Základy technologických procesov lisovania. Lisovanie. Podstata procesu lisovania. Schémy priameho a spätného lisovania. Kreslenie. Podstata procesu. Technologický postup ťahania Lisovacie zariadenie

Máte záujem o vytláčanie hliníkových tyčí a kruhov? Dodávateľ Evek GmbH ponúka kúpiť hliník za prijateľnú cenu v širokom sortimente. Zabezpečíme dodanie produktov do ktoréhokoľvek bodu kontinentu. Cena je optimálna.

Výroba

Lisovanie umožňuje získať sypké produkty akéhokoľvek prierezu, vrátane rúr;
Lisovanie zaisťuje najlepšiu kvalitu povrchu pôvodného obrobku;
Lisovanie poskytuje najväčšiu jednotnosť mechanických vlastností materiálu pozdĺž dĺžky; Proces je ľahko automatizovaný a umožňuje plastickú deformáciu hliníka a jeho zliatin v kontinuálnom režime. Dodávateľ Evek GmbH ponúka kúpiť hliník za prijateľnú cenu v širokom sortimente. Zabezpečíme dodanie produktov do ktoréhokoľvek bodu kontinentu. Cena je optimálna.

Stláčanie dopredu a dozadu

V prvom prípade sa smer toku kovu zhoduje so smerom pohybu deformačného nástroja, v druhom je opačný. Sila spätného lisovania je vyššia ako priame lisovanie (bez ohľadu na to, či sa vykonáva v studenom alebo horúcom stave zliatiny), ale aj kvalita povrchu hotového výrobku je vyššia. Preto sa na výrobu hliníkových tyčí so zvýšenou a vysokou presnosťou, ako aj valcovaných výrobkov krátkej dĺžky používa spätné lisovanie, v iných prípadoch sa používa priame lisovanie. Stav napätia a deformácie kovu počas lisovania je komplexná nerovnomerná kompresia, pri ktorej má hliník najvyššiu ťažnosť. Preto táto technológia nemá prakticky žiadne obmedzenia na medzné stupne deformácie.

deformácia za tepla

Pri technológii lisovania za tepla sa pred začiatkom deformácie obrobok zahrieva v špeciálnych kontinuálnych elektrických peciach. Teplota ohrevu závisí od značky hliníkovej zliatiny. Všetky ostatné operácie procesu sú identické s lisovaním za studena.

deformácia za studena

Pre vysoko tvárne hliníkové zliatiny (napríklad AD0 alebo A00) sa deformácia uskutočňuje za studena. Hliníkový valcovaný drôt kruhového alebo štvorcového prierezu je očistený od povrchových nečistôt a oxidových filmov, bohato namazaný a privádzaný do lisovacej matrice. Tam je odoberaný lisovacím baranidlom, ktorý ho najskôr vtlačí do kontajnera a následne so zvýšením technologickej lisovacej sily do matrice, ktorej prierez zodpovedá prierezu finálnej tyče. Smer toku, ako už bolo spomenuté vyššie, je určený metódou lisovania. Ako výrobné zariadenie používam špeciálne hydraulické lisy na prerážanie tyčí horizontálneho typu.

Upraviť

Po ukončení lisovacieho cyklu sa hliníková tyč privádza do vyrovnávacieho lisu, kde sa odstráni taká chyba, ako je zakrivenie osi tyče v dôsledku prítomnosti zvyškových napätí v kove. Po rovnaní nasleduje orezanie na mieru a následné orezanie tyče.

Kúpiť. Dodávateľ, cena

Máte záujem o výrobu hliníkových tyčí a kruhov? Dodávateľ Evek GmbH ponúka nákup hliníka za cenu výrobcu. Zabezpečíme dodanie produktov do ktoréhokoľvek bodu kontinentu. Cena je optimálna. Pozývame Vás na partnerskú spoluprácu.

lisovanie (vytláčanie) je typ spracovania kovu tlakom, ktorý spočíva v tom, že sa spracovávanému kovu dáva daný tvar jeho vytláčaním z uzavretého objemu cez jeden alebo viacero kanálov vytvorených v tvarovacom lisovacom nástroji.

Ide o jeden z najprogresívnejších procesov tvárnenia kovov, ktorý umožňuje získať dlhé výrobky - extrudované profily, ktoré sú ekonomické a vysoko efektívne pri použití v konštrukciách.

Podstata procesu lisovania na príklade priameho lisovania (obr. 5.1) je nasledovná. prázdna 1, zahriaty na lisovaciu teplotu, vložené do nádoby 2. Z výstupnej strany nádoby v držiaku matrice 3 matrica 5, tvoriaca obrys lisovaného produktu 4. Cez lisovací baran 7 a lisovaciu podložku 6 tlak sa prenáša na obrobok z hlavného valca lisu. Pôsobením vysokého tlaku kov prúdi do pracovného kanála matrice, ktorá tvorí daný produkt.

Široké použitie lisovania sa vysvetľuje priaznivou schémou namáhania deformovaného kovu - všestranným nerovnomerným stláčaním. Voľba teplotných podmienok pre lisovanie je určená najmä hodnotou deformačného odporu kovu.

Lisovanie za tepla sa používa oveľa častejšie ako lisovanie za studena. S nárastom výroby vysokopevných nástrojových ocelí, ako aj v dôsledku vytvorenia výkonných špecializovaných zariadení sa však rozsah lisovania za studena rozširuje na kovy a zliatiny s nízkou odolnosťou proti deformácii. Typicky je lisovací cyklus opakujúcim sa procesom (diskrétne lisovanie), ale teraz sa používajú aj metódy polokontinuálneho a kontinuálneho lisovania a vyvíjajú sa procesy založené na kombinácii operácií odlievania, valcovania a lisovania.

Ryža. 5.1. Schéma priameho lisovania plného profilu:

• 1 - polotovar; 2 - kontajner; 3 - držiak matrice;
• 4 - lisovací výrobok; 5 - matrica; 6 - lisovacia podložka;
• 7 - lisovacia pečiatka

Lisovací proces má mnoho odrôd, ktoré sa líšia v mnohých znakoch: prítomnosť alebo neprítomnosť pohybu obrobku v nádobe počas lisovania; charakter pôsobenia a smer trecích síl na povrchu obrobku a nástroja; teplotné podmienky; rýchlosť a spôsoby pôsobenia vonkajších síl; tvar obrobku atď.

Miesto lisovania pri výrobe dlhých kovových výrobkov možno posúdiť porovnaním lisovania s konkurenčnými procesmi, ako je valcovanie profilov za tepla a valcovanie rúr.

Pri tomto porovnaní sú výhody lisovania nasledovné. Pri valcovaní vznikajú v mnohých častiach plastickej zóny veľké ťahové napätia, ktoré znižujú ťažnosť spracovávaného kovu a pri lisovaní sa realizuje nerovnomerná schéma celoobvodového stláčania, čo umožňuje vyrábať v jednej operácii rôzne lisy. výrobky, ktoré sa vôbec nezískajú valcovaním alebo sa získajú, ale pre veľký počet priechodov. Oblasť použitia lisovania sa rozširuje najmä vtedy, keď stupeň deformácie na prechod presiahne 75% a pomer ťahania má hodnotu viac ako 100.

Lisovaním je možné získať výrobky takmer akéhokoľvek tvaru prierezu a valcovaním iba profily a rúry relatívne jednoduchých tvarov prierezu.

Pri lisovaní je jednoduchšie preniesť technologický proces získavania jedného typu lisovaného produktu na druhý - stačí len vymeniť matricu.

Lisované výrobky sú rozmerovo presnejšie ako valcované, čo je spôsobené uzavretosťou kalibru matrice, na rozdiel od otvoreného kalibru tvoreného rotujúcimi valcami pri valcovaní. O presnosti výrobku rozhoduje aj kvalita matrice, jej materiál a druh tepelného spracovania.

Vysoké stupne deformácie počas lisovania spravidla poskytujú vysokú úroveň vlastností produktu.

Lisovaním, na rozdiel od valcovania, je možné získať lisované výrobky z nízkoplastových materiálov, polotovary z práškových a kompozitných materiálov, ako aj plátované kompozitné materiály, pozostávajúce napríklad z kombinácií hliník-meď, hliník -oceľ atď.

