella sezione sezionale del prodotto della pressa.
• 12 3 4 5 6 7

Riso. 5.3. Schema delle fasi di pressatura inversa: un - posizione di partenza: 1 - timbro della pressa dell'otturatore; 2 - contenitore; 3 - vuoto; 4 - rondella di stampa; 5 - timbro stampa; 6 - supporto magico; 7 - matrice; b - caricare un pezzo con una matrice ed estrarre il pezzo; in- l'inizio del deflusso dalle zone di difficile deformazione e la formazione di un pozzo di pressatura: 8 - stampa prodotto; d - separazione del residuo della pressa ed estrazione del prodotto della pressa: 9 - coltello; d- rimozione della matrice e restituzione del contenitore

e premere il pistone nella posizione originale

Gli svantaggi della pressatura inversa rispetto alla pressatura diretta sono:

• riduzione della dimensione trasversale massima del prodotto della pressa e del numero di profili pressati contemporaneamente a causa della riduzione della dimensione del foro passante nel blocco matrice;
• la necessità di utilizzare pezzi con preparazione superficiale preliminare per ottenere prodotti di stampa con una superficie di alta qualità, che richiede la tornitura preliminare o la sgrossatura dei pezzi;
• riduzione della gamma di prodotti di stampa a causa di un aumento del costo di un kit di strumenti e una diminuzione della resistenza dell'assieme matrice;
• aumento del tempo di ciclo ausiliario;
• complicazione della progettazione del nodo della matrice;
• riduzione della forza ammissibile sul pistone della pressa a causa del suo indebolimento dovuto al foro centrale.

Pressatura semicontinua

La lunghezza dello sbozzato dipende dalla forza del pistone della pressa e dalla dimensione della corsa di lavoro della pressa, pertanto per la pressatura vengono utilizzati sbozzati non superiori a una certa lunghezza. In questo caso, ogni pezzo viene pressato con un residuo di pressa. La resa è un indicatore di efficienza, pari al rapporto tra i prodotti finiti e la massa del pezzo. Questa limitazione porta ad una diminuzione della resa e ad una diminuzione della produttività della pressa. Questo inconveniente è parzialmente eliminato dal passaggio alla pressatura semicontinua (il metodo è anche chiamato pressatura "bianco per bianco"), che, a seconda della lega e della destinazione dei prodotti della pressa, viene eseguita senza lubrificazione e con lubrificazione. La pressatura semicontinua dei fustellati senza lubrificazione consiste nel fatto che ogni fustellato successivo viene caricato in un contenitore dopo che il precedente è stato estruso per circa tre quarti della sua lunghezza. Quando si utilizza questa tecnica, i pezzi vengono saldati alle estremità. La lunghezza del pezzo lasciato nel contenitore è limitata dal fatto che un'ulteriore continuazione della pressatura porterà alla formazione di un lavello della pressa, pertanto, quando si carica il pezzo successivo nel contenitore, viene eliminato il rischio di formazione di una cavità di restringimento e si creano le condizioni per ottenere prodotti di stampa di alta qualità. In questo caso, è possibile ottenere un tale prodotto di stampa, la cui lunghezza è teoricamente illimitata e sarà determinata solo dal numero di grezzi pressati. Talvolta, durante il processo di pressatura, il prodotto viene avvolto in una bobina di grande lunghezza.

La sequenza delle operazioni per la pressatura semicontinua è mostrata in fig. 5.4.

Nella prima fase, il pezzo viene alimentato nel contenitore della pressa e, dopo la depressatura, viene estruso per una lunghezza predeterminata del residuo della pressa (Fig. 5.4, anno Domini). Successivamente, il timbro della pressa viene ritirato insieme alla rondella della pressa fissata su di esso e viene caricato il lingotto successivo. Quando si estrude il pezzo successivo, viene saldato con il residuo della pressa dal pezzo precedente e l'intero metallo viene estruso attraverso il canale della matrice (Fig. 5.4, d-f). Dopo aver pressato ogni pezzo, è necessario riportare la rondella della pressa nella sua posizione originale, cosa che può essere fatta solo attraverso il contenitore. La mancanza di lubrificazione nel contenitore rende difficoltosa questa operazione, pertanto sono necessari uno speciale fissaggio della rondella della pressa all'utensile della pressa e una modifica del design della rondella della pressa, ad esempio, per facilitare il ritiro della rondella della pressa dalla la manica del contenitore, la rondella di stampa è dotata di un elemento elastico.

Lo svantaggio della pressatura semicontinua è la bassa resistenza alla saldatura di parti del prodotto della pressa ottenuti da singoli grezzi a causa di vari contaminanti che di solito rimangono nel residuo della pressa. È stato anche notato che il sito di saldatura nel prodotto della pressa, a causa della natura del deflusso del metallo, può essere fortemente allungato.

Riso. 5.4. Schema delle fasi di pressatura semicontinua: un - posizione di partenza: 1 - prss-timbro; 2 - rondella di stampa; 3 - vuoto; 4 - contenitore; 5 - matrice; 6 - supporto per matrice; - pezzo rasprsssovka; G - estrusione di billette; d- caricamento del pezzo successivo: 7 - il pezzo successivo; e- estrusione del residuo della pressa con un altro fustellato; w - estrusione

un altro vuoto

Nella pressatura semicontinua di leghe ben saldate, il residuo di pressatura viene saldato con il lingotto successivo lungo la superficie di estremità. In un prodotto prss, questa superficie sarà curva, il che, con una buona saldatura, aumenta la resistenza del giunto. In questo processo, per una migliore saldabilità, la lubrificazione è inaccettabile e il contenitore deve essere riscaldato ad una temperatura prossima a quella di pressatura. Allo stesso modo, è possibile pressare prodotti da metalli saldabili e leghe insoddisfacenti utilizzando lubrificanti. Tuttavia, per ottenere una linea piatta di articolazione dei prodotti di pressatura da grezzi successivamente pressati con la loro facile successiva separazione, è necessario utilizzare filiere coniche con un angolo di inclinazione della generatrice rispetto all'asse inferiore a 60° e rondelle di pressatura concave.

Un altro schema di pressatura semicontinua con precamera è attualmente ampiamente utilizzato per la produzione di prodotti di pressatura da leghe di alluminio (Fig. 5.5).

Riso. 5.5. Schema di pressatura semicontinua con precamera: io- timbro a stampa;

• 2 - rondella di stampa; 3 - preparazione; 4 - contenitore; 5 - zone "morte"; 6 - portamatrici; 7 - matrice;
• 8 - precamera

Una caratteristica di questo schema di pressatura è l'uso di uno speciale strumento di precamera che fornisce la pressatura con saldatura di testa e tensione.

Pressatura continua

Uno dei principali svantaggi della pressatura è la natura ciclica del processo, pertanto, negli ultimi anni, è stata prestata molta attenzione allo sviluppo di metodi di pressatura continua: conforming, extrolling, line-nsks. Il metodo conforme ha trovato la massima applicazione nell'industria. Una caratteristica dell'installazione di conformi è (Fig. 5.6) che nella sua progettazione il contenitore è formato dalle superfici della scanalatura della ruota motrice mobile 6 ed una sporgenza di un inserto fisso 2, che viene premuto contro la ruota mediante un dispositivo idraulico o meccanico. Pertanto, la sezione del contenitore, utilizzando la terminologia di laminazione di sezioni, è un passaggio chiuso. Il pezzo viene trascinato nel contenitore a causa delle forze di attrito e lo riempie di metallo. Quando viene raggiunta la battuta 5 nel pezzo, la pressione aumenta ad un valore tale da garantire l'estrusione del metallo sotto forma di semilavorato stampato 4 attraverso il canale della matrice 3.

Un'asta o un filo convenzionale possono essere utilizzati come pezzo e il processo di deformazione - retrazione nella camera di pressatura mentre la ruota gira, profilatura preliminare, riempimento della scanalatura nella ruota, creazione di una forza di lavoro e, infine, l'estrusione è continua , ovvero viene implementata la tecnologia di pressatura continua.

Riso. 5.6. Schema di pressatura continua con metodo conforme: io- fornitura di scorte di lingotti; 2 - inserto fisso; 3 - matrice; 4 - semilavorati; 5 - enfasi; 6 - ruota

La compressione irregolare a tutto tondo che si verifica nella zona di deformazione consente di ottenere elevati disegni anche per leghe a bassa plasticità e le leghe duttili possono essere pressate a temperatura ambiente con portate elevate. Con il metodo dei conform è possibile ottenere profili a filo ea sezione ridotta ad alto trafilatura (oltre 100). Ciò è particolarmente vero per il filo, che è più redditizio da produrre conformando invece di trafilare. Attualmente, il metodo conforme viene utilizzato per la pressatura di alluminio e leghe di rame. E, infine, è consigliabile utilizzare questo metodo per ottenere semilavorati da particelle metalliche discrete: granuli, trucioli. Inoltre, esiste un'esperienza domestica nell'uso industriale del metodo conforme per ottenere, ad esempio, un'asta di legatura da granuli di lega di alluminio.

Tuttavia, la mancanza di studi dettagliati sul cambiamento della forma del metallo, tenendo conto delle forze al contorno di attrito, lo studio delle leggi di deformazione di vari metalli e leghe ha rivelato una serie di carenze che limitano significativamente le possibilità di questo metodo di pressatura continua.

• 1. La dimensione lineare massima della sezione trasversale del pezzo non deve superare i 30 mm per garantirne la flessione durante lo spostamento lungo il calibro.
• 2. Vi sono difficoltà nell'osservare il regime di temperatura di pressatura, poiché l'utensile è molto caldo a causa dell'azione delle forze di attrito.
• 3. Il processo è accompagnato (soprattutto per le leghe di alluminio, più spesso utilizzate per questo metodo) dall'adesione del metallo allo strumento, dall'estrusione di metallo nello spazio del calibro con la formazione di un difetto di tipo "baffi", ecc.

Flusso di metallo durante la pressatura

Il controllo del processo di pressatura e il miglioramento della qualità dei semilavorati pressati si basano sulla conoscenza dei modelli di flusso del metallo nel contenitore. Un esempio è la compressione diretta senza lubrificazione, che è la più comune. Questo processo può essere suddiviso in tre fasi (Fig. 5.7).

Viene chiamata la prima fase premendo spazi vuoti. In questa fase, il pezzo, introdotto nel contenitore con un'intercapedine, è soggetto a ribaltamento, per cui il contenitore viene riempito di metallo comprimibile, che quindi entra nel canale della filiera. Lo sforzo in questa fase aumenta e raggiunge il massimo.

La seconda fase inizia con l'estrusione del profilo. Questa fase è considerata la principale ed è caratterizzata da un flusso di metallo costante. Quando la billetta viene estrusa e la dimensione della superficie di contatto della billetta con il contenitore diminuisce, la pressione di pressatura diminuisce, il che si spiega con una diminuzione dell'entità della componente della forza di pressatura spesa per vincere l'attrito sul contenitore. In questa fase, il volume del pezzo può essere suddiviso condizionatamente in zone in cui si verificano deformazioni plastiche ed elastiche. Nella parte principale del pezzo, il metallo è deformato elasticamente e plasticamente e negli angoli dell'accoppiamento della matrice e del contenitore e vicino alla rondella si osserva una deformazione elastica (Fig. 5.8).

È stato stabilito che il rapporto tra i volumi delle zone elastiche e plastiche della parte principale del pezzo dipende principalmente dall'attrito tra

superficie del pezzo e del contenitore. Ad alti valori di forze di attrito, la deformazione plastica copre quasi l'intero volume del pezzo; se l'attrito è piccolo, ad esempio, la pressatura viene lubrificata, oppure è completamente assente (pressatura inversa), allora la deformazione plastica si concentra nella parte di aggraffatura della zona plastica attorno all'asse della matrice.

Corsa del pistone della pressa

Riso. 5.7. Lo schema di pressatura con un grafico della distribuzione della forza di pressatura per fasi: I - frantumazione del pezzo;

II - flusso costante di metallo; III - fase finale

Riso. 5.8. Schema di formazione di una platina durante la pressatura: 1 - zona di deformazione plastica; 2 - peso della pressa; 3 - zona di deformazione elastica (zona "morta")

Zone elastiche relativamente piccole vicino alla matrice hanno un impatto significativo sull'andamento del deflusso del metallo e sulla qualità dei prodotti pressati. Particolare attenzione va prestata al volume di metallo posto negli angoli tra la matrice e la parete del contenitore, che si deforma solo elasticamente. Questa zona elastica del metallo è anche chiamata zona "morta" e, a seconda delle condizioni di pressatura, le sue dimensioni possono variare. La zona elastica della matrice forma un'area simile a un imbuto, attraverso la quale il pezzo metallico scorre nella matrice. In questo caso, il metallo della stessa zona "morta" non scade nel prodotto della pressa. Durante la pressatura diretta, i volumi di metallo adiacenti alla superficie del pezzo, a causa delle grandi forze di attrito sulle superfici di contatto, nonché le zone metalliche plasticamente indeformabili in prossimità della matrice, ritardano lo scorrimento dello strato periferico nel canale di la matrice, quindi non partecipa alla formazione della superficie del prodotto. Questo è uno dei vantaggi della pressatura diretta, che sta nel fatto che la qualità superficiale del pezzo ha scarso effetto sulla qualità superficiale del prodotto stampato.