Okrem uvedených výhod má diskrétne lisovanie nasledujúce nevýhody:

• cyklický charakter procesu, ktorý vedie k zníženiu produktivity a výťažku vhodného kovu;
• zlepšenie kvality lisovaných výrobkov si vyžaduje nízke lisovacie rýchlosti pre množstvo kovov a zliatin a je sprevádzané veľkým technologickým odpadom v dôsledku potreby zanechať veľké zvyšky lisu a odstrániť slabo deformovaný výstupný koniec lisovaného produktu;
• obmedzená dĺžka obrobku v dôsledku pevnosti baranov lisu, výkonových schopností lisu a stability obrobku pri odtlakovaní znižuje produktivitu procesu;
• nerovnomerná deformácia pri lisovaní vedie k anizotropii vlastností lisovaného produktu;
• ťažké prevádzkové podmienky lisovacieho nástroja (kombinácia vysokej teploty, tlaku a abrazívneho zaťaženia) si vyžadujú častú výmenu a použitie drahých legovaných ocelí na jeho výrobu.

Porovnanie výhod a nevýhod procesu nám umožňuje dospieť k záveru, že pri výrobe ťažko tvarovateľných a nízkoplastických je najvýhodnejšie použiť lisovanie pri výrobe rúr, plných a dutých profilov zložitého tvaru so zvýšenou rozmerovou presnosťou. kovy a zliatiny. Navyše, na rozdiel od valcovania, je rentabilné v strednej a malosériovej výrobe, ako aj pri zavádzaní kontinuálnych alebo kombinovaných spôsobov spracovania.

Na popis deformácie pri lisovaní sa používajú nasledujúce charakteristiky.

1. Pomer ťahu A, cp, definovaný ako pomer plochy prierezu nádoby R až k prierezová plocha všetkých kanálov matice I/7,

Pri lisovaní rúr je koeficient predĺženia A. cf určený vzorcom

K IG

m 1 IG

kde R sh R k, R IG - v uvedenom poradí, plocha prierezu matrice, nádoby a ihly s tŕňom.

• 2. Lisovací faktor, ktorý kvantitatívne charakterizuje pomer priemeru obrobku a nádoby:
• 3. Relatívny stupeň deformácie e, vztiahnuté na pomer predĺženia a vypočítané podľa vzorca

• (5.4)
• 4. Rýchlosť lisovania atď. (rýchlosť pohybu lisovacej pečiatky):

kde AL- dĺžka lisovanej časti obrobku; ? - čas lisovania.

5. Rýchlosť expirácie a ist, ktorý charakterizuje rýchlosť pohybu lisovaného produktu.

^ist ^^pr- (5.6)

Druhy lisovania

priame lisovanie

Pri výrobe lisov sa používa niekoľko druhov lisovania, hlavné sú tu rozobraté.

Pri priamom lisovaní je smer vytláčania lisovaného produktu z lisovacieho kanála a smer pohybu lisovacieho barana rovnaké

(obr. 5.2). Tento typ lisovania je najbežnejší a umožňuje získať plné a duté výrobky so širokým rozsahom prierezov blízkych veľkosti prierezu nádoby. Charakteristickým znakom metódy je povinný pohyb kovu vzhľadom na pevnú nádobu. Priame lisovanie sa vykonáva bez mazania a s mazaním. Pri priamom lisovaní bez mazania sa obrobok, zvyčajne vo forme ingotu, vloží medzi nádobu a lisovací baran s lisovacou podložkou (obr. 5.2, Obr. a), zatlačený do nádoby (obr. 5.2, b) upchaté v nádobe (obr. 5.2, v), extrudovaný cez matricový kanál (obr. 5.2, G) pred vytvorením závažia lisu (obr. 5.2, e).

Ryža. 5.2. Schéma fáz priameho lisovania: a - východisková poloha; 1 - tlačová pečiatka; 2 - lisovacia podložka; 3 - prázdny; 4 - kontajner; 5 - držiak matrice; 6 - matrica; v- nakladanie obrobku a lisovacej podložky; v - lisovanie obrobkov; d - stabilný tok kovu: 7 - lisovaný produkt; d - začiatok odtoku zo zón ťažkej deformácie a vytvorenie výlevky lisu; e - tlačové oddelenie

a extrahovanie tlačovej položky: 8 - nôž

Výsledkom pôsobenia trecích síl na povrch obrobku pri priamom lisovaní sú vysoké šmykové deformácie, ktoré prispievajú k obnove kovových vrstiev tvoriacich obvodové zóny profilu. Táto metóda umožňuje získať výrobky s vysokou kvalitou povrchu, pretože v objeme obrobku susediaceho s matricou sa vytvorí veľká elastická kovová zóna, ktorá prakticky vylučuje prenikanie defektov na povrch výrobku zo zóny. kontaktu medzi obrobkom a nádobou.

Priame lisovanie sa však vyznačuje nasledujúcimi nevýhodami.

• 1. Ďalšie úsilie sa vynakladá na prekonanie sily trenia povrchu obrobku o steny nádoby.
• 2. Vytvára sa nerovnomerná štruktúra a mechanické vlastnosti lisovaných výrobkov, čo vedie k anizotropii vlastností.
• 3. Výťažok je znížený v dôsledku veľkej veľkosti zvyšku lisu a potreby odstrániť slabo vytvarovanú časť výstupného konca lisovaného produktu.
• 4. Časti lisovacieho nástroja sa rýchlo opotrebúvajú v dôsledku trenia o deformovateľný kov počas procesu lisovania.

Späť stlačenie

Pri spätnom lisovaní dochádza k výtoku kovu do matrice v smere opačnom ako je pohyb barana lisu (obr. 5.3).

Spätné lisovanie začína tým, že obrobok je umiestnený medzi nádobu a dutý lisovací baran (obr. 5.3, a), potom sa zatlačí do nádoby, rozruší sa (obr. 5.3, b) a vytlačený cez kanál matrice (obr. 5.3, v), po ktorom sa lisovaný produkt odstráni, zvyšok lisu sa oddelí (obr. 5.2, d), matrica sa odstráni a lisovací razník sa vráti do pôvodnej polohy (obr. 5.3, e).

Pri spätnom lisovaní sa ingot nepohybuje vzhľadom na nádobu, takže na kontakte nádoby s prírezom prakticky nedochádza k treniu, s výnimkou rohovej dutiny v blízkosti matrice, kde je aktívna a celková lisovacia sila je znížená v dôsledku absencia spotreby energie na prekonanie trecích síl.

Výhody spätného lisovania v porovnaní s priamym lisovaním sú:

• zníženie a stálosť veľkosti prítlačnej sily, pretože je eliminovaný vplyv trenia medzi povrchom obrobku a stenami nádoby;
• zvýšenie produktivity lisovne v dôsledku zvýšenia rýchlosti exspirácie zliatin znížením nerovnomernosti deformácie;
• zvýšenie výťažku v dôsledku zvýšenia dĺžky obrobku a zníženia hrúbky zvyšku lisu;
• zvýšenie životnosti nádoby v dôsledku absencie trenia jej stien s obrobkom;
• zvýšenie jednotnosti mechanických vlastností a štruktúry v sekcii lisovaného produktu.
• 12 3 4 5 6 7

Ryža. 5.3. Schéma etáp spätného lisovania: a -štartovacia pozícia: 1 - pečiatka spúšte; 2 - kontajner; 3 - prázdny; 4 - lisovacia podložka; 5 - lisovacia pečiatka; 6 - magický držiak; 7 - matrica; b - naloženie obrobku matricou a vytlačenie obrobku; v- začiatok odtoku zo zón ťažkej deformácie a vytvorenie prepadu lisu: 8 - lisovaný výrobok; d - separácia zvyšku lisovania a extrakcia lisovaného produktu: 9 - nôž; d- odstránenie matrice a vrátenie nádoby

a stlačte baran do pôvodnej polohy

Nevýhody spätného lisovania v porovnaní s priamym lisovaním sú:

• zmenšenie maximálnej priečnej veľkosti lisovaného produktu a počtu súčasne lisovaných profilov v dôsledku zmenšenia veľkosti priechodného otvoru v matricovom bloku;
• potreba používať obrobky s predbežnou prípravou povrchu na získanie lisovaných výrobkov s vysoko kvalitným povrchom, čo si vyžaduje predbežné sústruženie alebo skalpovanie obrobkov;
• zníženie sortimentu lisovaných výrobkov v dôsledku zvýšenia nákladov na súpravu nástrojov a zníženia pevnosti zostavy matrice;
• zvýšenie času pomocného cyklu;
• komplikácia návrhu maticového uzla;
• zníženie prípustnej sily na baranidlo v dôsledku jeho oslabenia v dôsledku stredového otvoru.