Alla fine della fase principale, si verifica un fenomeno che ha una grande influenza sull'intero processo di pressatura: la formazione premere pesi, che avviene come segue. Man mano che la rondella di pressatura si avvicina allo stampo, per attrito, il movimento delle parti metalliche a contatto con la rondella di pressatura rallenta e nella parte centrale del pezzo si forma una cavità a forma di imbuto, nella quale controfluisce di metallo sono diretti. A causa del fatto che i volumi di metallo dall'estremità e dalla superficie laterale del pezzo, contenenti ossidi, lubrificanti e altri contaminanti, si riversano in questo "imbuto", la fascetta può penetrare nel prodotto della pressa. In un prodotto di stampa di alta qualità, la presenza di questo difetto è inaccettabile. La formazione di un lavello della pressa è il fenomeno più caratteristico della terza fase della pressatura.

Per escludere completamente il passaggio della platina della pressa nel prodotto della pressa, il processo di pressatura viene interrotto fino al completamento dell'estrusione del pezzo. La parte sottopressa del pezzo, denominata premere il saldo, viene rimosso per i rifiuti. La lunghezza del residuo della pressa, a seconda delle condizioni di pressatura, principalmente l'entità dell'attrito di contatto, può variare dal 10 al 30% del diametro iniziale del pezzo. Se, tuttavia, la platina della pressa è penetrata nel prodotto della pressa, questa parte del profilo viene separata e scartata.

La formazione di un lavello di pressatura diminuisce drasticamente durante la pressatura inversa, ma il passaggio a questo tipo è accompagnato da una diminuzione della produttività del processo. Esistono le seguenti misure per ridurre il lavello della pressa mantenendo la produttività:

• riduzione dell'attrito sulle superfici laterali del contenitore e della matrice attraverso l'uso di lubrificanti e l'uso di contenitori e filiere con buona finitura superficiale;
• riscaldare il contenitore, che riduce il raffreddamento degli strati periferici del lingotto;
• stiratura incamiciata.

Condizioni di pressatura forzata

La scelta dell'attrezzatura, il calcolo dello strumento, la determinazione dei costi energetici e altri indicatori sono calcolati in base alla determinazione delle condizioni di forza di pressatura. Nella pratica della produzione di presse, questi indicatori sono determinati sperimentalmente, analiticamente o utilizzando la simulazione al computer.

Le condizioni di forza di pressatura determinate in condizioni di produzione sono le più accurate, soprattutto se le prove vengono eseguite su apparecchiature esistenti, ma questo metodo è laborioso, costoso e spesso quasi impossibile da implementare per nuove lavorazioni. La modellazione dei processi di lavorazione dei metalli caldi in produzione, e più spesso in condizioni di laboratorio, è associata a una deviazione dalle condizioni reali, soprattutto nelle condizioni di temperatura a causa delle differenze nelle superfici specifiche del modello e nella natura, da cui le imprecisioni di questo metodo. Il metodo più semplice e comune, che consente una valutazione abbastanza accurata della forza di pressatura totale, è il metodo di misurazione della pressione del liquido nel cilindro di lavoro della pressa secondo il manometro. Tra i metodi sperimentali che consentono di determinare indirettamente le condizioni di forza di pressatura, viene utilizzato il metodo di misurazione delle deformazioni elastiche delle colonne della pressa, nonché le prove tensometriche.

Per la modellazione computerizzata dei processi di pressatura e la determinazione dei costi della forza, di recente sono ampiamente utilizzati programmi come DEFORM (Scentific Forming Technologies Corporation, USA) e QFORM (KvantorForm, Russia), che si basano su metodo degli elementi finiti. Quando si preparano i dati per la modellazione utilizzando questi programmi, sono generalmente richieste informazioni sulla resistenza alla deformazione del materiale del pezzo, sulle caratteristiche del lubrificante utilizzato e sui parametri tecnici dell'attrezzatura di deformazione.

Di grande interesse sono i metodi analitici per determinare le condizioni di forza di pressatura, che si basano sulle leggi della meccanica dei solidi, i risultati di esperimenti sullo studio dello stato sforzo-deformazione di un materiale pressato, le equazioni di equilibrio differenziale, il metodo del bilancio di potenza, ecc. Tutti questi metodi di calcolo sono piuttosto complessi e sono descritti in una apposita letteratura. Inoltre, nei metodi analitici, è necessario sapere che in qualsiasi formula è impossibile tenere conto di tutte le condizioni e varietà del processo in un'espressione matematica, e quindi non sono necessari coefficienti di calcolo che riflettano accuratamente le condizioni effettive e fattori del processo.

In pratica, per i comuni tipi di pressatura, vengono spesso utilizzate formule semplificate per la determinazione della forza totale. La più famosa è la formula di I. L. Perlin, secondo la quale la forza R, necessaria per estrudere il metallo dal contenitore attraverso il foro della filiera è uguale a

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

dove RM- la forza richiesta per l'attuazione della deformazione plastica senza attrito; T a - la forza spesa per vincere le forze di attrito sulla superficie laterale del contenitore e del mandrino (con il metodo di pressatura inversa, non vi è alcun movimento del lingotto rispetto al contenitore e T a - O); Г m - la forza richiesta per vincere le forze di attrito che si formano sulla superficie laterale della parte di compressione della zona di deformazione; T pag- la forza spesa per vincere le forze di attrito agenti sulla superficie della fascia di calibrazione della matrice.

Pressione pressante ed è calcolato come rapporto di sforzo R, in cui avviene la pressatura, all'area della sezione trasversale del contenitore R a

Per calcolare le componenti della forza di pressatura, vengono spesso utilizzate le formule contenute nei libri di riferimento per i diversi casi di pressatura.

Spesso vengono utilizzate formule semplificate, ad esempio:

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

dove ^3 è l'area della sezione trasversale del pezzo; M p - modulo di pressatura, che tiene conto di tutte le condizioni di pressatura; X- fattore di attrazione.

Per i calcoli pratici della forza di pressione, possiamo raccomandare la formula di L. G. Stepansky, che è scritta nella forma seguente:

P \u003d 1.15aD (1 + 1.41p? 1). (5.10)

dove a 5 - resistenza alla deformazione del materiale del pezzo.

I principali fattori che influenzano l'entità della forza di pressatura includono: le caratteristiche di resistenza del metallo, il grado di deformazione, la forma e il profilo del canale della matrice, le dimensioni del pezzo, le condizioni di attrito, la velocità di pressatura e deflusso, la temperatura del contenitore e della matrice.

Pressare tubi e profilati cavi

Pressatura dei tubi

La pressatura produce tubi e altri profili cavi. Per questo viene utilizzata la pressatura diretta e inversa con un ago fisso e mobile, nonché la pressatura con una matrice combinata. La pressatura con ago fisso è un processo in cui al momento dell'estrusione del metallo nella fessura anulare che forma la parete del tubo, l'ago rimane in uno stato stazionario.

La pressatura diretta e inversa dei tubi con un ago fisso non differisce sostanzialmente dagli schemi per la pressatura di prodotti solidi. Tuttavia, la presenza di un ulteriore dettaglio - aghi a mandrino per formare il canale interno del tubo, cambia la natura del flusso metallico. Per l'ago del mandrino è necessaria una trasmissione speciale, il cui compito è quello di fornire condizioni cinematiche diverse a seconda del rapporto tra la velocità di movimento dell'ago del mandrino, del pistone della pressa e del contenitore.

L'estrusione di tubi con ago fisso richiede l'utilizzo di sbozzati con fori centrali precedentemente realizzati al loro interno, che fungono anche da fori guida per l'ago. La cavità nello sbozzato per l'ago del mandrino è realizzata perforando su una pressa, perforando o colando. Lo schema di pressatura diretta del tubo è mostrato in fig. 5.9.

Riso. 5.9. Schema delle fasi di pressatura diretta dei tubi con ago fisso: un- posizione di partenza: io- ago-mandrino; 2 - la parte superiore dell'ago del mandrino; 3 - timbro a stampa; 4 - rondella pressa; 5 - vuoto; 6 - contenitore; 7 - matrice; 8 - supporto per matrice; 6 - caricamento del pezzo nel contenitore; in - frantumazione del pezzo; d - stadio di flusso costante; d- l'inizio del deflusso dalle zone di difficile deformazione e la formazione di un pozzo di pressatura; e- retrazione del pistone della pressa e del contenitore, separazione del residuo della pressa e rondella della pressa: 9 - coltello

La pressatura inizia con il movimento del pistone di pressatura, quindi l'ago del mandrino passa attraverso il foro nel pezzo fino a quando la sua estremità non si appoggia allo stampo, dopodiché il pezzo viene premuto con successiva estrusione del metallo nell'intercapedine anulare formata dal canale dello stampo (forma il diametro esterno del tubo) e la superficie dell'ago (forma il diametro interno del tubo). Proprio come quando si preme una barra, si crea una forza di attrito tra le superfici del pezzo e le pareti del contenitore. Dopo aver raggiunto una certa lunghezza del residuo della pressa, l'ago torna indietro, quindi il contenitore viene retratto e il residuo della pressa viene rimosso da esso. Quando il pistone della pressa è retratto, le forbici fissate sulla traversa anteriore della pressa separano il residuo della pressa. Va notato che durante l'estrusione del metallo, l'ago del mandrino è trattenuto dal sistema di perforazione nella matrice nella stessa posizione, pertanto questo metodo di pressatura è chiamato pressatura del tubo con un ago del mandrino fisso. Ma i tubi possono essere pressati anche su presse a profilo barra senza sistema di perforazione. In questo caso, l'ago del mandrino è attaccato al pistone della pressa ed entra nella cavità del grezzo, quindi nella matrice. Quando il pistone si muove e il metallo viene estruso, anche l'ago del mandrino si sposta in avanti e questo metodo è chiamato pressatura dell'ago mobile.

La sequenza di pressatura inversa dei tubi con ago fisso è mostrata in fig. 5.10. Al momento iniziale, il mandrino 1 inserito nella cavità del pezzo 4 finché la sua sommità non entra nel canale della filiera 5, quindi il lingotto viene espulso e il metallo ricavato dal pieno viene estruso nell'intercapedine anulare tra il canale della filiera e la superficie dell'ago. Al raggiungimento della lunghezza predeterminata del residuo della pressa, l'ago viene riportato nella sua posizione originale e il residuo della pressa viene rimosso.

I principali vantaggi del metodo diretto di pressatura dei tubi rispetto al contrario possono essere formulati come segue:

• 1. Possibilità di utilizzare qualsiasi tipo di pressa.
• 2. Alta qualità di una superficie dei tubi ricevuti.
• 3. La possibilità di ottenere tubi di quasi tutte le configurazioni.

Allo stesso tempo, è necessario vendicare una serie di carenze:

• 1. Costi energetici elevati per superare le forze di attrito.
• 2. Anisotropia delle proprietà lungo la lunghezza e la sezione trasversale dei tubi.
• 3. Usura sulle superfici del contenitore e del mandrino dell'ago.
• 4. Rifiuti metallici significativi dovuti a residui di pressatura (10% o più).

Per la pressatura di tubi con ago fisso vengono utilizzate presse per profilati tubi dotate di sistema di perforazione, che non richiede l'utilizzo della sola billetta cava. Con pressatura diretta dei tubi dopo aver caricato il pezzo 4 e rondelle di stampa 3 nel contenitore 5, il pezzo viene prima spinto fuori. In questo caso, l'ago 7, situato all'interno del pistone di pressatura cavo 3, spingere leggermente in avanti e bloccare l'apertura della rondella pressa 2 (Fig. 5.11, b). Dopo aver premuto, la pressione viene rimossa dal pistone della pressa e il lingotto viene perforato con un ago che viene estratto da esso. Quindi la pressione di lavoro viene applicata al pistone della pressa e il pezzo viene spremuto nello spazio anulare tra l'ago 1 e matrice 6 (Fig. 5.11, d). Al termine della pressatura, il pacco pressa (residuo pressa con rondella pressa) viene tagliato con un coltello 8 (Fig. 5.11, e). Con questo metodo è necessario centrare accuratamente gli assi del contenitore, del pistone di pressatura e del mandrino rispetto all'asse della matrice per evitare l'eccentricità dei tubi risultanti.