Polokontinuálne lisovanie

Dĺžka polotovaru závisí od sily barana lisu a veľkosti pracovného zdvihu lisu, preto sa na lisovanie používajú polotovary maximálne určitej dĺžky. V tomto prípade je každý obrobok lisovaný zvyškom lisu. Výťažok je ukazovateľom účinnosti, ktorý sa rovná pomeru hotových výrobkov k hmotnosti obrobku. Toto obmedzenie vedie k zníženiu výťažnosti a zníženiu produktivity lisu. Táto nevýhoda je čiastočne eliminovaná prechodom na polokontinuálne lisovanie (metóda sa nazýva aj lisovanie "blank-by-blank"), ktoré sa v závislosti od zliatiny a účelu lisovaných výrobkov vykonáva bez mazania a s mazanie. Polokontinuálne lisovanie prírezov bez mazania spočíva v tom, že každý nasledujúci prírez sa vloží do nádoby po vytlačení predchádzajúceho približne do troch štvrtín svojej dĺžky. Pri použití tejto techniky sú obrobky na koncoch zvárané. Dĺžka obrobku ponechaného v kontajneri je obmedzená skutočnosťou, že ďalšie pokračovanie lisovania povedie k vytvoreniu prepadu lisu, preto pri vkladaní ďalšieho obrobku do kontajnera je eliminované riziko vytvorenia zmršťovacej dutiny. a sú vytvorené podmienky na získavanie kvalitných lisovaných produktov. V tomto prípade je možné získať taký lisovací výrobok, ktorého dĺžka je teoreticky neobmedzená a bude určená iba počtom lisovaných prírezov. Niekedy sa počas procesu lisovania produkt navinie do zvitku veľkej dĺžky.

Postupnosť operácií pri polopriebežnom lisovaní je znázornená na obr. 5.4.

V prvej fáze je obrobok privádzaný do lisovacej nádoby a po vylisovaní je vytlačený na vopred stanovenú dĺžku zvyšku lisu (obr. 5.4, Obr. a-d). Potom sa lisovacia raznica stiahne spolu s na nej pripevnenou lisovacou podložkou a vloží sa ďalší ingot. Pri vytláčaní ďalšieho obrobku sa tento zvarí so zvyškom lisu z predchádzajúceho obrobku a celý kov sa vytlačí cez kanál matrice (obr. 5.4, Obr. d-f). Po stlačení každého obrobku je potrebné vrátiť lisovaciu podložku do pôvodnej polohy, čo je možné vykonať iba cez nádobu. Nedostatok mazania v nádobe sťažuje túto operáciu, preto je potrebné špeciálne upevnenie lisovacej podložky na lisovací nástroj a zmena konštrukcie lisovacej podložky, napríklad na uľahčenie vyberania lisovacej podložky z lisu. rukáv nádoby, lisovacia podložka je vybavená elastickým prvkom.

Nevýhodou polokontinuálneho lisovania je nízka zváracia pevnosť častí lisovaného produktu získaná z jednotlivých prírezov v dôsledku rôznych nečistôt, ktoré zvyčajne zostávajú vo zvyšku lisu. Bolo tiež zaznamenané, že miesto zvárania v lisovanom produkte môže byť v dôsledku povahy odtoku kovu silne natiahnuté.

Ryža. 5.4. Schéma fáz polokontinuálneho lisovania: a -štartovacia pozícia: 1 - prss-pečiatka; 2 - lisovacia podložka; 3 - prázdny; 4 - kontajner; 5 - matrica; 6 - držiak matrice; - obrobok rasprssssovka; G - extrúzia predvalkov; d- nakladanie ďalšieho obrobku: 7 - ďalší obrobok; e - extrúzia lisovacieho zvyšku s iným polotovarom; w - vytláčanie

ďalšie prázdne miesto

Pri polokontinuálnom lisovaní dobre zváraných zliatin sa zvyšok lisu zvarí s nasledujúcim ingotom pozdĺž čelnej plochy. V prsss výrobku bude tento povrch zakrivený, čo pri dobrom zváraní zvyšuje pevnosť spoja. Pri tomto procese je pre lepšiu zvárateľnosť neprijateľné mazanie a nádoba sa musí zahriať na teplotu blízku lisovacej teplote. Rovnakým spôsobom je možné lisovať výrobky z nevyhovujúcich zvárateľných kovov a zliatin pomocou mazív. Na získanie rovnej línie artikulácie lisovaných výrobkov z postupne lisovaných prírezov s ich jednoduchým následným oddelením je však potrebné použiť kužeľové matrice s uhlom sklonu tvoriacej priamky k osi menší ako 60° a konkávne lisovacie podložky.

Iná schéma polokontinuálneho lisovania s predkomorou je v súčasnosti hojne využívaná na výrobu lisovaných výrobkov zo zliatin hliníka (obr. 5.5).

Ryža. 5.5. Schéma polokontinuálneho lisovania pomocou predkomory: ja- pečiatka tlače;

• 2 - lisovacia podložka; 3 - príprava; 4 - kontajner; 5 - "mŕtve" zóny; 6 - držiak matrice; 7 - matrica;
• 8 - predkomora

Charakteristickým znakom tejto schémy lisovania je použitie špeciálneho predkomorového nástroja, ktorý zabezpečuje lisovanie s tupým zváraním a ťahom.

Nepretržité lisovanie

Jednou z hlavných nevýhod lisovania je cyklický charakter procesu, preto sa v posledných rokoch venuje veľká pozornosť vývoju metód kontinuálneho lisovania: prispôsobenie, extrolling, line-nsk. Konformná metóda našla najväčšie uplatnenie v priemysle. Charakteristickým znakom inštalácie konformných jednotiek je (obr. 5.6), že nádoba je vo svojej konštrukcii tvorená plochami drážky pohyblivého hnacieho kolesa. 6 a výstupok pevnej vložky 2, ktorá je pritlačená ku kolesu pomocou hydraulického alebo mechanického zariadenia. Sekcia kontajnera, používaná terminológiou valcovania sekcií, je teda uzavretý priechod. Obrobok je vtiahnutý do nádoby v dôsledku trecích síl a naplní ju kovom. Po dosiahnutí dorazu 5 v obrobku sa tlak zvýši na hodnotu, ktorá zabezpečí vytlačenie kovu vo forme lisovaného polotovaru. 4 cez matricový kanál 3.

Ako obrobok možno použiť tyč alebo konvenčný drôt a proces deformácie - vtiahnutie do lisovacej komory pri otáčaní kolesa, predbežné profilovanie, vyplnenie drážky v kolese, vytvorenie pracovnej sily a nakoniec vytláčanie je kontinuálne , teda je implementovaná technológia kontinuálneho lisovania .

Ryža. 5.6. Schéma kontinuálneho lisovania konformnou metódou: ja- zásobovanie tyčovým tovarom; 2 - pevná vložka; 3 - matrica; 4 - polotovar; 5 - dôraz; 6 - koleso

Celoplošne nerovnomerné stlačenie, ku ktorému dochádza v deformačnej zóne, umožňuje dosiahnuť vysoké ťahanie aj pri zliatinách s nízkou plasticitou a tvárne zliatiny je možné lisovať pri izbovej teplote s vysokými prietokmi. Metódou zhody je možné získať drôtené a nízkoprierezové profily s vysokým ťahom (viac ako 100). To platí najmä pre drôt, ktorého výroba je výhodnejšia na základe prispôsobenia namiesto ťahania. V súčasnosti sa na lisovanie zliatin hliníka a medi používa konformná metóda. A nakoniec je vhodné použiť túto metódu na získanie polotovarov z diskrétnych kovových častíc: granúl, triesok. Okrem toho existujú domáce skúsenosti s priemyselným využitím konformnej metódy na získanie napríklad ligatúrnej tyče z granúl hliníkovej zliatiny.

Nedostatok podrobných štúdií tvarovania kovov s prihliadnutím na hraničné sily trenia a štúdium vzorov deformácií rôznych kovov a zliatin však odhalilo množstvo nedostatkov, ktoré výrazne obmedzujú možnosti tohto spôsobu kontinuálneho lisovania.

• 1. Maximálna lineárna veľkosť prierezu obrobku by nemala presiahnuť 30 mm, aby sa zabezpečilo jeho ohýbanie pri pohybe pozdĺž meradla.
• 2. Pri dodržaní teplotného režimu lisovania sú ťažkosti, pretože nástroj je v dôsledku pôsobenia trecích síl veľmi horúci.
• 3. Proces je sprevádzaný (najmä pri hliníkových zliatinách, najčastejšie používaných na túto metódu) nalepením kovu na nástroj, vytlačením kovu do medzery kalibru s vytvorením defektu typu „fúzy“ atď.

Tok kovu počas lisovania

Kontrola procesu lisovania a zlepšovanie kvality lisovaných polotovarov je založená na znalosti zákonitostí prúdenia kovu v nádobe. Príkladom je priame stlačenie bez mazania, ktoré je najbežnejšie. Tento proces možno rozdeliť do troch etáp (obr. 5.7).

Prvá etapa je tzv vytlačenie polotovary. V tomto štádiu je obrobok, vložený do nádoby s medzerou, vystavený ubíjaniu, v dôsledku čoho je nádoba naplnená stlačiteľným kovom, ktorý potom vstupuje do kanála matrice. Úsilie sa v tejto fáze zvyšuje a dosahuje maximum.

Druhá fáza začína extrúziou profilu. Tento stupeň sa považuje za hlavný a vyznačuje sa stálym tokom kovu. Keď je ingot vytláčaný a veľkosť kontaktnej plochy ingotu s kontajnerom sa zmenšuje, lisovací tlak klesá, čo sa vysvetľuje znížením veľkosti zložky lisovacej sily vynaloženej na prekonanie trenia o kontajner. V tomto štádiu môže byť objem obrobku podmienene rozdelený na zóny, v ktorých dochádza k plastickým a elastickým deformáciám. V hlavnej časti obrobku je kov deformovaný elasticky a plasticky a v rohoch spojenia matrice a nádoby av blízkosti lisovacej podložky je pozorovaná elastická deformácia (obr. 5.8).

Zistilo sa, že pomer objemov elastických a plastických zón hlavnej časti obrobku závisí hlavne od trenia medzi

povrch obrobku a nádoby. Pri vysokých hodnotách trecích síl pokrýva plastická deformácia takmer celý objem obrobku; ak je trenie malé, napríklad výlisok je mazaný, alebo úplne chýba (reverzné lisovanie), potom sa plastická deformácia sústreďuje v krimpovacej časti plastickej zóny okolo osi matrice.

Zdvih lisovacieho barana

Ryža. 5.7. Schéma lisovania s grafom rozloženia lisovacej sily po etapách: I - drvenie obrobku;

II - stabilný tok kovu; III - záverečná fáza

Ryža. 5.8. Schéma tvorby platiny lisu pri lisovaní: 1 - zóna plastickej deformácie; 2 - hmotnosť lisu; 3 - zóna elastickej deformácie ("mŕtva" zóna)

Pomerne malé elastické zóny v blízkosti matrice majú významný vplyv na priebeh odtoku kovu a kvalitu výliskov. Osobitná pozornosť by sa mala venovať objemu kovu nachádzajúceho sa v rohoch medzi matricou a stenou nádoby, ktorý sa deformuje iba elasticky. Táto elastická zóna kovu sa nazýva aj „mŕtva“ zóna a v závislosti od podmienok lisovania sa jej rozmery môžu meniť. Elastická zóna na matrici tvorí oblasť podobnú lieviku, cez ktorú prúdi obrobený kov do matrice. V tomto prípade samotný kov z „mŕtvej“ zóny neprejde do lisovaného produktu. Pri priamom lisovaní objemy kovu priliehajúce k povrchu obrobku v dôsledku vysokých trecích síl na kontaktných povrchoch, ako aj plasticky nedeformovateľné kovové zóny v blízkosti matrice, oneskorujú prúdenie obvodovej vrstvy do kanála matrice, takže sa nepodieľa na tvorbe povrchu výrobku. Toto je jedna z výhod priameho lisovania, ktorá spočíva v tom, že kvalita povrchu obrobku má malý vplyv na kvalitu povrchu lisovaného výrobku.

Na konci hlavnej fázy nastáva jav, ktorý má veľký vplyv na celý proces lisovania - formácia lisovacie závažia,čo sa deje nasledovne. Keď sa lisovacia podložka pohybuje smerom k matrici, v dôsledku trenia sa pohyb kovových častí v kontakte s lisovacou podložkou spomalí a v centrálnej časti obrobku sa vytvorí lievikovitá dutina, do ktorej protiprúdy obvodových kov smerujú. Vzhľadom na to, že do tohto "lievika" sa vháňajú objemy kovu z koncového a bočného povrchu obrobku, ktoré obsahujú oxidy, mazivá a iné nečistoty, môže lisovacia spojka preniknúť do lisovaného produktu. Vo vysokokvalitnom lisovacom produkte je prítomnosť tejto chyby neprijateľná. Tvorba výlevky lisu je najcharakteristickejším javom tretej etapy lisovania.

Aby sa úplne vylúčil prechod platiny lisu do lisovaného produktu, proces lisovania sa zastaví, kým sa nedokončí extrúzia obrobku. Podlisovaná časť obrobku, tzv vyváženie tlače, sa odstraňuje ako odpad. Dĺžka lisovacieho zvyšku, v závislosti od podmienok lisovania, predovšetkým hodnoty kontaktného trenia, sa môže meniť od 10 do 30 % pôvodného priemeru obrobku. Ak predsa len prenikla hĺbka lisu do lisovaného produktu, potom sa táto časť profilu oddelí a vyhodí.

Pri reverznom lisovaní sa výrazne znižuje tvorba výlevky lisu, ale prechod na tento typ je sprevádzaný znížením produktivity procesu. Na zníženie klesania lisu pri zachovaní produktivity existujú nasledujúce opatrenia:

• zníženie trenia na bočných povrchoch nádoby a matrice prostredníctvom použitia mazania a použitia nádob a lisovníc s dobrou povrchovou úpravou;
• ohrev nádoby, ktorý znižuje ochladzovanie obvodových vrstiev ingotu;
• plášťové lisovanie.

Podmienky núteného lisovania

Výber zariadenia, výpočet nástroja, stanovenie nákladov na energiu a ďalšie ukazovatele sú vypočítané na základe určenia silových pomerov lisovania. V praxi výroby lisov sa tieto ukazovatele stanovujú experimentálne, analyticky alebo pomocou počítačovej simulácie.

Silové podmienky lisovania stanovené vo výrobných podmienkach sú najpresnejšie, najmä ak sa skúšky vykonávajú na existujúcich zariadeniach, ale táto metóda je pracná, drahá a často takmer nemožná pre nové procesy. Modelovanie procesov spracovania kovov za tepla vo výrobe a častejšie v laboratórnych podmienkach je spojené s odchýlkou ​​od reálnych podmienok, najmä v teplotných podmienkach v dôsledku rozdielov v špecifických povrchoch modelu a prírody, z čoho vyplývajú nepresnosti tejto metódy. Najjednoduchšou a najbežnejšou metódou, ktorá umožňuje pomerne presné posúdenie celkovej lisovacej sily, je metóda merania tlaku kvapaliny v pracovnom valci lisu podľa tlakomeru. Z experimentálnych metód, ktoré umožňujú nepriamo určiť silové pomery lisovania, sa využíva metóda merania pružných deformácií stĺpov lisu, ako aj tenzometrických skúšok.

Na počítačové modelovanie procesov lisovania a určovanie nákladov na silu sa v poslednej dobe široko používajú programy ako DEFORM (Scentific Forming Technologies Corporation, USA) a QFORM (KvantorForm, Rusko), ktoré sú založené na metóda konečných prvkov. Pri príprave údajov na modelovanie pomocou týchto programov sú zvyčajne potrebné informácie o deformačnej odolnosti materiálu obrobku, charakteristike použitého maziva a technických parametroch deformačného zariadenia.

Veľmi zaujímavé sú analytické metódy na určenie silových pomerov lisovania, ktoré sú založené na zákonoch mechaniky pevných látok, výsledky experimentov pri štúdiu napäťovo-deformačného stavu lisovaného materiálu, diferenciálne rovnice rovnováhy, metóda výkonovej bilancie atď. Všetky tieto metódy výpočtu sú pomerne zložité a sú opísané v špeciálnej literatúre. Okrem toho je v analytických metódach potrebné vedieť, že v žiadnom vzorci nie je možné brať do úvahy všetky podmienky a odrody procesu v matematickom vyjadrení, a preto neexistujú žiadne potrebné výpočtové koeficienty, ktoré by presne odrážali skutočné podmienky. a faktory procesu.