Riso. 5.10. Schema delle fasi di pressatura inversa di tubi con ago fisso: un- posizione di partenza: 1 - ago-mandrino; 2 - timbro a pressa per serrande; 3 -contenitore; 4 - preparazione; 5 - matrice; 6 - timbro stampa; 7 - bocchino; inserimento dell'ago e pressione del pezzo nel contenitore; g - pressatura dei tubi; d - pressatura ad una lunghezza predeterminata del residuo della pressa, retrazione del pistone di bloccaggio e dell'ago: 9 -coltello; 10- tubo; e- spingere la matrice fuori dal contenitore; w - tornare alla posizione di partenza

Gli schemi descritti presentano i seguenti svantaggi:

• 1. L'esecuzione di un foro in un pezzo (foratura, perforazione, ecc.) Richiede un cambiamento nella progettazione di attrezzature e strumenti, operazioni aggiuntive, che aumentano la complessità del processo, riducono la resa, ecc.
• 1 2 3 4 5 6 7

Riso. 5.11. Schema delle fasi di pressatura diretta dei tubi con ago fisso: un- posizione di partenza: 1 - ago; 2 - timbro a stampa; 3 - idropulitrice; 4 - preparazione; 5 - contenitore; 6 - matrice; 7 - portamatrici; b - alimentazione del pezzo nel contenitore; in- pezzo rasprsssovka; g - firmware del pezzo con un ago: 8 - sughero; d- pressatura ad una lunghezza predeterminata del residuo della pressa; e- dipartimento dei residui di stampa

con rondella: 9 - coltello; 10 - tubo

• 2. L'ottenimento dell'esatta geometria del tubo rende necessario centrare il mandrino rispetto all'asse del canale della matrice, il che complica la progettazione del presetting utensile.
• 3. L'applicazione di lubrificante all'ago del mandrino aumenta la probabilità di perforazione di difetti nel pezzo.

Pressatura di tubi e profilati cavi con saldatura

La maggior parte degli svantaggi elencati per i tipi di pressatura dei tubi considerati vengono eliminati utilizzando stampi combinati, il che consente di ottenere prodotti di quasi tutte le configurazioni con contorni esterni e interni complessi. Tali matrici consentono di produrre profili non solo con uno, ma anche con più cavità di varie forme, sia simmetriche che asimmetriche. Un fissaggio più preciso del mandrino rispetto al canale della matrice e la sua ridotta lunghezza, e quindi una maggiore rigidità, consentono di estrudere tubi e profili cavi con una variazione di spessore molto minore rispetto alla pressatura tramite semplici filiere.

I vantaggi di questo processo sono i seguenti:

• elimina la perdita di metallo per ottenere una cavità in una billetta solida;
• diventa possibile utilizzare le presse senza sistema di perforazione;
• la variazione di spessore longitudinale e trasversale dei prodotti pressati cavi è ridotta grazie ad un ago corto rigidamente fissato;
• si rende disponibile per ottenere prodotti di grande lunghezza mediante il metodo della pressatura semicontinua con la piegatura di un prodotto pressato in campata;
• migliora la qualità della superficie interna dei profili grazie all'assenza di lubrificanti;
• diventa possibile pressare più profili contemporaneamente, con la configurazione più diversa.

Tuttavia, quando si utilizza un tale schema di pressatura, è necessario tenere conto di una serie di svantaggi, tra cui i principali sono un grande residuo di pressatura e la presenza di saldature meno resistenti del metallo di base, nonché l'alto costo di stampi e bassa produttività di processo.

Tutti gli stampi combinati sono costituiti da un corpo dello stampo o da un manicotto dello stampo e uno splitter con un ago. La matrice e l'ago formano canali, le cui sezioni trasversali corrispondono alla sezione trasversale dei prodotti della pressa. Sulla fig. 5.12 lo mostra su un pezzo solido 4, messo in un contenitore 3, dalla ram della pressa 1 attraverso la stampa 2 la pressione viene trasferita dal cilindro di lavoro della pressa.

Pezzo in metallo pressurizzato 4, passando attraverso il divisorio sporgente 7, si divide in due corsi d'acqua, che entrano poi nella zona comune di saldatura 8 (il flusso del metallo è indicato dalle frecce), scorrono attorno al divisore e, sotto l'influenza di alte temperature e pressioni, vengono saldati in un tubo 9, con cuciture su tutta la lunghezza. Tale matrice è anche chiamata canna.

Sulla fig. 5.13. viene presentato lo schema di assemblaggio di uno strumento di pressatura (impostazione dello strumento), che viene utilizzato per pressare un tubo utilizzando una matrice combinata.

Riso. 5.12. Schema di pressatura di un tubo attraverso una matrice combinata a canale singolo con un divisore sporgente: 1 - timbro stampa; 2 - rondella di stampa; 3 - contenitore; 4 - vuoto; 5 - corpo della matrice; 6 - matrice; 7 - divisorio sporgente;

• 8 - zona di saldatura; 9 - tubo

Riso. 5.13. Predisposizione utensile per pressare un tubo attraverso una filiera combinata monocanale con divisore sporgente: 1 - timbro stampa; 2 - contenitore; 3 - rondella di stampa; 4 - matrice; 5 - alloggiamento della matrice; 6 - inserire; 7 - portamatrici; 8 - guida; 9 - tubo

Matrici combinate di diverso design consentono di ottenere non solo tubi, ma anche profili con uno, nonché con più cavità di varie forme, sia simmetriche che asimmetriche, che non possono essere prodotte pressando in semplici matrici. Sulla fig. 5.14 mostra uno stampo combinato a quattro canali per pressare un profilo di forma complessa.

Riso. 5.14. Matrice quadrupla combinata (un) e la forma del profilo pressato (b)

Condizione necessaria per ottenere saldature forti è anche l'uso di tali modalità di pressatura a temperatura e velocità, in cui la temperatura del metallo nella zona plastica diventa sufficientemente alta per l'indurimento delle cuciture e la durata del contatto delle superfici saldate garantisce il verificarsi di processi di diffusione che contribuiscono allo sviluppo e al rafforzamento dei legami metallici. Inoltre, il soddisfacimento di condizioni di deformazione che garantiscono un'elevata pressione idrostatica nella zona di saldatura garantisce anche una buona qualità della saldatura.

Premendo attraverso un dado multicanale

Viene chiamata estrusione di metallo, che utilizza matrici con un massimo di 20 canali (Fig. 5.15) e talvolta di più pressatura multicanale. Il passaggio dalla pressatura monocanale alla multicanale a causa di un aumento della sezione trasversale totale dei prodotti pressati contemporaneamente e una diminuzione dell'allungamento totale a parità di dimensioni del pezzo e uguali portate di uscita riduce la durata del processo di pressatura, riduce il pressione di pressatura totale e l'effetto termico della deformazione, e porta anche ad un aumento dell'area totale della superficie di contatto nei canali della matrice.

La sostituzione della pressatura a canale singolo con la pressatura multicanale è vantaggiosa nelle seguenti condizioni:

• la produttività aumenterà;
• la forza nominale della pressa utilizzata è molte volte maggiore di quella richiesta per pressare un determinato profilo attraverso un canale;
• è necessario limitare la crescita della temperatura del metallo nella zona di deformazione;
• è necessario ottenere profili con una piccola sezione trasversale.

Le caratteristiche del flusso di metallo durante la pressatura multicanale sono che il volume del metallo pressato, quando si avvicina alla matrice, è diviso in flussi separati (in base al numero di canali) e le portate di deflusso da ciascun canale della matrice saranno essere diverso. Pertanto, più lontani dal centro della matrice sono gli assi dei canali della matrice, minore sarà la lunghezza dei prodotti di stampa risultanti. Tale pressatura è caratterizzata da un prelievo medio A, cfr:

^p = -^r. (5.11)

A

dove E'k è l'area della sezione trasversale del contenitore; - area della sezione trasversale del canale nella matrice; P- il numero di canali nella matrice.

Nella pressatura multicanale, man mano che la rondella della pressa si sposta verso lo stampo, le portate di deflusso attraverso i vari canali cambiano continuamente. Per equalizzare le velocità del deflusso da diversi canali e per ottenere prodotti di pressatura di una determinata lunghezza, i canali sulla matrice sono disposti in un certo modo. I valori delle velocità di deflusso saranno vicini se i centri dei canali si trovano uniformemente lungo l'intera circonferenza con il centro sull'asse del pezzo. Se i canali si trovano su più cerchi concentrici, il centro di ciascun canale deve coincidere con il baricentro di celle uguali della griglia applicata alla superficie terminale della matrice. Le celle devono essere disposte simmetricamente rispetto all'asse.

Oltre al metodo di pressatura già considerato che utilizza matrici combinate (vedi Fig. 5.14), la pressatura multicanale viene utilizzata anche nella produzione di profili asimmetrici o con un piano di simmetria per ridurre le irregolarità della deformazione (vedi Fig. 5.15).

Lo schema di montaggio dell'utensile a pressare (impostazione utensile) per la pressatura multicanale è mostrato in fig. 5.16.

Riso. 5.15.

Riso. 5.16. Schema di presetting utensili per pressatura multicanale su pressa orizzontale: 1 - timbro stampa; 2 - idropulitrice; 3 - preparazione; 4 -

5 - matrice; 6 - portamatrici

Nei casi in cui è impossibile pressare un profilo di grande diametro in più filetti per una certa dimensione del contenitore della pressa, si consiglia di pressare questo profilo contemporaneamente ad uno o due profili di piccolo diametro per aumentare la produttività della stampa.

Attrezzatura per la pressatura

Come attrezzature per la pressatura, le presse ad azionamento idraulico, che sono macchine ad azione statica, sono le più utilizzate. Le presse idrauliche hanno una progettazione semplice e allo stesso tempo possono sviluppare forze significative con l'aiuto di un fluido ad alta pressione (emulsione acquosa o olio minerale). Le caratteristiche principali delle presse idrauliche sono la forza nominale R n, corsa di lavoro e velocità di movimento della traversa di pressatura, nonché le dimensioni del contenitore. La forza nominale della pressa è determinata come il prodotto della pressione del liquido nel cilindro di lavoro della pressa e l'area (o la somma delle aree) dello stantuffo. La velocità della corsa dello stantuffo della pressa è facilmente regolabile variando la quantità di fluido fornita ai cilindri. Le presse con azionamento meccanico da un motore elettrico per la pressatura del metallo vengono utilizzate meno frequentemente.

Una tipica installazione di una pressa idraulica è costituita da una pressa I, tubazioni II, controlli III e un azionamento IV (Fig. 5.17).

Il design della pressa idraulica include un telaio 1, servendo a chiudere le forze sviluppate, il cilindro di lavoro 2, in cui si sviluppa la pressione del fluido, lo stantuffo 3, percepire questa pressione e trasmettere questa forza attraverso lo strumento 4 sul pezzo 5. Per eseguire l'inversione della corsa nelle presse idrauliche, sono previsti cilindri di ritorno 6.

L'azionamento delle presse idrauliche è un sistema che fornisce la produzione di fluido ad alta pressione e il suo accumulo. L'azionamento può essere costituito da pompe o stazioni di pompaggio e stoccaggio. Le pompe sono utilizzate come azionamento singolo su presse di bassa e media potenza, funzionanti a basse velocità. Per presse potenti o un gruppo di presse, viene utilizzata una trasmissione pompa-accumulatore, che differisce da una singola trasmissione della pompa in quanto alla rete ad alta pressione viene aggiunto un accumulatore, un cilindro per l'accumulo di liquido ad alta pressione. Man mano che le presse funzionano, il liquido nell'accumulatore viene periodicamente consumato e si accumula nuovamente. Tale azionamento fornisce un'elevata velocità di movimento dell'utensile e la forza necessaria della pressa.

A seconda dello scopo e del design della pressa, sono divisi in profilo a barra e profilo a tubo, in base alla loro posizione, in verticale e orizzontale. A differenza delle presse per profili a barra, le presse per profili per tubi sono dotate di un azionamento dell'ago indipendente (sistema di perforazione).

Secondo il metodo di pressatura, le presse si dividono in presse per pressatura diretta e inversa e, in base alla forza, si dividono in piccole (5-12,5 MN), medie (15-50 MN) e grandi (più di 50 MN ) presse forzate.

Riso. 5.17. Schema di installazione della pressa idraulica: I - pressa; II - gasdotti; III - organi direttivi; IV - guida; 1 - letto; 2 - cilindro; 3 - pistone; 4 - attrezzo; 5 - vuoto; 6 - bombole di ritorno

Gli impianti domestici per la lavorazione di metalli non ferrosi e leghe utilizzano principalmente presse verticali con una forza di 6-10 MN e orizzontali - 5-300 MN. Le imprese estere utilizzano presse verticali con una gamma di forze da 3 a 25 MN e orizzontali con forze da 7,5 a 300 MN.

La composizione della maggior parte delle installazioni di presse, oltre alla pressa stessa, comprende dispositivi per il riscaldamento e il trasferimento di lingotti dal forno alla pressa, nonché apparecchiature situate sul lato di uscita del prodotto dalla pressa: un frigorifero, meccanismi per la raddrizzatura , taglio e roccatura di prodotti.

Il confronto tra presse verticali e orizzontali rivela vantaggi e svantaggi di ciascuno di questi tipi di apparecchiature. Quindi, a causa della piccola corsa dello stantuffo principale, le presse verticali superano notevolmente quelle orizzontali in termini di numero di pressature all'ora. Grazie alla disposizione verticale delle parti mobili, queste presse sono più facili da centrare, hanno condizioni migliori per lavorare con la lubrificazione dei contenitori, che consente loro di produrre tubi con pareti più sottili e minori variazioni di spessore delle pareti. Nelle aziende per la lavorazione di metalli non ferrosi, le presse verticali vengono utilizzate senza un sistema di perforazione e con un sistema di perforazione. Entrambi i tipi di presse vengono utilizzati principalmente per produrre tubi di lunghezza e diametro limitati da 20-60 mm. Per le presse del primo tipo viene utilizzata una billetta cava, che viene ruotata lungo il diametro esterno per ridurre la variazione di spessore della parete del tubo. Per le macchine da stampa con sistema di perforazione, viene utilizzato un grezzo solido, il cui firmware viene eseguito su una pressa. Uno schema di una pressa verticale senza sistema di perforazione è mostrato in fig. 5.19.

Dopo ogni operazione di pressatura, il cursore 12 con l'aiuto di un cilindro idraulico si sposta a destra, il prodotto viene tagliato e la matrice con il residuo della pressa rotola nel contenitore lungo il cursore scorrevole. La corsa inversa dello stantuffo principale viene effettuata grazie al cilindro 14, fissata sul letto. Il design della pressa verticale consente 100-150 pressature all'ora.

Nonostante ciò, però, si sono diffuse le presse orizzontali per la possibilità di pressare prodotti più lunghi, anche di grande sezione. Inoltre, questo tipo di pressa è più facile da lavorare con strumenti di automazione. Sulla fig. 5.19 e 5.20 sono presse orizzontali per profili a barra e profili per tubi.

Le presse per profili a barra sono più semplici nel design rispetto alle presse per profili per tubi, principalmente perché non includono un dispositivo di perforazione. Nel disegno mostrato in Fig. 5.19 pressa inclusa contenitore mobile 3, in grado di muoversi grazie ai cilindri di movimento del contenitore 9 lungo l'asse della pressa, cilindro principale 6, in cui entra un liquido ad alta pressione, che assicura la creazione di una forza di pressione trasmessa attraverso un pistone di pressatura 10 e una rondella di pressione sul pezzo. Con l'aiuto dei cilindri di ritorno 7 a causa del fluido a bassa pressione, la traversa mobile viene spostata 8. I tubi possono anche essere pressati su tali presse, ma per questo è necessario utilizzare una billetta cava o, con una billetta solida, eseguire la pressatura attraverso una matrice combinata.

La massiccia base della pressa per tubi (vedi Fig. 5.21) è la soletta di fondazione 12, su cui il fronte 1 e traverse posteriori 2, che sono collegati da quattro potenti colonne 3. Queste parti della pressa sopportano il carico principale durante la pressatura. Nella traversa posteriore sono fissati il ​​cilindro principale, con l'aiuto del quale viene generata la forza di pressione operativa, e il cilindro di ritorno, progettato per spostare il pistone di pressatura nella sua posizione originale. 2.

Riso. 5.18. Vista generale della pressa verticale: 1 - letto; 2 - cilindro principale; 3 - pistone principale; 4 - traversa mobile; 5 - testa; 6 - timbro stampa; 7 - ago; 8 - contenitore; 9 - portacontenitore; 10- matrice; 11- piatto; 12 - cursore; 13 - coltello; 14 - cilindro; 15 - parentesi

13 12 11 10 9 pollici

Riso. 5.19. Vista generale della pressa profilata a barra orizzontale: 1 - scheda matrice; 2 - Colonna; 3 - contenitore;

• 4 - portacontenitori; 5 - traversa pressante; 6 - cilindro principale; 7 - cilindro di ritorno; 8 - traversa posteriore;
• 9 - cilindro movimento contenitore; 10 - timbro stampa; 11- nodo matrice; 12 - traversa anteriore; 13 - letto di stampa
• 11 10 1 8

• 9 4 5 3 16 7 8
• 13 A

Riso. 5.20. Vista generale della pressa per tubi orizzontale: 1 - traversa anteriore; 2 - traversa posteriore; 3 - Colonna; 4 - nodo matrice; 5 - contenitore; 6 - cilindro; 7 - tavolo di ricezione; 8 - cancello a cuneo; 9 - cilindro idraulico; 10 - sega; 11 - forbici; 12 - piastra di base; 13 - cilindro principale; 14 - pistone principale; 15 - traversa mobile; 16 - timbro stampa; 17 - gambo; 18 - lo stelo del sistema di perforazione; 19 - attraversamento del sistema firmware; 20 - pistone; 21 - cilindro

sistema firmware; 22 - ago

Nel progetto descritto della pressa, la traversa posteriore è solidale con il cilindro principale. 13. Traversa mobile 15 con timbro di stampa 16 collegato al collo anteriore dello stantuffo principale 14. Stelo mobile 18, fissata su una traversa mobile 19 sistema di perforazione, entra nella cavità dello stantuffo principale e del suo gambo 7 7. Nel canale dell'asta cava mobile 18 c'è un tubo attraverso il quale viene fornita acqua per raffreddare l'ago da piercing 22. L'acqua di raffreddamento dall'ago viene scaricata attraverso il canale dell'asta cava. L'intero sistema telescopico è racchiuso nell'involucro del gambo 77. A sua volta, la traversa è fissata sullo stantuffo 20 cilindro del firmware 21. Traversa penetrante 19 e stelo 18 quando perforano, si muovono autonomamente dallo stantuffo principale e quando premono si muovono in modo sincrono con esso. nodo matrice 4 con annesso contenitore 5 tramite saracinesca a cuneo 8 poggia sulla traversa anteriore. Il cancello a cuneo è dotato di un cilindro idraulico 9. Quando si separa il residuo della pressa e si cambia lo stampo, il bocchino con il portafiliera viene rimosso dalla traversa tramite un cilindro 6, che è montato nel telaio del tavolo ricevente 7. Il prodotto viene tagliato dai residui della pressa con una sega 10 o forbici 77. La sega viene alzata o abbassata per mezzo di cilindri oleodinamici per completare l'operazione di taglio.

La pressatura dei tubi su una pressa per tubi consiste nelle seguenti operazioni. Il pezzo, riscaldato nel forno, rotola lungo le vasche sul tavolo intermedio, viene avvolto nel lubrificante e trasferito al vassoio. Davanti al lingotto, sullo stesso vassoio davanti alla billetta, viene installata una rondella di estrusione e il vassoio viene spostato al livello del contenitore 5 fino a quando l'asse del lingotto non è allineato con l'asse del contenitore. Successivamente, il pezzo in lavorazione con una rondella di stampa utilizzando un timbro di stampa 16 pistone del cilindro principale del minimo 14 ripieno in un contenitore riscaldato. Per fermare la traversa mobile 75 al momento del raggiungimento di un'altezza predeterminata dal residuo della pressa davanti al contenitore, è installato un limitatore di corsa. Quindi, sotto l'azione del fluido ad alta pressione nel cilindro del sistema di perforazione 21 viene eseguita una corsa di lavoro e il pezzo viene cucito con un ago 22. La pressione del tubo estrudendo il metallo nello spazio tra il canale della matrice e l'ago viene eseguita dalla pressione del pistone della pressa 16 attraverso la rondella di pressione sul pezzo in lavorazione a causa del fluido ad alta pressione nel cilindro principale. Al termine del ciclo di pressatura le traverse di foratura e pressatura si riportano nella posizione più arretrata, il contenitore viene retratto per consentire il passaggio della sega 10, che è alimentato da cilindri idraulici, taglia i residui della pressa e viene riportato nella sua posizione originale. Seguono le operazioni per rimuovere i residui di pressatura con il resto del tubo e separarli utilizzando le forbici 77. Quindi si estrae l'ago per il raffreddamento e la lubrificazione.

In accordo con la tecnologia di pressatura, la pressa idraulica deve disporre anche di meccanismi ausiliari utilizzati per eseguire operazioni quali l'alimentazione del lingotto al forno di riscaldo, il taglio del residuo della pressa e la sua pulitura, il trasporto delle barre stampate e la loro finitura e, se necessario , trattamento termico. Tipico per le moderne presse è la loro completa meccanizzazione e automazione con controllo del programma per le operazioni principali e ausiliarie, dall'alimentazione del pezzo al forno di riscaldo, il processo di pressatura stesso e termina con il confezionamento dei prodotti finiti.

Strumento di stampa

Le parti principali dello strumento di pressatura

Viene chiamato il set di strumenti installati sulla macchina da stampa impostazione degli strumenti, il cui design varia a seconda del dispositivo della pressa e del tipo di prodotti pressati.

Per la pressatura su presse idrauliche vengono utilizzati diversi tipi di regolazioni, che differiscono a seconda del tipo di prodotti della pressa, del metodo di pressatura e del tipo di attrezzatura di pressatura utilizzata.

Tipicamente, le configurazioni degli utensili sono sistemi costituiti da un set di matrici, contenitore e pistone di pressatura o set di matrici, contenitore, mandrino e pistone di pressatura e differiscono per il design del set di matrici o per l'inserimento di un mandrino. Uno dei principali tipi di presetting utensile è mostrato in Fig. 5.21.

Nelle presse idrauliche, i principali strumenti di pressatura sono stampi, portafiliere, aghi, rondelle di pressatura, filiere di pressa, portaaghi e contenitori.

Rispetto alle presse per profili a barra, le regolazioni degli utensili utilizzate sulle presse per profili per tubi hanno caratteristiche proprie associate alla presenza di parti necessarie per perforare una billetta solida.

Lo strumento delle presse idrauliche è suddiviso condizionatamente in parti di un'unità mobile e parti di un'unità fissa. Un assieme fisso in stampaggio diretto comprende un contenitore e un dispositivo per il fissaggio degli stampi, che non si muovono con il metallo stampato durante l'estrusione dei prodotti.

La composizione dell'unità mobile comprende un timbro a pressione, una rondella a pressione, un porta aghi e un ago. Tale divisione dello strumento è consigliabile per analizzare le condizioni del suo funzionamento, i metodi di fissaggio e manutenzione.

Quando si considerano i problemi di resistenza e durata dell'utensile, uno strumento di lavoro pesantemente caricato per lo stampaggio a caldo di metalli può essere diviso in due gruppi.

Riso. 5.21. Schema di impostazione degli utensili per la pressatura diretta su una pressa orizzontale: 1 - timbro a stampa; 2 - idropulitrice; 3 - preparazione; 4 - manicotto interno del contenitore; 5 - matrice; 6 - portamatrici

Il primo gruppo comprende le parti che sono a diretto contatto con il metallo durante il processo di pressatura: aghi, filiere, rondelle di pressatura, portafiliere e maniche interne dei contenitori. Il secondo gruppo comprende boccole intermedie ed esterne di contenitori, press-stampsli, teste di portamatrici o schede matrici, che non entrano in contatto diretto con il metallo stampato.

L'utensile del primo gruppo opera nelle condizioni più gravose, sottoposto a forti sollecitazioni (fino a 1.000-1.500 MPa), carichi ciclici alternati, esposizione ad alte temperature, accompagnate da forti sbalzi e sbalzi termici, intensa azione abrasiva del metallo deformabile, eccetera.

Le caratteristiche di funzionamento dell'utensile appartenente al primo gruppo sono spiegate dal fatto che il costo dell'utensile di questo gruppo può raggiungere il 70 - 95% di tutti i costi per l'utensile di lavoro di una tipica pressa. Qui vengono presi in considerazione i progetti principali delle parti incluse nello strumento di pressatura.