V praxi sa pre bežné typy lisovania často používajú zjednodušené vzorce na určenie celkovej sily. Najznámejší je vzorec I. L. Perlina, podľa ktorého sila R, potrebný na vytlačenie kovu z nádoby cez otvor matrice sa rovná

P = RM + T K + T M + Tn, (5.7)

kde R M- sila potrebná na uskutočnenie plastickej deformácie bez trenia; T až - sila vynaložená na prekonanie trecích síl na bočnom povrchu nádoby a tŕňa (pri metóde spätného lisovania nedochádza k žiadnemu pohybu ingotu vzhľadom na nádobu a T až - O); Г m - sila potrebná na prekonanie trecích síl vznikajúcich na bočnom povrchu stláčacej časti deformačnej zóny; T p- sila vynaložená na prekonanie trecích síl pôsobiacich na povrch kalibračného pásma matrice.

Lisovací tlak a vypočíta sa ako pomer námahy R, pri ktorej dochádza k lisovaniu, na plochu prierezu nádoby R to

Na výpočet zložiek lisovacej sily sa najčastejšie používajú vzorce obsiahnuté v referenčných knihách pre rôzne prípady lisovania.

Často sa používajú zjednodušené vzorce, napríklad:

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

kde ^3 je plocha prierezu obrobku; M p - lisovací modul, ktorý zohľadňuje všetky podmienky lisovania; X- remízový faktor.

Pre praktické výpočty prítlačnej sily môžeme odporučiť vzorec L. G. Stepanského, ktorý je napísaný v nasledujúcom tvare:

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

kde a 5 - odolnosť proti deformácii materiálu obrobku.

Medzi hlavné faktory ovplyvňujúce veľkosť lisovacej sily patria: pevnostné charakteristiky kovu, stupeň deformácie, tvar a profil matricového kanála, rozmery obrobku, podmienky trenia, rýchlosť lisovania a odtoku, teplota nádoby a matrice.

Lisovanie rúr a dutých profilov

Lisovanie rúr

Lisovaním sa vyrábajú rúry a iné duté profily. Na to sa používa priame a spätné lisovanie pevnou a pohyblivou ihlou, ako aj lisovanie pomocou kombinovanej matrice. Lisovanie pevnou ihlou je proces, pri ktorom v momente vytláčania kovu do prstencovej štrbiny, ktorá tvorí stenu rúry, zostáva ihla v nehybnom stave.

Priame a spätné lisovanie rúr s pevnou ihlou sa zásadne nelíši od schém lisovania pevných výrobkov. Prítomnosť ďalšieho detailu - tŕňové ihly na vytvorenie vnútorného kanála potrubia mení povahu toku kovu. Pre tŕňovú ihlu je potrebný špeciálny pohon, ktorého úlohou je zabezpečiť rôzne kinematické podmienky v závislosti od pomeru rýchlosti pohybu ihly tŕňa, lisovacieho barana a nádoby.

Lisovanie rúr s pevnou ihlou vyžaduje použitie polotovarov so stredovými otvormi, ktoré boli predtým v nich vytvorené, ktoré slúžia aj ako vodiace otvory pre ihlu. Dutina v polotovare pre tŕňovú ihlu je vyrobená prepichovaním na lise, vŕtaním alebo odlievaním. Schéma priameho lisovania rúr je znázornená na obr. 5.9.

Ryža. 5.9. Schéma fáz priameho lisovania rúr s pevnou ihlou: a- štartovacia pozícia: ja- ihla-tŕň; 2 - horná časť ihly tŕňa; 3 - pečiatka tlače; 4 - prss-podložka; 5 - polotovar; 6 - kontajner; 7 - matrica; 8 - držiak matrice; 6 - vloženie obrobku do nádoby; v - drvenie obrobkov; d - stupeň ustáleného toku; d- začiatok odtoku zo zón ťažkej deformácie a vytvorenie prepadu lisu; e - zatiahnutie barana lisu a nádoby, oddelenie zvyškov lisu a podložky lisu: 9 - nôž

Lisovanie začína pohybom barana lisu, potom ihla tŕňa prechádza otvorom v obrobku, až kým sa jej koniec nedotkne matrice, potom sa obrobok stlačí s následným vytlačením kovu do prstencovej medzery tvorenej kanálom matrice. (tvorí vonkajší priemer rúrky) a povrch ihly (tvorí vnútorný priemer rúrky). Rovnako ako pri lisovaní tyče vzniká medzi povrchmi obrobku a stenami nádoby trecia sila. Po dosiahnutí určitej dĺžky zvyškov po lisovaní sa ihla vráti späť, potom sa nádoba zatiahne a zvyšok po lise sa z nej vyberie. Keď je lisovací baran zasunutý, nožnice pripevnené na prednom priečnom nosníku lisu oddelia zvyšky lisu. Treba poznamenať, že pri vytláčaní kovu je ihla s tŕňom držaná systémom prepichovania v matrici v rovnakej polohe, preto sa tento spôsob lisovania nazýva lisovanie rúr s pevnou ihlou s tŕňom. Rúry je však možné lisovať aj na profilových lisoch bez prepichovacieho systému. V tomto prípade je ihla s tŕňom pripevnená k lisu a vstupuje do prázdnej dutiny a potom do matrice. Keď sa baran pohybuje a kov je vytláčaný, ihla s tŕňom sa tiež pohybuje dopredu a tento spôsob sa nazýva lisovanie pohyblivou ihlou.

Postupnosť spätného lisovania rúr s pevnou ihlou je znázornená na obr. 5.10. V počiatočnom momente tŕň 1 vložené do dutiny obrobku 4 kým jeho vrch nevstúpi do kanála 5 matrice, potom sa ingot vytlačí a predvalok sa vytlačí do prstencovej medzery medzi kanálom matrice a povrchom ihly. Po dosiahnutí vopred stanovenej dĺžky zvyšku lisovania sa ihla stiahne do svojej pôvodnej polohy a zvyšok lisu sa odstráni.

Hlavné výhody priameho spôsobu lisovania rúr v porovnaní s reverzným možno formulovať takto:

• 1. Schopnosť používať akýkoľvek typ lisu.
• 2. Vysoká kvalita povrchu prijímaných rúr.
• 3. Možnosť získania rúr takmer akejkoľvek konfigurácie.

Zároveň by sa malo pomstiť niekoľko nedostatkov:

• 1. Vysoké náklady na energiu na prekonanie trecích síl.
• 2. Anizotropia vlastností pozdĺž dĺžky a prierezu rúr.
• 3. Opotrebenie povrchov nádoby a tŕňa ihly.
• 4. Významný kovový odpad v dôsledku zvyškov z lisovania (10 % alebo viac).

Na lisovanie rúr s pevnou ihlou sa používajú lisy na profilové rúry vybavené prepichovacím systémom, ktorý nevyžaduje použitie iba dutého predvalku. S priamym lisovaním rúr po zaťažení obrobku 4 a lisovacie podložky 3 do nádoby 5 sa obrobok najskôr vytlačí. V tomto prípade je ihla 7 umiestnená vo vnútri dutého lisovacieho barana 3, mierne zatlačte dopredu a zaistite otvor lisovacej podložky 2 (Obr. 5.11, b). Po vylisovaní sa lisu uvoľní tlak a ingot sa prepichne ihlou, ktorá sa z neho vytiahne. Potom sa na lisovací baran aplikuje pracovný tlak a obrobok sa vytlačí do prstencovej medzery medzi ihlou 1 a matice 6 (Obr. 5.11, d). Na konci lisovania sa balík lisu (zvyšok lisu s podložkou lisu) odreže nožom 8 (Obr. 5.11, e). Pri tejto metóde je potrebné starostlivo vycentrovať osi nádoby, lisovacieho barana a tŕňa vzhľadom na os matrice, aby sa predišlo excentricite výsledných rúr.