Serve come ricevitore del lingotto riscaldato. Durante il processo di estrusione, prende la piena pressione dal metallo stampato in condizioni di intenso attrito ad alta temperatura. Per garantire

i contenitori di resistenza sufficiente chsniya sono realizzati in composito da due a quattro boccole. In termini di dimensioni, il contenitore è la parte più grande del gruppo della pressa, la cui massa può raggiungere le tonnellate 100. Un design tipico di un contenitore a tre strati è mostrato in fig. 5.22.

1 2

Riso. 5.22. Contenitore: 1 - manica interna; 2 - manica media; 3 - manica esterna; 4 - fori per aste di rame del riscaldatore del contenitore

Portamatrici blocca il lato di uscita del contenitore ed entra in connessione con esso lungo la superficie conica. Nella parte centrale del portamatrici è presente un nido per l'atterraggio della matrice. Le matrici vengono installate dall'estremità del supporto della matrice o dal suo lato interno. La superficie conica di accoppiamento del portafiliera con il contenitore subisce carichi pesanti, pertanto i portafiliere sono realizzati con acciai per stampi resistenti al calore con caratteristiche di elevata resistenza.

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

Timbro stampa trasferisce la forza dal cilindro principale al metallo stampato e percepisce il pieno carico dalla pressione di pressatura. Per proteggere l'estremità del pistone della pressa dal contatto con il pezzo riscaldato, vengono utilizzate rondelle di stampa sostituibili che non sono fissate al pistone della pressa e dopo ogni ciclo di pressatura vengono rimosse dal contenitore insieme ai residui della pressa per la separazione e l'utilizzo nel successivo ciclo. L'eccezione è la pressatura semicontinua, in cui la rondella della pressa viene fissata sul pistone della pressa e, dopo la fine del ciclo, ritorna nella sua posizione originale attraverso l'intercapedine del contenitore. In base alle condizioni operative, le matrici sono realizzate con acciai legati forgiati con caratteristiche di elevata resistenza (38KhNZMFA, 5KhNV, 5KhNM, 27Kh2N2MVF).

Nella pratica della pressatura, vengono utilizzati stampi per presse per barre e tubi. I pistoni di pressatura a sezione piena vengono utilizzati per la pressatura di profili pieni, nonché i tubi su presse per profili a barra con un mandrino mobile fissato sul pistone di pressatura e in movimento con esso. Il design degli stampi della pressa è mostrato in fig. 5.23.

All'estremità non funzionante del pistone della pressa è presente un gambo che serve per fissare il pistone della pressa alla traversa della pressa della pressa. I timbri a pressione sono realizzati sia solidi che prefabbricati. L'utilizzo di stampi prefabbricati consente di utilizzare per la loro fabbricazione forgiati di diametro inferiore.

Lo scopo principale dei lavoratori rondella di stampa consiste nell'escludere il contatto diretto tra il pistone della pressa e il pezzo riscaldato. Le rondelle di stampa nel processo di deformazione percepiscono la piena pressione di pressatura e sono soggette a carichi ciclici di temperatura, quindi sono realizzate da forgiati di acciai per stampi (5KhNM, 5KhNV, 4Kh4VMFS, ZKh2V8F, ecc.).

Riso. 5.23. La stampa muore: un - solido; b - vuoto

Porta aghiè progettato per fissare l'ago e trasferirgli la forza dalla traversa mobile del dispositivo di perforazione, al cui stelo è fissato da una sezione filettata.

Viene richiamato l'utensile per la sbavatura di un pezzo ago, e per la formazione di una cavità interna in tubi e profilati cavi - mandrino. A volte queste funzioni vengono eseguite da uno strumento. Quando si pressa una billetta cava, il mandrino viene fissato in un pistone di pressatura (premendo con un ago mobile su una pressa a profilo a barra) o in un supporto dell'ago (premendo su una pressa a profilo di tubo con un sistema di perforazione). Quando si pressano profili cavi da una billetta piena, l'ago del mandrino è parte integrante della matrice combinata.

Per la produzione di aghi vengono utilizzati acciai come KhN62MVKYU, ZhS6K, 5KhZVZMFS, ZKh2V8F, 4Kh4VVMFS, ZKh2V8F e altri. 5.24 mostra schematicamente gli aghi delle presse verticali e orizzontali utilizzate nella pressatura di tubi e profili a sezione costante.

Riso. 5.24. Aghi: un - pressa verticale; b - stampa orizzontale

Viene chiamata una parte di uno strumento di pressatura che, una volta pressato, fornisce un profilo delle dimensioni richieste e della qualità della sua superficie matrice. Tipicamente, la matrice è realizzata sotto forma di un disco attraversato da un canale, la cui forma della sezione trasversale deve corrispondere alla sezione del profilo pressato. Il diametro della matrice dipende dalle dimensioni del contenitore e del pezzo e lo spessore della matrice viene scelto in base a considerazioni di progettazione e tecnologia.

Lo stampo opera in condizioni estremamente severe di temperature elevate e forze specifiche con possibilità di lubrificazione e raffreddamento minime. Questa parte è considerata la più critica e la più soggetta ad usura di tutte le parti incluse nell'assieme della pressa. A seconda del numero di fori, le matrici sono a canale singolo e multicanale. Il numero di fori nella matrice è determinato dal tipo di prodotto e dalla produttività richiesta della pressa. Secondo il design della matrice, sono divisi in due gruppi: il primo è destinato all'ottenimento di prodotti di una sezione trasversale solida o profili cavi pressati con il metodo del tubo da una billetta cava, e il secondo è utilizzato per pressare profili cavi da una billetta solida ed è una combinazione di una matrice con un mandrino (matrice combinata). La matrice forma il contorno del prodotto di stampa e ne determina la precisione dimensionale e la qualità della superficie.

Per pressare la maggior parte dei tubi e delle aste in metalli non ferrosi e leghe, vengono utilizzati vari tipi di filiere, alcune delle quali sono mostrate in Fig. 5.25.

Riso. 5.25. Tipi di matrice: un- piatto; b - radiale; in - squadra nazionale:

1 - inserire; 2 - clip; g - conico: 3 - cono di lavoro; 4 - cintura di dimensionamento

La superficie della parte di compressione della zona plastica della matrice dal lato del metallo che vi entra può avere una forma diversa. È stato stabilito in pratica che l'angolo ottimale del cono di ingresso nel canale della matrice è di 60-100°. Con un aumento dell'angolo del cono compaiono zone morte che riducono la possibilità che parti contaminate del lingotto entrino nel prodotto.

Il prodotto riceve le sue dimensioni finali quando passa attraverso una fascia di dimensionamento, la cui lunghezza è determinata dal tipo di metallo stampato. Spesso, per aumentare la durata, la matrice è resa staccabile e la cinghia è realizzata in leghe dure.

Le matrici sono realizzate con stampi e acciai resistenti al calore (ZKh2V8F, 4KhZM2VFGS, 4Kh4NMVF, 30Kh2MFN) e inserti per matrici in leghe dure (VK6, VK15, ZhS6K). Le matrici in acciaio si trovano direttamente nelle matrici dsrzhatsle. Quando si pressano le leghe di alluminio, le matrici vengono sottoposte a nitrurazione per ridurre l'attrito e l'adesione.

Le matrici in leghe dure e resistenti al calore vengono utilizzate anche sotto forma di inserti 1, montato in clip 2 (Fig. 5.26, in), che consente non solo di risparmiare materiali costosi, ma anche di aumentare la durata delle matrici.

Per pressare i profili cavi vengono utilizzate matrici combinate (Fig. 5.26), i cui design differiscono per la forma e le dimensioni della zona di saldatura e la geometria del divisore. Tutti i progetti di matrici combinate, a seconda del numero di prodotti pressati contemporaneamente, sono suddivisi in mono e multicanale.

Riso. 5.26. Matrici combinate: un- una matrice con un divisore sporgente:

1 - supporto di supporto; 2 - pettine spaccalegna; 3 - ago; 4 - boccola a matrice; 5 - corpo; b- matrice prefabbricata: IO- divisore; 2 - matrice; 3 - liner; 4 - portamatrici; 5 - clip; 6 - anello di supporto; 7 - spillo; 8 - ago divisore

Le matrici monocanale, a seconda del progetto, hanno diversi tipi di divisori (sporgenti, semincasso, incassato, piatto), e possono essere anche a capsula ea ponte. Una matrice con un divisore sporgente (Fig. 5.26, un) ha libero accesso del metallo alla zona di saldatura. La sezione del divisore di tale matrice ha la forma di un'ellisse. Quando si preme attraverso una tale matrice, il residuo della pressa viene rimosso dopo ogni ciclo strappandolo dall'imbuto della matrice o premendo il pezzo successivo. Questa operazione viene effettuata mediante un brusco ritiro del contenitore dalla matrice.

Nella maggior parte dei casi, le matrici combinate vengono realizzate prefabbricate (Fig. 5.26, b). Ciò facilita la loro manutenzione e consente di ridurre il costo della loro fabbricazione.

Le attrezzature e gli strumenti di pressatura vengono costantemente migliorati, il che consente di aumentare l'efficienza di questo tipo di formatura dei metalli.

Fondamenti di tecnologia di pressatura

La costruzione del processo di pressatura comprende: selezione del metodo di pressatura; calcolo dei parametri del pezzo (forma, dimensioni e metodo di preparazione alla pressatura); dimostrazione del metodo e dell'intervallo di temperatura del riscaldamento delle billette; calcoli della velocità di pressatura e della scadenza, nonché della forza di pressatura; selezione di apparecchiature ausiliarie per il trattamento termico, la raddrizzatura, la conservazione, nonché la nomina di un'operazione di controllo della qualità per i prodotti di stampa.

Nella tecnologia di pressatura, prima di tutto, viene analizzato un disegno in sezione trasversale di un determinato prodotto di stampa e vengono selezionati il ​​tipo di pressatura e il tipo di attrezzatura corrispondente. In questa fase vengono presi in considerazione come dati iniziali il grado della lega, la lunghezza di consegna del profilo, coordinando tutti i calcoli con documenti normativi come le specifiche tecniche per i profili estrusi, compilate sulla base delle attuali norme statali e di settore, nonché requisiti aggiuntivi concordati tra il fornitore e il consumatore.

Per selezionare il metodo di pressatura e la sua varietà, è necessario analizzare i dati e i requisiti iniziali per i prodotti, tenendo conto del volume di produzione e dello stato di consegna dei prodotti al cliente. L'analisi dovrebbe anche valutare le capacità tecniche dell'attrezzatura di pressatura esistente, nonché la duttilità del metallo stampato allo stato pressato.

Nella pratica della produzione di presse, vengono spesso utilizzate la pressatura diretta e inversa. Per profili di grande lunghezza di consegna e con un valore minimo di eterogeneità strutturale, si consiglia di utilizzare il metodo di pressatura inversa. In tutti gli altri casi si utilizza il metodo diretto, soprattutto per prodotti con una sezione trasversale maggiore, fino a dimensioni che si avvicinano alle dimensioni della sezione trasversale del manicotto del contenitore.

In fig. 5.27.

Riso. 5.27.

Il pezzo per la pressatura può essere colato o deformato e i suoi parametri sono determinati dalla somma delle masse del prodotto della pressa e degli scarti in fase di pressatura. Il diametro del pezzo viene calcolato in base all'area della sezione trasversale del prodotto stampato, che è accettabile per la lega da trafilatura estrusa in relazione al tipo di pezzo (lingotto o semilavorato deformato) e alla forza di pressatura. Per gli stampi che non subiscono ulteriori deformazioni l'abbassamento minimo deve essere di almeno 10, e per gli stampi sottoposti ad ulteriore formatura questo valore può essere ridotto a circa 5. L'abbassamento massimo è determinato dalla forza di pressatura, dalla durata della pressatura strumento e la duttilità del metallo stampato. Maggiore è la plasticità, maggiore è l'allungamento massimo consentito. Gli sbozzati per la pressatura di barre e tubi hanno tipicamente un rapporto lunghezza/diametro rispettivamente di 2-3,5 e 1-2,0. Ciò è spiegato dal fatto che l'uso di pezzi lunghi durante la pressatura dei tubi porta ad un aumento significativo della loro differenza di spessore delle pareti.

Nella maggior parte dei casi, i lingotti vengono utilizzati come grezzi per la pressatura. Ad esempio, per ottenere lingotti da leghe di alluminio, è ormai ampiamente utilizzato il metodo della colata semicontinua in stampo elettromagnetico. I lingotti così ottenuti si distinguono per la migliore qualità di struttura e superficie. Dopo la colata, i lingotti per prodotti di qualità superiore vengono sottoposti a ricottura di omogeneizzazione, dopodiché la struttura dei grezzi diventa omogenea, aumenta la plasticità, il che consente di intensificare significativamente il successivo processo di pressatura e ridurre gli sprechi di processo.

La tornitura e la pelatura dei lingotti possono eliminare i difetti superficiali di origine fonderia. Tuttavia, il successivo riscaldamento dei lingotti porta alla formazione di uno strato di scaglie, che riduce la qualità dei prodotti stampati. A questo proposito, uno dei più efficaci è il metodo di scalping a caldo delle billette, che consiste nel fatto che il lingotto, dopo il riscaldamento, viene spinto attraverso una speciale matrice di scalping, il cui diametro è inferiore al diametro del lingotto dal valore dello strato superficiale scalpato (Fig. 5.28).

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Riso. 5.28. Schema di scalping dei lingotti: 1 - timbro stampa; 2 - prisma di alimentazione; 3 - lingotto; 4 - manicotto di guida a crimpare; 5 - strato scalpato; 6 - matrice di scalping; 7 - punto di attacco della matrice scalping; 8 - guida all'uscita; 9 - rulliera di scarico

Lo scalping viene eseguito su installazioni separate situate tra la pressa e il dispositivo di riscaldamento o direttamente all'ingresso del contenitore della pressa.

La temperatura del metallo durante la pressatura deve essere scelta in modo che il metallo nella zona di deformazione sia in uno stato di massima plasticità. L'alluminio e le sue leghe vengono pressati a temperature di 370-500 °C, il rame e le sue leghe a 600-950 °C, le leghe di titanio e nichel a 900-1200 °C e l'acciaio a 1100-1280 °C,

La temperatura del metallo durante la pressatura e la portata sono i principali parametri tecnologici del processo. Di solito, entrambi questi parametri sono combinati in un unico concetto del regime temperatura-velocità, che determina la struttura, le proprietà e la qualità dei prodotti della pressa. Il rigoroso rispetto del regime di temperatura e velocità è la base per ottenere prodotti di alta qualità. Ciò è particolarmente importante per la pressatura delle leghe di alluminio, che vengono pressate a velocità molto inferiori rispetto alle leghe di rame.

Le principali tipologie di trattamento termico dei prodotti pressati sono: ricottura, tempra, invecchiamento.

Dopo la pressatura e il trattamento termico, i prodotti della pressa possono presentare distorsioni in lunghezza e nella sezione trasversale. Per eliminare la distorsione della forma dei prodotti della pressa, vengono utilizzate macchine raddrizzatrici per stiro, macchine per la laminazione di tubi e macchine per raddrizzare i rulli.

Per conferire ai prodotti di stampa un aspetto commerciale, la loro superficie viene trattata, a seguito della quale vengono rimossi lubrificanti, incrostazioni e vari difetti superficiali. Un posto speciale in queste operazioni, dette rifiniture, è riservato all'acquaforte. Per una serie di prodotti di stampa, principalmente da leghe di alluminio, viene eseguita l'anodizzazione (il processo di creazione di un film sulla superficie dei prodotti di stampa mediante polarizzazione in un mezzo conduttivo) a scopo decorativo, nonché un rivestimento protettivo. Il processo tecnologico di anodizzazione dei prodotti da stampa consiste nelle operazioni di sgrassaggio, incisione, lavaggio, brillantatura, anodizzazione stessa, essiccazione e applicazione di un film anodico.

Il taglio dei prodotti della pressa a misura e il taglio dei campioni per le prove meccaniche vengono eseguiti in vari modi. Il taglio più comune sulle seghe circolari è il taglio delle frese.

Dopo il taglio e l'accettazione da parte del servizio del reparto di controllo tecnico, la maggior parte dei prodotti della pressa viene conservata e confezionata in contenitori. Una confezione unta di prodotti per la stampa viene inserita in una busta spessa di carta oleata, che elimina il contatto diretto metallo-legno e la penetrazione dell'umidità nel metallo.

Controllare le domande e le attività per il capitolo 5

• 1. Definire il termine "pressatura" e spiegare l'essenza di questo processo.
• 2. Quale schema dello stato di sollecitazione si realizza durante la pressatura nella zona di deformazione?
• 3. Elencare e commentare i vantaggi e gli svantaggi del processo di pressatura rispetto alla laminazione di barre e tubi.
• 4. Elencare le aree più appropriate per la pressatura.
• 5. Quali formule possono essere utilizzate per calcolare il rapporto di allungamento durante la pressatura?
• 6. Come sono correlati il ​​grado relativo di deformazione e il rapporto di allungamento?
• 7. Come è possibile, conoscendo la velocità di pressatura, determinare la velocità di espirazione?
• 8. Elenca i principali metodi di pressatura.
• 9. Descrivere le caratteristiche della pressatura diretta.
• 10. Quali sono i vantaggi della pressatura inversa rispetto alla pressatura diretta?
• 11. Che cos'è la pressatura semicontinua?
• 12. Qual è la caratteristica progettuale dell'idropulitrice per la pressatura semicontinua?
• 13. Descrivere il principio della pressatura continua secondo il metodo di con-

• 14. Quali sono le fasi del processo di pressatura?
• 15. Descrivere la formazione di un piombino durante la pressatura.
• 16. Elenca i modelli principali che determinano la dimensione del residuo della pressa.
• 17. Quali metodi riducono la dimensione del residuo della pressa durante la pressatura?
• 18. Qual è lo scopo di un ago mandrino quando si pressano i tubi?
• 19. Confronto dell'estrusione di tubi con metodi diretti e inversi.
• 20. Come è organizzato il processo di pressatura dei tubi con saldatura?
• 21. Descrivere l'impostazione dell'utensile quando si pressano i tubi attraverso una matrice combinata a canale singolo.
• 22. Qual è la caratteristica di progettazione della matrice combinata?
• 23. Elenca le caratteristiche della pressatura attraverso una matrice multicanale.
• 24. In quali casi è consigliabile sostituire la pressatura monocanale con la pressatura multicanale?
• 25. Fornire la formula per calcolare il rapporto di allungamento per la pressatura multicanale.
• 26. Perché è necessario determinare le condizioni di forza di pressatura?
• 27. Quali sono i metodi per determinare le condizioni di forza di pressatura?
• 28. Descrivere i principali metodi sperimentali per determinare le condizioni di forza di pressatura, i loro vantaggi e svantaggi.
• 29. Denominare e descrivere i metodi analitici per la valutazione della forza di pressatura.
• 30. Quali sono le componenti della forza totale della pressa?
• 31. Quali sono i principali fattori che influenzano l'entità della forza di pressione.
• 32. Elenca i principi di base con cui vengono scelte le velocità di pressatura.
• 33. Descrivere il progetto tipico di un'installazione di una pressa idraulica.
• 34. Quali tipi di presse idrauliche vengono utilizzate per la pressatura?
• 35. Spiegare il principio di funzionamento delle presse idrauliche per profilati a stelo e per profilati di tubi.
• 36. Cosa è incluso nel kit di strumenti di pressatura?
• 37. Descrivere lo scopo e il design del contenitore.
• 38. Quali acciai vengono utilizzati per la produzione di utensili a pressare.
• 39. Quali tipi di filiere vengono utilizzate per la pressatura?
• 40. Qual è la procedura per sviluppare un processo di pressatura?
• 41. Quali sono le operazioni previste dallo schema tecnologico per la pressatura dei prodotti stampati in alluminio?
• 42. Come vengono modificati i comunicati stampa?
• 43. A cosa serve l'anodizzazione dei prodotti da stampa in alluminio?

Il dispositivo è progettato per produrre anelli grezzi di mole ad alta smerigliatura e lucidatura su leganti ceramici, bachelite, vulcanici e altri. Contiene un alloggiamento installato con possibilità di movimento verticale con guide orizzontali. All'interno dell'alloggiamento è presente un mandrino con piastre di modanatura. Il meccanismo di movimento verticale dell'alloggiamento è realizzato sotto forma di ingranaggi a due cremagliere. Una delle rotaie è fissata sulla traversa inferiore del dispositivo, la seconda su quella superiore. L'ingranaggio è collegato a guide orizzontali. Il dispositivo consente di ridurre la differenza di densità dei cerchi in altezza. 2 malato.