Ryža. 5.10. Schéma etáp spätného lisovania rúr s pevnou ihlou: a- štartovacia pozícia: 1 - ihla-tŕň; 2 - pečiatka stlačenia uzávierky; 3 - kontajner; 4 - príprava; 5 - matrica; 6 - tlačová pečiatka; 7 - náustok; vloženie ihly a zatlačenie obrobku do nádoby; g - lisovanie rúr; d - lisovanie na vopred stanovenú dĺžku zvyšku lisu, zatiahnutie blokovacieho piestu a ihly: 9 -nôž; 10- rúra; e- vytlačenie matrice z nádoby; w - vrátiť sa do východiskovej polohy

Opísané schémy majú nasledujúce nevýhody:

• 1. Zhotovenie otvoru v obrobku (vŕtanie, dierovanie a pod.) si vyžaduje zmenu konštrukcie zariadení a nástrojov, dodatočné operácie, čo zvyšuje náročnosť procesu, znižuje výťažnosť atď.
• 1 2 3 4 5 6 7

Ryža. 5.11. Schéma fáz priameho lisovania rúr s pevnou ihlou: a- štartovacia pozícia: 1 - ihla; 2 - pečiatka tlače; 3 - lisovacia podložka; 4 - príprava; 5 - kontajner; 6 - matrica; 7 - držiak matrice; b - podávanie obrobku do nádoby; v- obrobok rasprssssovka; g - firmvér obrobku s ihlou: 8 - korok; d- lisovanie na vopred stanovenú dĺžku zvyšku lisu; e - tlačové oddelenie

s lisovacou podložkou: 9 - nôž; 10 - rúra

• 2. Získanie presnej geometrie rúry si vyžaduje vycentrovanie tŕňa vzhľadom na os matricového kanála, čo komplikuje návrh nastavenia nástroja.
• 3. Aplikácia maziva na ihlu s tŕňom zvyšuje pravdepodobnosť defektov v obrobku, ktorý je prepichnutý.

Lisovanie rúr a dutých profilov zváraním

Väčšina nevýhod uvedených pre uvažované typy lisovania rúr je eliminovaná použitím kombinovaných lisovníc, čo umožňuje získať výrobky takmer akejkoľvek konfigurácie so zložitými vonkajšími a vnútornými obrysmi. Takéto matrice umožňujú vyrábať profily nielen s jednou, ale aj s niekoľkými dutinami rôznych tvarov, symetrických aj asymetrických. Presnejšia fixácia tŕňa vzhľadom na matricový kanál a jeho malá dĺžka, a teda zvýšená tuhosť, umožňujú vytláčanie rúr a dutých profilov s oveľa menšou odchýlkou ​​hrúbky v porovnaní s lisovaním cez jednoduché matrice.

Výhody tohto procesu sú nasledovné:

• eliminuje stratu kovu na získanie dutiny v pevnom bloku;
• je možné použiť lisy bez prepichovacieho systému;
• pozdĺžne a priečne variácie hrúbky dutých výliskov sú znížené vďaka pevne upevnenej krátkej ihle;
• je k dispozícii na získanie produktov veľkej dĺžky metódou polokontinuálneho lisovania so skladaním lisovaného produktu do poľa;
• zlepšuje kvalitu vnútorného povrchu profilov v dôsledku absencie mazív;
• je možné stlačiť niekoľko profilov naraz s najrozmanitejšou konfiguráciou.

Pri použití takejto schémy lisovania by sa však malo brať do úvahy množstvo nevýhod, medzi ktoré patria najmä veľké zvyšky lisovania a prítomnosť zvarov, ktoré sú menej pevné ako základný kov, ako aj vysoké náklady na lisovanie. matrice a nízka produktivita procesu.

Všetky kombinované matrice pozostávajú z tela matrice alebo puzdra matrice a rozdeľovača s ihlou. Matrica a ihla tvoria kanály, ktorých prierezy zodpovedajú prierezu lisovaných produktov. Na obr. 5.12 ukazuje, že na pevnom obrobku 4, umiestnené v nádobe 3, z lisovacieho barana 1 prostredníctvom tlače 2 tlak sa prenáša z pracovného valca lisu.

Obrobok pod tlakom 4, prechádzajúc cez vyčnievajúci delič 7, je rozdelený na dva prúdy, ktoré potom vstupujú do spoločnej zóny zvárania 8 (prietok kovu je znázornený šípkami), obtekajú delič a vplyvom vysokých teplôt a tlakov sa zvaria do potrubia 9, so švami po celej dĺžke. Takáto matrica sa tiež nazýva trstina.

Na obr. 5.13. je uvedená schéma montáže lisovacieho nástroja (nastavenie nástroja), ktorý sa používa na lisovanie rúry pomocou kombinovanej matrice.

Ryža. 5.12. Schéma lisovania rúrky cez jednokanálovú kombinovanú matricu s vyčnievajúcim deličom: 1 - tlačová pečiatka; 2 - lisovacia podložka; 3 - kontajner; 4 - prázdny; 5 - telo matrice; 6 - matrica; 7 - vyčnievajúci rozdeľovač;

• 8 - zóna zvárania; 9 - rúra

Ryža. 5.13. Nastavenie nástroja na lisovanie rúrky cez jednokanálovú kombinovanú matricu s vyčnievajúcim predelom: 1 - tlačová pečiatka; 2 - kontajner; 3 - lisovacia podložka; 4 - matrica; 5 - puzdro matrice; 6 - vložka; 7 - držiak matrice; 8 - sprievodca; 9 - rúra

Kombinované matrice rôzneho dizajnu umožňujú získať nielen rúry, ale aj profily s jednou, ako aj s viacerými dutinami rôznych tvarov, symetrických aj asymetrických, ktoré sa nedajú vyrobiť lisovaním do jednoduchých matríc. Na obr. 5.14 znázorňuje štvorkanálovú kombinovanú matricu na lisovanie profilu zložitého tvaru.

Ryža. 5.14. Kombinovaný Quad Matrix (a) a tvar lisovaného profilu (b)

Nevyhnutnou podmienkou na získanie pevných zvarov je tiež použitie takých režimov lisovania teploty a rýchlosti, pri ktorých je teplota kovu v plastovej zóne dostatočne vysoká na stuhnutie vo zvaroch a trvanie kontaktu zváraných plôch. zabezpečuje výskyt difúznych procesov, ktoré prispievajú k rozvoju a spevneniu kovových väzieb. Okrem toho splnenie deformačných podmienok, ktoré zaručujú vysoký hydrostatický tlak v zóne zvárania, zabezpečuje aj dobrú kvalitu zvaru.

Lisovanie cez viackanálovú matricu

Kovová extrúzia, ktorá využíva matrice s až 20 kanálmi (obr. 5.15), a niekedy aj viac, sa nazýva viackanálové lisovanie. Prechod z jednokanálového lisovania na viackanálový v dôsledku zvýšenia celkového prierezu súčasne lisovaných výrobkov a zníženia celkového predĺženia pri rovnakých veľkostiach obrobkov a rovnakých prietokových rýchlostiach skracuje trvanie lisovacieho procesu, znižuje celkový lisovací tlak a tepelný efekt deformácie a tiež vedie k zvýšeniu celkovej plochy kontaktného povrchu v matricových kanáloch.

Nahradenie jednokanálového lisovania viackanálovým lisovaním je výhodné za nasledujúcich podmienok:

• produktivita sa zvýši;
• nominálna sila použitého lisu je mnohonásobne väčšia ako sila potrebná na lisovanie daného profilu cez jeden kanál;
• je potrebné obmedziť rast teploty kovu v deformačnej zóne;
• je potrebné získať profily s malou plochou prierezu.

Charakteristiky toku kovu počas viackanálového lisovania spočívajú v tom, že objem lisovaného kovu, keď sa blíži k matrici, je rozdelený do samostatných tokov (podľa počtu kanálov) a prietokové rýchlosti z každého kanála matrice budú byť iný. Preto čím ďalej od stredu matrice sú osi kanálov matrice, tým kratšia bude dĺžka výsledných lisovaných produktov. Takéto lisovanie sa vyznačuje priemernou kresbou A, porovnaj:

^p = -^r. (5.11)

pri

kde E'k je plocha prierezu nádoby; - plocha prierezu kanála v matrici; P- počet kanálov v matici.

Pri viackanálovom lisovaní, keď sa lisovacia podložka pohybuje smerom k matrici, prietokové rýchlosti cez rôzne kanály sa neustále menia. Na vyrovnanie rýchlostí odtoku z rôznych kanálov a na získanie lisovaných produktov danej dĺžky sú kanály na matrici usporiadané určitým spôsobom. Hodnoty rýchlostí odtoku budú blízke, ak sú stredy kanálov umiestnené rovnomerne po celom obvode so stredom na osi obrobku. Ak sú kanály umiestnené na niekoľkých sústredných kruhoch, potom sa stred každého kanála musí zhodovať s ťažiskom rovnakých buniek mriežky aplikovaných na koncový povrch matrice. Bunky musia byť usporiadané symetricky okolo osi.

Okrem už uvažovaného spôsobu lisovania pomocou kombinovaných matríc (pozri obr. 5.14) sa viackanálové lisovanie používa aj pri výrobe profilov asymetrických alebo s jednou rovinou symetrie na zníženie deformačných nerovnomerností (pozri obr. 5.15).

Schéma montáže lisovacieho nástroja (nastavenie nástroja) pre viackanálové lisovanie je znázornená na obr. 5.16.

Ryža. 5.15.

Ryža. 5.16. Schéma nastavenia nástroja pre viackanálové lisovanie na horizontálnom lise: 1 - tlačová pečiatka; 2 - lisovacia podložka; 3 - príprava; 4 -

5 - matrica; 6 - držiak matrice

V prípadoch, keď pre určitú veľkosť lisovacej nádoby nie je možné nalisovať profil veľkého priemeru vo viac ako jednom závite, je vhodné tento profil lisovať súčasne s jedným alebo dvoma profilmi malého priemeru, aby sa zvýšila produktivita lisu. stlačte tlačidlo.

Lisovacie zariadenie

Ako zariadenie na lisovanie sa najviac používajú hydraulicky poháňané lisy, čo sú stroje so statickou činnosťou. Hydraulické lisy sú konštrukčne jednoduché a zároveň dokážu vyvinúť značné sily pomocou vysokotlakovej kvapaliny (vodná emulzia alebo minerálny olej). Hlavnými charakteristikami hydraulických lisov sú menovitá sila R n, pracovný zdvih a rýchlosť pohybu lisovacej traverzy, ako aj rozmery nádoby. Menovitá sila lisu sa určí ako súčin tlaku kvapaliny v pracovnom valci lisu a plochy (alebo súčtu plôch) plunžera. Rýchlosť zdvihu lisovacieho piestu sa ľahko reguluje zmenou množstva tekutiny privádzanej do valcov. Menej často sa používajú lisy s mechanickým pohonom od elektromotora na lisovanie kovu.

Typická inštalácia hydraulického lisu pozostáva z lisu I, potrubí II, ovládania III a pohonu IV (obr. 5.17).

Konštrukcia hydraulického lisu obsahuje rám 1, slúžiace na uzavretie vyvíjaných síl, pracovný valec 2, v ktorom sa vyvíja tlak tekutiny, piest 3, vnímanie tohto tlaku a prenášanie tejto sily cez nástroj 4 na obrobku 5. Na vykonanie spätného zdvihu v hydraulických lisoch sú k dispozícii spätné valce 6.

Pohon hydraulických lisov je systém, ktorý zabezpečuje výrobu vysokotlakovej kvapaliny a jej akumuláciu. Pohonom môžu byť čerpadlá alebo čerpacie a skladovacie stanice. Čerpadlá sa používajú ako samostatný pohon na lisoch s nízkym a stredným výkonom, pracujúcich pri nízkych otáčkach. Pre výkonné lisy alebo skupinu lisov sa používa pohon čerpadlo-akumulátor, ktorý sa od individuálneho pohonu čerpadla líši tým, že do vysokotlakovej siete sa pridáva akumulátor - valec na akumuláciu vysokotlakovej kvapaliny. Pri práci lisov sa kvapalina v akumulátore periodicky spotrebováva a opäť sa hromadí. Takýto pohon poskytuje vysokú rýchlosť pohybu nástroja a potrebnú silu lisu.

V závislosti od účelu a konštrukcie lisu sa delia na tyčový profil a rúrkový profil, podľa umiestnenia - na vertikálne a horizontálne. Na rozdiel od tyčových profilových lisov sú rúrkové profilové lisy vybavené nezávislým ihlovým pohonom (prepichovacím systémom).

Podľa spôsobu lisovania sa lisy delia na lisy pre priame a spätné lisovanie a podľa sily sa delia na malé (5-12,5 MN), stredné (15-50 MN) a veľké (viac ako 50 MN). ) silové lisy.

Ryža. 5.17. Schéma inštalácie hydraulického lisu: I - lis; II - potrubia; III - riadiace orgány; IV - pohon; 1 - posteľ; 2 - valec; 3 - piest; 4 - nástroj; 5 - polotovar; 6 - spätné valce

Domáce závody spracúvajúce neželezné kovy a zliatiny používajú hlavne vertikálne lisy so silou 6-10 MN a horizontálne - 5-300 MN. Zahraničné podniky používajú vertikálne lisy s rozsahom síl od 3 do 25 MN a horizontálne so silami od 7,5 do 300 MN.

Zloženie väčšiny lisovacích zariadení okrem samotného lisu zahŕňa zariadenia na ohrev a prenos ingotov z pece do lisu, ako aj zariadenia umiestnené na výstupnej strane produktu z lisu: chladnička, mechanizmy na vyrovnávanie , rezanie a navíjanie výrobkov.

Porovnanie vertikálnych a horizontálnych lisov odhaľuje výhody a nevýhody každého z týchto typov zariadení. Takže kvôli malému zdvihu hlavného piestu vertikálne lisy výrazne prevyšujú horizontálne, pokiaľ ide o počet stlačení za hodinu. Vďaka vertikálnemu usporiadaniu pohyblivých častí sa tieto lisy ľahšie stredia, majú lepšie podmienky pre prácu s mazaním nádoby, čo im umožňuje vyrábať rúry s tenšími stenami a menšími odchýlkami v hrúbke steny. V podnikoch na spracovanie neželezných kovov sa používajú vertikálne lisy bez dierovacieho systému as dierovacím systémom. Oba typy lisov sa používajú hlavne na výrobu rúr obmedzenej dĺžky a priemeru od 20-60 mm. Pre lisy prvého typu sa používa dutý blok, ktorý sa otáča pozdĺž vonkajšieho priemeru, aby sa zmenšila odchýlka hrúbky steny rúry. Pre lisy s prepichovacím systémom sa používa pevný polotovar, ktorého firmvér sa vykonáva na lise. Schéma vertikálneho lisu bez systému prepichovania je znázornená na obr. 5.19.

Po každom lisovaní posúvač 12 pomocou hydraulického valca sa pohybuje doprava, produkt sa odreže a matrica so zvyškom lisu sa valí do nádoby po posuvnom posúvači. Spätný zdvih hlavného piestu sa vykonáva vďaka valcu 14, upevnené na stojane. Konštrukcia vertikálneho lisu umožňuje 100-150 výliskov za hodinu.

Napriek tomu sa však horizontálne lisy rozšírili vďaka možnosti lisovania dlhších výrobkov, vrátane tých s veľkým prierezom. Okrem toho sa s týmto typom lisu ľahšie pracuje s automatizačnými nástrojmi. Na obr. 5.19 a 5.20 sú vodorovné lisy s tyčovým a rúrkovým profilom.

Lisy na tyčový profil majú jednoduchšiu konštrukciu ako lisy na profily rúr, najmä preto, že neobsahujú prepichovacie zariadenie. V prevedení znázornenom na obr. 5.19 lis vrátane pohyblivého kontajnera 3, schopný pohybu vďaka valcom pohybu nádoby 9 pozdĺž osi lisu, hlavného valca 6, do ktorej vstupuje vysokotlaková kvapalina, ktorá zabezpečuje vytvorenie lisovacej sily prenášanej cez lisovací baran 10 a lisovacia podložka na obrobku. Pomocou vratných valcov 7 v dôsledku nízkotlakovej kvapaliny sa pohybuje pohyblivá traverza 8. Na takýchto lisoch je možné lisovať aj rúry, ale na tento účel by sa mal použiť buď dutý predvalok, alebo pri plnom predvalku by sa malo lisovanie uskutočniť cez kombinovanú matricu.

Masívnou základňou potrubného lisu (pozri obr. 5.21) je základová doska 12, na ktorých predná časť 1 a zadné priečniky 2, ktoré sú spojené štyrmi mohutnými stĺpmi 3. Tieto časti lisu nesú hlavnú záťaž pri lisovaní. V zadnom priečnom nosníku je upevnený hlavný valec, pomocou ktorého sa vytvára pracovná lisovacia sila, a vratný valec, určený na pohyb barana lisu do jeho pôvodnej polohy. 2.