L'invenzione si riferisce all'industria degli abrasivi, in particolare ai dispositivi per la produzione di grezzi ad anello di mole ad alta abrasività e lucidatura su leganti ceramici, bachelite, vulcanici ed altri. È noto un dispositivo per lo stampaggio unilaterale di sbozzati di mole, comprendente un alloggiamento, piastre di formatura superiori ed inferiori montate su un mandrino. Lo svantaggio di questo dispositivo, progettato per la pressatura su un lato, sono le capacità tecnologiche limitate, poiché quando si formano grezzi ad anello con un'altezza di 50 mm o più, è impossibile garantire la densità uniforme dei grezzi e, quindi, l'uniforme meccanica proprietà dei cerchi finiti in altezza e la loro qualità richiesta. Il dispositivo specificato è installato permanentemente sul tavolo di una pressa idraulica multiuso. La pressatura di grezzi alti in questo caso è impossibile, poiché è impossibile caricare la massa iniziale nel dispositivo e spingere il compatto fuori dal dispositivo (lo spazio di lavoro di una pressa per uso generale è piccolo). È anche noto un dispositivo per la pressatura unilaterale di sbozzati di ruote abrasive con pre-pressatura, comprendente un alloggiamento mobile verticalmente, una piastra di formatura superiore, un mandrino, una piastra di formatura inferiore e un meccanismo di movimento della custodia contenente guide ed elementi elastici. Il dispositivo specificato per la pressatura su un lato con prepressatura elimina parzialmente la densità irregolare degli sbozzati risultanti ed espande le capacità tecnologiche del processo di pressatura. Allo stesso tempo, nella fase di completamento della pressatura unilaterale con l'aiuto della piastra di formatura superiore, la sabbia di formatura viene prepressata dalla piastra di formatura inferiore a causa del movimento verso il basso della matrice. In questo caso, il dispositivo è anche installato permanentemente su un tavolo pressa multiuso, il che ne limita le capacità tecnologiche. Uno svantaggio significativo del dispositivo progettato per la pressatura unilaterale di pezzi con prepressatura è il diverso percorso percorso nella matrice dalle piastre di formatura superiore e inferiore, ovvero la diversa compressione della sabbia di formatura, nonché le diverse forze che agiscono su la pressatura delle piastre di formatura superiore ed inferiore. Inoltre, questa differenza di sforzi dipenderà dall'altezza del riempimento della miscela nel dispositivo e dall'altezza della pressatura. Questo inconveniente comporta una notevole differenza di densità dei compatti e l'eterogeneità delle proprietà meccaniche (resistenza e durezza) delle ruote abrasive da essi ottenute in altezza. L'essenza tecnica più vicina e l'effetto ottenuto all'invenzione proposta è un dispositivo per la pressatura di grezzi di ruote abrasive, compreso un corpo montato su guide orizzontali, all'interno del quale è presente un mandrino con piastre di stampaggio superiori e inferiori installate su di esso, un meccanismo per la traslazione verticale del corpo e delle guide orizzontali, una traversa inferiore con fermi per il piatto di modanatura inferiore e montata con possibilità di traslazione verticale della traversa superiore con un punzone fissato su di essa. In questo dispositivo, in primo luogo, il processo di pressatura unilaterale viene effettuato dal piatto di formatura superiore, quindi, dopo la compressione degli elementi elastici spostando il corpo verso il basso, la miscela abrasiva viene sottoposta a prepressatura da parte della modanatura inferiore piatto. Ma la prestampa non garantisce la densità uniforme dei pezzi in altezza. Pertanto, lo svantaggio principale dell'analogo più vicino è la densità irregolare dei pezzi in lavorazione in altezza e, di conseguenza, le diverse proprietà meccaniche, principalmente la resistenza e la durezza delle ruote abrasive ottenute da esse in altezza. Il risultato tecnico è di ridurre la variazione di densità nell'altezza dei cerchi (la densità è uguale alla massa per unità di volume del corpo). Sotto la differenza di densità in questa soluzione si intende una diminuzione delle fluttuazioni dei valori numerici di questa densità sull'intera altezza del cerchio e, di conseguenza, una diminuzione delle fluttuazioni di durezza lungo l'altezza del cerchio. Il compito è raggiunto dal fatto che nel dispositivo per la pressatura di grezzi di ruote abrasive, contenente un corpo montato su guide orizzontali, all'interno del quale è presente un mandrino con piastre di stampaggio superiori e inferiori installate su di esso, un meccanismo per il movimento verticale del corpo e guide orizzontali, una traversa inferiore con arresti montati su di essa per la piastra inferiore e installati con possibilità di movimento verticale della traversa superiore insieme al punzone fissato su di essa, secondo l'invenzione, il meccanismo per il movimento verticale del corpo e le guide orizzontali sono realizzate sotto forma di ingranaggi a due cremagliere, con una delle quali è fissata sulla traversa inferiore, la seconda - sulla traversa superiore e l'ingranaggio è collegato alle guide orizzontali. Il fatto che il meccanismo di movimento verticale del corpo con guide orizzontali sia realizzato sotto forma di ingranaggi a doppia cremagliera consente di collegare il movimento della traversa mobile superiore con il movimento di discesa del corpo insieme alle guide orizzontali. Inoltre, come risulta dalle leggi della meccanica (cfr. Yablonsky AA, Nikiforova VM Corso di meccanica teorica. Parte 1. -M. : Liceo, 1977, p. 234, fig. 310), il punzone del dispositivo, fissato sulla traversa superiore e le rotaie fissate su di essa, si abbasserà ad una velocità doppia rispetto a quella degli ingranaggi, e quindi la velocità del corpo del dispositivo. Tale rapporto tra le velocità di movimento del punzone superiore e del corpo verso il basso, a condizione che la stessa distanza tra il punzone e la piastra di formatura superiore, nonché tra la piastra di formatura inferiore e gli arresti della piastra di formatura inferiore installati sulla la traversa inferiore, è impostata alla stessa distanza, garantirà la pressatura su entrambi i lati della miscela abrasiva con uguali riduzioni dalle piastre superiore e inferiore. La pressatura bilaterale, da parte sua, garantirà l'uniformità della densità del pezzo, l'uniformità delle sue proprietà meccaniche e, di conseguenza, migliorerà la qualità delle ruote ad alto abrasivo ottenute. Il dispositivo proposto è illustrato in Fig.1 - 2, dove in Fig. 1 mostra una vista generale del dispositivo (vista dalla posizione di carico) nella posizione iniziale (lato sinistro) e all'inizio della pressatura (lato destro), in Fig. 2 - vista del dispositivo (vista frontale) all'inizio della pressatura (lato sinistro) e alla fine della pressatura (lato destro). Il dispositivo per la pressatura di sbozzati di ruote abrasive comprende un alloggiamento 1 con ruote 2, all'interno del quale è posto un mandrino 3 con piastre di formatura superiori 4 e inferiori 5. Il corpo 1 è montato con le sue ruote 2 su guide orizzontali (rotaie) 6 fissate sulla piastra di base 7. Sono presenti traverse superiore ed inferiore 8 e 9. La traversa superiore 8 è realizzata con possibilità di movimento verticale. Il meccanismo per il movimento verticale del corpo 1 con guide orizzontali (rotaie) 6 è realizzato sotto forma di cremagliere 10, 11 e ingranaggi 12. Le cremagliere 10 sono fissate sulla traversa inferiore 9 del dispositivo, le lamelle 11 sul traversa superiore 8. Gli ingranaggi 12 sono collegati mediante una piastra di base 7 con guide orizzontali 6. Sulla traversa superiore 8 è fissato un punzone 13. Sulla traversa inferiore 9 sono installati due arresti 14 della piastra di modanatura inferiore 5. Il dispositivo funziona come segue. Nella cavità anulare dell'alloggiamento 1 in posizione di carico (non mostrata), la sabbia di formatura 15 viene caricata sulla piastra di formatura inferiore 5, sopra di essa viene installata la piastra di formatura superiore 4. Successivamente, lungo le guide orizzontali ( rotaie) 6, l'alloggiamento 1 è inserito nell'area di lavoro del dispositivo (Fig. 1 e 2). Accendere il dispositivo di azionamento (Fig. 1 - 2 non è mostrato). In questo caso, la traversa superiore 8, insieme al punzone 13 e alle stecche 11, iniziano a scendere. Allo stesso tempo, a causa dell'interazione delle cremagliere 11 con gli ingranaggi 12 e le cremagliere 10, gli ingranaggi 12, la piastra di base 7, le guide orizzontali (rotaie) 6, le ruote 2 e il corpo 1. Dalla posizione iniziale (parte sinistra della Fig. 1 ) al momento del contatto con la piastra di formatura superiore 4, il punzone 13 percorre un percorso pari a 2h 1, poiché il corpo 1 contemporaneamente al punzone 13 scende. In questo caso, il corpo 1 del dispositivo, insieme al mandrino 3, alle piastre di formatura superiore ed inferiore 4 e 5 e alla miscela abrasiva 15, percorrono un percorso pari ad h 1 . Se h 1 =h 2 , dove h 2 è la distanza tra la modanatura inferiore 5 ed i supporti 14, allora in questo momento la piastra 5 entrerà in contatto con i supporti 14. Dal momento in cui il punzone 13 tocca la modanatura superiore la piastra 4 e la piastra di formatura inferiore 5 si ferma 14 inizia il processo di pressatura. In fase di pressatura, la sabbia di formatura 15 viene compressa del valore h dalla piastra di formatura superiore 4 quando scende insieme al punzone 13 (figura 2) e viene compressa del valore h dalla piastra di formatura inferiore 5 spostando questo valore h lungo il corpo 1 insieme alla pressatura 16. In questo caso, il punzone 13, insieme alla piastra di modanatura superiore 4, percorre un percorso pari a 2h. Al termine dell'operazione di pressatura, il corpo 1, insieme alle ruote 2, alle guide orizzontali 6 e alla piastra 7, vengono riportati nella posizione originaria per mezzo delle cremagliere 10, 11 e degli ingranaggi 12 a causa del movimento verso l'alto di la traversa 8. Quindi, lungo le guide orizzontali 6, il corpo 1 sulle ruote 2 viene portato in posizione estruso di pressatura 16. Un dispositivo prototipo per la pressatura di pezzi di mole abrasive elettrocorindone su legante ceramico con dimensioni di 100 x 80 x 32 mm (GOST 2424-83) è stato sviluppato. Questo dispositivo è dotato di meccanismi a due cremagliere con le seguenti caratteristiche: - i binari mobili hanno una lunghezza di 800 mm con una lunghezza della parte della cremagliera di 300 mm, la loro sezione trasversale è di 25x25 mm, materiale 40X; - le guide fisse hanno una lunghezza di 400 mm con una lunghezza della parte a cremagliera di 300 mm, la loro sezione trasversale è di 25x25 mm, materiale 40X; - gli ingranaggi hanno un diametro primitivo di 80 mm, il numero di denti è 40, il modulo dente è 2 mm, il materiale è 35X; - gli assi del cambio in acciaio 45 con un diametro di 25 mm sono saldati alla piastra di base. I pezzi grezzi ottenuti sul dispositivo prototipo dopo l'operazione di trattamento termico sono stati sottoposti al controllo delle proprietà meccaniche secondo GOST 25961-83. La durezza delle ruote è stata determinata con il metodo acustico utilizzando il dispositivo "Sound 107-01". I risultati del controllo hanno mostrato che la durezza è uniforme nell'altezza dei cerchi e la loro qualità dopo la lavorazione soddisfa i requisiti dello standard dell'impianto abrasivo di Chelyabinsk. Il dispositivo proposto è consigliabile utilizzare per la fabbricazione di mole alte (altezza da 50 a 300 mm o più) su leganti ceramici, bachelite e vulcanici. Fonti d'informazione 1. Attrezzature e attrezzature per le imprese dell'industria degli abrasivi e dei diamanti /V. A. Rybakov, V.V. Avakyan, OS Masevich e altri - L.: Mashinostroenie, p. 154 -155, fig.6.1. 2. Ibid., p. 155, fig.6.2. 3. Brevetto RU 2095230 C1, B 24 D 18/00, 1997.

Premendo - il processo di ottenimento dei prodotti spremendo il metallo riscaldato da una cavità chiusa (contenitore) attraverso il foro dell'utensile (matrice). Ci sono due modi di premere: diretto e inverso. In diretto premendo(Fig. 17, un) il metallo viene estruso nella direzione di movimento del punzone. In inversione premendo(Fig. 17, b) il metallo esce dal contenitore verso il movimento del punzone.

Il pezzo iniziale per la pressatura è un lingotto o una barra laminata a caldo. Per ottenere una superficie di alta qualità dopo la pressatura, i pezzi vengono torniti e persino lucidati.

Il riscaldamento viene effettuato in impianti ad induzione o in forni-bagni a sali fusi. I metalli non ferrosi vengono pressati senza riscaldamento.

Riso. 17. Pressatura diretta (un) e viceversa (b):

1 - contenitore; 2 - pugno; 3 - vuoto; 4 - ago; 5 - matrice; 6 - profilo

Deformazione durante la pressatura

Durante la pressatura, viene realizzato uno schema di compressione irregolare a tutto tondo, mentre non ci sono sollecitazioni di trazione. Pertanto, possono essere stampati anche acciai e leghe a bassa duttilità, come le leghe per utensili. Anche materiali fragili come marmo e ghisa possono essere pressati. Pertanto, la pressatura può lavorare materiali che, a causa della bassa plasticità, non possono essere deformati con altri metodi.

Rapporto di disegno µ quando viene premuto, può raggiungere 30-50.

Strumento di stampa

L'utensile è un contenitore, un punzone, una matrice, un ago (per ottenere profili cavi). Il profilo del prodotto risultante è determinato dalla forma del foro della matrice; fori nel profilo - con un ago. Le condizioni di lavoro dello strumento sono molto difficili: alta pressione di contatto, abrasione, riscaldamento fino a 800-1200 С. È realizzato con acciai per utensili di alta qualità e leghe resistenti al calore.

Per ridurre l'attrito vengono utilizzati lubrificanti solidi: polveri di grafite, nichel e rame, bisolfuro di molibdeno.

Attrezzatura per la pressatura

Si tratta di presse idrauliche con punzone orizzontale o verticale.

Prodotti da pressare

Per pressatura si ottengono profili semplici (cerchio, quadrato) da leghe a bassa duttilità e profili di forme molto complesse non ottenibili con altri tipi di OMD (Fig. 18).

Riso. 18. Pressato prof
o

Vantaggi della pressatura

La precisione dei profili pressati è superiore a quella dei profili laminati. Come già accennato, puoi ottenere profili delle forme più complesse. Il processo è versatile in termini di passaggio da una dimensione all'altra e da un tipo di profilo all'altro. Il cambio utensile non richiede molto tempo.

La capacità di raggiungere gradi di deformazione molto elevati rende questo processo altamente produttivo. Le velocità di pressatura raggiungono i 5 m/s e oltre. Il prodotto si ottiene in una corsa dell'utensile.

Svantaggi della pressatura

Grande spreco di metallo premere il saldo(10-20%), poiché tutto il metallo non può essere spremuto fuori dal contenitore; deformazione irregolare nel contenitore; alto costo ed elevata usura degli utensili; la necessità di attrezzature potenti.

Disegno

Disegno – produzione di profili tirando il pezzo attraverso un foro che si restringe gradualmente nell'utensile – in di guarda.

Il pezzo iniziale per il disegno è una barra, un filo spesso o un tubo. Il pezzo non si riscalda, ad es. il disegno è una deformazione plastica a freddo.

L'estremità del pezzo viene affilata, viene fatta passare attraverso lo stampo, catturata da un dispositivo di bloccaggio e tirata (Fig. 19).

Deformazione del disegno

P Durante il disegno, le sollecitazioni di trazione agiscono sul pezzo. Il metallo deve deformarsi solo nel canale rastremato della filiera; non è consentita la deformazione all'esterno dell'utensile. La riduzione in una passata è piccola: il pareggio µ = 1,1÷1,5. Per ottenere il profilo desiderato, il filo viene tirato attraverso diversi fori di diametro decrescente.

Poiché viene eseguita la deformazione a freddo, il metallo viene rivettato - indurito. Pertanto, tra tirare attraverso stampi adiacenti, ricottura(riscaldamento al di sopra della temperatura di ricristallizzazione) nei forni tubolari. L'indurimento viene rimosso e il metallo del pezzo diventa nuovamente duttile, capace di ulteriori deformazioni.

Strumento di disegno

E strumento è trasporto, o morire, che è un anello con un foro profilato. Realizzano filiere da leghe dure, ceramica, diamanti tecnici (per fili molto sottili, con diametro inferiore a 0,2 mm). L'attrito tra utensile e pezzo viene ridotto dai lubrificanti solidi. I mandrini vengono utilizzati per ottenere profili cavi.

Il foro di lavoro dello stampo ha quattro zone caratteristiche lungo la lunghezza (Fig. 20): I - ingresso, o lubrificazione, II - deformante, o funzionante, con un angolo α = 8÷24º, III - calibrazione, IV - cono di uscita.

La tolleranza della dimensione del filo è in media di 0,02 mm.

Attrezzatura da disegno

Esistere trafilerie vari modelli: tamburo, cremagliera, catena, azionamento idraulico, ecc.

mulini a tamburo(Fig. 21) viene utilizzato per trafilare fili, bacchette e tubi di piccolo diametro, che possono essere avvolti in rivolte.

I mulini a tamburo per trafilatura multipla possono includere fino a 20 tamburi; tra di loro ci sono trafile e forni di ricottura. La velocità del filo è compresa tra 6 e 3000 m/min.

Catena disegno Paesi(fig. 22) sono destinati a prodotti di grossa sezione (barre e tubi). La lunghezza del prodotto risultante è limitata dalla lunghezza del telaio (fino a 15 m). Il disegno del tubo viene eseguito su un mandrino.

R
è. 22. Trafilatrice a catena:

1 - trascina; 2 - zecche; 3 - carrozza; 4 - gancio di trazione; 5 - catena; 6 - pignone principale;

7 - riduttore; 8 - motore elettrico

Prodotti da disegno

Per trafilatura si ottiene un filo con un diametro da 0,002 a 5 mm, nonché aste, profili sagomati (varie guide, tasselli, rulli asolati) e tubi (Fig. 23).

Riso. 23. Profili ottenuti a disegno

Vantaggi del disegno

Si tratta di elevata precisione dimensionale (tolleranze non superiori ai centesimi di mm), bassa rugosità superficiale, capacità di ottenere profili a pareti sottili, elevata produttività e piccola quantità di scarti. Il processo è universale (puoi sostituire lo strumento in modo semplice e rapido), quindi è ampiamente utilizzato.

È anche importante che sia possibile modificare le proprietà dei prodotti risultanti a causa dell'incrudimento e del trattamento termico.

Svantaggi del disegno

L'inevitabilità dell'indurimento e la necessità di ricottura complicano il processo. La compressione in un passaggio è piccola.

Forgiatura

A ovkoy chiamato ottenere prodotti mediante deformazione sequenziale di un pezzo riscaldato da colpi di un utensile universale - attaccanti. Viene chiamato il pezzo risultante o il prodotto finito forgiatura.

Il pezzo iniziale sono lingotti o blumi, prodotti lunghi di una sezione semplice. Le preforme vengono solitamente riscaldate in forni a camera.

Deformazione di forgiatura

La deformazione nel processo di forgiatura segue lo schema del flusso di plastica libero tra le superfici dell'utensile. La deformazione può essere eseguita in sequenza in sezioni separate del pezzo, quindi le sue dimensioni possono superare significativamente l'area dei percussori.

La quantità di deformazione esprime forgiatura:

dove F massimo e F min - l'area della sezione trasversale iniziale e finale del pezzo e viene preso il rapporto tra l'area più grande e quella più piccola, quindi la forgiatura è sempre maggiore di 1. Maggiore è il valore di forgiatura, migliore è il metallo forgiato. Alcune delle operazioni di forgiatura sono mostrate in Fig. 25.

Riso. 25. Operazioni di forgiatura:

un- broccia; b- firmware (ottenere un buco); in- abbattimento (separazione in parti)

Strumento di forgiatura

Lo strumento è universale (applicabile per forgiati di varie forme): filiere piatte o ritagliate e una serie di strumenti di supporto (mandrini, spessori, piercing, ecc.).

Attrezzatura per la forgiatura

Vengono utilizzate macchine di azione dinamica o a percussione - martelli e macchine ad azione statica - idraulica presse.

I martelli sono divisi in pneumatico, con una massa di parti cadenti fino a 1 t, e vapore-aria, con una massa di parti in caduta fino a 8 tonnellate I martelli trasferiscono l'energia d'urto al pezzo in una frazione di secondo. Il fluido di lavoro nei martelli è aria compressa o vapore.

Le presse idrauliche con una forza fino a 100 MN sono progettate per lavorare i pezzi più pesanti. Bloccano il pezzo tra i percussori per decine di secondi. Il fluido di lavoro in essi contenuto è un liquido (emulsione acquosa, olio minerale).

Applicazione della forgiatura

La forgiatura viene spesso utilizzata nella produzione di pezzi singoli e su piccola scala, in particolare per i pezzi fucinati pesanti. Da lingotti fino a 300 tonnellate, i prodotti possono essere ottenuti solo per forgiatura. Questi sono alberi di idrogenatori, dischi di turbine, alberi a gomiti di motori navali, rulli di laminatoi.

I vantaggi della forgiatura

Questa è, prima di tutto, la versatilità del processo, che consente di ottenere un'ampia varietà di prodotti. La forgiatura non richiede strumenti complessi. Durante la forgiatura, la struttura del metallo migliora: le fibre nella forgiatura sono disposte favorevolmente per sopportare il carico durante il funzionamento, la struttura fusa viene schiacciata.

Svantaggi della forgiatura

Questa, ovviamente, è la bassa produttività del processo e la necessità di notevoli sovrametalli di lavorazione. I pezzi fucinati sono ottenuti con bassa precisione dimensionale ed elevata rugosità superficiale.

Premendo

Premendo- un tipo di trattamento a pressione, in cui il metallo viene spremuto da una cavità chiusa attraverso un foro nella matrice corrispondente alla sezione trasversale del profilo estruso.

Questo è un metodo moderno per la produzione di vari profili grezzi: barre con un diametro di 3 ... 250 mm, tubi con un diametro di 20 ... 400 mm con uno spessore della parete di 1,5 ... 15 mm, profili di solidi complessi e sezioni cave con una sezione trasversale fino a 500 cm 2.

Per la prima volta, il metodo è stato scientificamente comprovato dall'accademico Kurnakov N.S. nel 1813 ed è stato utilizzato principalmente per produrre bacchette e tubi dalle leghe stagno-piombo. Attualmente, come billetta iniziale vengono utilizzati lingotti o prodotti laminati da acciai al carbonio e legati, nonché da metalli non ferrosi e leghe a base di essi (rame, alluminio, magnesio, titanio, zinco, nichel, zirconio, uranio, torio) .

Il processo tecnologico di pressatura comprende le seguenti operazioni:

preparazione del pezzo per la pressatura (taglio, tornitura preliminare sulla macchina, poiché la qualità della superficie del pezzo influisce sulla qualità e sulla precisione del profilo);

riscaldamento del pezzo con successiva pulizia dalla bilancia;

· posare il pezzo nel contenitore;

Processo di pressatura diretta

Finitura del prodotto (separazione del residuo della pressa, taglio).

La pressatura viene effettuata su presse idrauliche con pistone verticale o orizzontale, con capacità fino a 10.000 tonnellate.

Esistono due metodi di pressatura: dritto e indietro(Fig. 11.6.)

Con la pressatura diretta, il movimento del punzone della pressa e il deflusso del metallo attraverso il foro dello stampo avvengono nella stessa direzione. Con la pressatura diretta, è necessaria molta più forza, poiché parte di essa viene spesa per superare l'attrito quando si sposta il metallo del pezzo all'interno del contenitore. Il residuo della pressa è il 18...20% della massa del pezzo (in alcuni casi - 30...40%). Ma il processo è caratterizzato da una qualità superficiale superiore, lo schema di pressatura è più semplice.

Riso. 11.6. Schema di pressatura della barra con il metodo diretto (a) e inverso (b).

1 - barra finita; 2 - matrice; 3 - vuoto; 4 - pugno

Durante la pressatura inversa, il pezzo viene posto in un contenitore cieco e durante la pressatura rimane immobile e il deflusso del metallo dal foro della matrice, che è attaccato all'estremità del punzone cavo, avviene nella direzione opposta al movimento del punzone con la matrice. La pressatura inversa richiede meno sforzo, il residuo della pressa è del 5 ... 6%. Tuttavia, una minore deformazione fa sì che la barra pressata mantenga tracce della struttura del metallo fuso. Lo schema di progettazione è più complesso

Il processo di pressatura è caratterizzato dai seguenti parametri principali: rapporto di allungamento, grado di deformazione e portata del metallo in uscita dallo stampo.

Il rapporto di allungamento è definito come il rapporto tra l'area della sezione trasversale del contenitore e l'area della sezione trasversale di tutti i fori nella matrice.

Grado di deformazione:

La portata del metallo in uscita dal punto della matrice è proporzionale al rapporto di allungamento ed è determinata dalla formula:

dove: - velocità di pressatura (velocità di punzonatura).

Durante la pressatura, il metallo è sottoposto a una compressione irregolare a tutto tondo e presenta una duttilità molto elevata.

I principali vantaggi del processo includono:

la possibilità di lavorare metalli che, a causa della bassa duttilità, non possono essere lavorati con altri metodi;

Possibilità di ottenere praticamente qualsiasi profilo in sezione;

ottenere un'ampia gamma di prodotti sulla stessa attrezzatura di stampa con la sostituzione della sola matrice;

· alta produttività, fino a 2…3 m/min.

Svantaggi di processo:

· aumento del consumo di metallo per unità di prodotto a causa di perdite sotto forma di residuo di pressatura;

l'aspetto in alcuni casi di una notevole irregolarità delle proprietà meccaniche lungo la lunghezza e la sezione trasversale del prodotto;

costo elevato e bassa durata dell'utensile a pressare;

alta intensità energetica.

Disegno

L'essenza del processo di imbutitura è tirare i pezzi grezzi attraverso un foro rastremato (matrice) in uno strumento chiamato matrice. La configurazione del foro determina la forma del profilo risultante. Lo schema di disegno è mostrato in Fig. 11.7.

Fig.11.7. Schema di disegno

Per trafilatura si ottengono un filo con un diametro di 0,002 ... 4 mm, aste e profili di sezione sagomata, tubi a parete sottile, compresi quelli capillari. Il disegno viene utilizzato anche per calibrare la sezione trasversale e migliorare la qualità superficiale dei pezzi. La trafilatura viene più spesso eseguita a temperatura ambiente, quando l'indurimento accompagna la deformazione plastica, questo viene utilizzato per migliorare le caratteristiche meccaniche del metallo, ad esempio, la resistenza alla trazione aumenta di 1,5 ... 2 volte.

Il materiale di partenza può essere barra laminata a caldo, prodotti lunghi, filo, tubi. Trafilatura acciai di varia composizione chimica, metalli non ferrosi e leghe, anche preziose.

Lo strumento principale per disegnare è disegnare stampi di vari modelli. Lo stampo lavora in condizioni difficili: elevate sollecitazioni si combinano con l'usura durante la trazione, quindi sono realizzate in leghe dure. Per ottenere profili particolarmente precisi, le matrici sono realizzate in diamante. Il design dello strumento è mostrato in fig. 11.8.

Fig.11.8. Visione generale del dado

Volok 1 fissato nella gabbia 2. Le filiere hanno una configurazione complessa, i suoi componenti sono: parte di aspirazione I, comprensiva del cono di aspirazione e della parte lubrificante; deformare la parte II con un angolo in alto (6…18 0 per le barre, 10…24 0 per i tubi); cinghia di misura cilindrica III 0,4…1 mm di lunghezza; cono di uscita IV.

Il processo tecnologico di disegno comprende le seguenti operazioni:

· ricottura preliminare dei pezzi per ottenere una struttura a grana fine del metallo e aumentarne la duttilità;

Incisione di grezzi in una soluzione riscaldata di acido solforico per rimuovere le incrostazioni, seguita da lavaggio, dopo aver rimosso le incrostazioni, viene applicato uno strato di sublubrificazione sulla superficie mediante ramatura, fosfatazione, calcinazione, il lubrificante aderisce bene allo strato e al coefficiente di attrito è significativamente ridotto;

disegno, il pezzo viene trascinato in sequenza attraverso una serie di fori gradualmente decrescenti;

· ricottura per eliminare l'incrudimento: dopo riduzione del 70…85% per l'acciaio e del 99% per i metalli non ferrosi;

finitura di prodotti finiti (taglio punte, raddrizzatura, taglio a misura, ecc.)

Il processo tecnologico di trafilatura viene eseguito su speciali trafilatrici. A seconda del tipo di dispositivo di traino si distinguono i mulini: con movimento rettilineo del trafilato (catena, cremagliera); con avvolgimento del metallo lavorato su tamburo (tamburo). I mulini a tamburo sono solitamente usati per produrre filo. Il numero di rulli può essere fino a venti. La velocità di disegno raggiunge i 50 m/s.

Il processo di imbutitura è caratterizzato dai seguenti parametri: il rapporto di imbutitura e il grado di deformazione.

Il rapporto di allungamento è determinato dal rapporto tra la lunghezza finale e iniziale o l'area della sezione trasversale iniziale e finale:

Il grado di deformazione è determinato dalla formula:

Di solito, in un passaggio, il rapporto di allungamento non supera 1,3 e il grado di deformazione è del 30%. Se è necessario ottenere una grande quantità di deformazione, viene eseguita una trafilatura ripetuta.