Ryža. 5.18. Celkový pohľad na vertikálny lis: 1 - posteľ; 2 - hlavný valec; 3 - hlavný piest; 4 - pohyblivá traverza; 5 - hlava; 6 - tlačová pečiatka; 7 - ihla; 8 - kontajner; 9 - držiak nádoby; 10- matrica; 11- tanier; 12 - posúvač; 13 - nôž; 14 - valec; 15 - zátvorkách

13 12 11 10 9 palcov

Ryža. 5.19. Celkový pohľad na lis na profil vodorovnej tyče: 1 - matricová doska; 2 - stĺpec; 3 - kontajner;

• 4 - držiak nádoby; 5 - lisovacia traverza; 6 - hlavný valec; 7 - spätný valec; 8 - zadná priečka;
• 9 - valec pohybu nádoby; 10 - tlačová pečiatka; 11- maticový uzol; 12 - predný priečny nosník; 13 - lisovacie lôžko
• 11 10 1 8

• 9 4 5 3 16 7 8
• 13 Komu

Ryža. 5.20. Celkový pohľad na horizontálny lis na rúry: 1 - predný priečny nosník; 2 - zadná priečka; 3 - stĺpec; 4 - uzol matice; 5 - kontajner; 6 - valec; 7 - prijímací stôl; 8 - klinová brána; 9 - hydraulický valec; 10 - píla; 11 - nožnice; 12 - Základná doska; 13 - hlavný valec; 14 - hlavný piest; 15 - pohyblivá priečka; 16 - tlačová pečiatka; 17 - stopka; 18 - stonka piercingového systému; 19 - prechod systému firmvéru; 20 - piest; 21 - valec

systém firmvéru; 22 - ihla

V opísanej konštrukcii lisu je zadný priečny nosník integrálny s hlavným valcom. 13. Pohyblivá traverza 15 s tlačovou pečiatkou 16 pripojený k prednému hrdlu hlavného piestu 14. Pohyblivý kmeň 18, upevnené na pohyblivej traverze 19 piercingový systém, vstupuje do dutiny hlavného piestu a jeho drieku 7 7. V kanáli pohyblivej dutej tyče 18 existuje potrubie, cez ktoré sa privádza voda na chladenie piercingovej ihly 22. Chladiaca voda z ihly je vypúšťaná kanálom dutej tyče. Celý teleskopický systém je uzavretý v plášti drieku 77. Traverza je zase upevnená na pieste 20 firmvérový valec 21. Priebojný traverz 19 a stonka 18 pri piercingu sa pohybujú autonómne od hlavného piesta a pri stlačení sa pohybujú synchrónne s ním. maticový uzol 4 s priľahlým kontajnerom 5 cez klinové vráta 8 spočíva na prednej priečke. Klinová brána je vybavená hydraulickým valcom 9. Pri oddeľovaní zvyškov lisovania a výmene matrice sa náustok s držiakom matrice odstráni z priečnika pomocou valca 6, ktorý je namontovaný v ráme prijímacieho stola 7. Produkt sa odrezá zo zvyškov lisu pílou 10 alebo nožnice 77. Píla sa zdvíha alebo spúšťa pomocou valcov poháňaných hydraulickým olejom, aby sa dokončila operácia rezania.

Lisovanie rúr na lise na rúry pozostáva z nasledujúcich operácií. Obrobok zohriaty v peci sa valí dolu žľabmi na medziľahlý stôl, pričom je obalený mazivom a prenášaný na podnos. Pred ingotom, na tej istej miske pred predvalkom, je nainštalovaná vytláčacia podložka a miska sa posúva na úroveň kontajnera 5, kým os ingotu nie je zarovnaná s osou kontajnera. Potom obrobok pomocou lisovacej podložky pomocou lisovacej pečiatky 16 piest hlavného valca pri voľnobehu 14 plnené do zohriatej nádoby. Na zastavenie pohyblivej traverzy 75 v momente dosiahnutia vopred stanovenej výšky zvyškom lisu pred kontajnerom je nainštalovaný obmedzovač zdvihu. Potom pod pôsobením vysokotlakovej tekutiny vo valci piercingového systému 21 vykoná sa pracovný zdvih a obrobok sa zošije ihlou 22. Lisovanie rúry vytláčaním kovu do medzery medzi matricovým kanálom a ihlou sa vykonáva tlakom lisovacieho barana 16 cez lisovaciu podložku na obrobok v dôsledku vysokotlakovej kvapaliny v hlavnom valci. Na konci lisovacieho cyklu sa dierovacie a lisovacie traverzy presunú späť do najzadnejšej polohy, nádoba sa zasunie, aby umožnila prechod píly 10, ktorý je napájaný hydraulickými valcami, odreže zvyšky lisu a stiahne sa do pôvodnej polohy. Potom nasledujú operácie na odstránenie zvyškov lisu so zvyškom potrubia a ich oddelenie pomocou nožníc 77. Potom sa ihla vytiahne na chladenie a mazanie.

Hydraulický lis musí mať v súlade s technológiou lisovania aj pomocné mechanizmy slúžiace na vykonávanie takých operácií, ako je podávanie ingotu do ohrievacej pece, odrezanie a čistenie zvyškov lisu, doprava lisovaných tyčí a ich konečná úprava, príp. , tepelné spracovanie. Pre moderné lisy je typická ich úplná mechanizácia a automatizácia s programovým riadením pre hlavné a pomocné operácie, od podávania obrobku do ohrievacej pece, cez samotný proces lisovania až po balenie hotových výrobkov.

Lisovací nástroj

Hlavné časti lisovacieho nástroja

Sada nástrojov inštalovaných na lise sa nazýva nastavenie nástroja, ktorého prevedenie sa líši v závislosti od zariadenia lisu a typu lisovaných výrobkov.

Pre lisovanie na hydraulických lisoch sa používa niekoľko typov úprav, ktoré sa líšia v závislosti od typu lisovacích produktov, spôsobu lisovania a typu použitého lisovacieho zariadenia.

Zostavy nástrojov sú zvyčajne systémy pozostávajúce zo súpravy matrice, nádoby a lisovacieho barana alebo súpravy matrice, nádoby, tŕňa a lisu a líšia sa buď dizajnom sady matrice alebo vložením tŕňa. Jeden z hlavných typov nastavenia nástroja je znázornený na obr. 5.21.

V hydraulických lisoch sú hlavnými lisovacími nástrojmi matrice, držiaky matrice, ihly, lisovacie podložky, lisovacie matrice, držiaky ihiel a nádoby.

V porovnaní s lismi na tyčový profil majú úpravy nástrojov používané na lisoch na profily rúr svoje vlastné charakteristiky spojené s prítomnosťou častí potrebných na prerazenie plného predvalku.

Nástroj hydraulických lisov je podmienene rozdelený na časti pohyblivej jednotky a časti pevnej jednotky. Pevná zostava pri priamom lisovaní obsahuje nádobu a zariadenie na pripevnenie lisovníc, ktoré sa pri vytláčaní výrobkov nepohybujú s lisovaným kovom.

Zloženie pohyblivej jednotky zahŕňa lisovaciu raznicu, lisovaciu podložku, držiak ihly a ihlu. Takéto rozdelenie nástroja je vhodné na analýzu podmienok jeho prevádzky, spôsobov upevnenia a údržby.

Pri zvažovaní otázok odolnosti a životnosti nástroja možno veľmi zaťažovaný pracovný nástroj na lisovanie kovov za tepla rozdeliť do dvoch skupín.

Ryža. 5.21. Schéma nastavenia nástroja pre priame lisovanie na horizontálnom lise: 1 - pečiatka tlače; 2 - lisovacia podložka; 3 - príprava; 4 - vnútorné puzdro nádoby; 5 - matrica; 6 - držiak matrice

Do prvej skupiny patria časti, ktoré sú počas procesu lisovania v priamom kontakte s kovom: ihly, lisovnice, lisovacie podložky, držiaky lisovníc a vnútorné objímky nádob. Do druhej skupiny patria medzipriestorové a vonkajšie puzdrá nádob, lisovne, hlavy držiakov matrice alebo matricové dosky, ktoré neprichádzajú do priameho kontaktu s lisovaným kovom.

Nástroj prvej skupiny pracuje v najťažších podmienkach, vystavených vysokému namáhaniu (až 1 000 - 1 500 MPa), cyklickým striedavým zaťaženiam, vystaveniu vysokým teplotám, sprevádzaným prudkými rázmi a teplotnými zmenami, intenzívnemu abrazívnemu pôsobeniu deformovateľného kovu, atď.

Prevádzkové vlastnosti nástroja patriace do prvej skupiny sú vysvetlené skutočnosťou, že náklady na nástroj tejto skupiny môžu dosiahnuť 70 - 95% všetkých nákladov na pracovný nástroj typického lisu. Tu sa berú do úvahy hlavné konštrukcie dielov zahrnutých v lisovacom nástroji.

Slúži ako prijímač vyhrievaného ingotu. Počas procesu extrúzie odoberá plný tlak z lisovaného kovu v podmienkach intenzívneho trenia pri vysokej teplote. Na zabezpečenie

chsniya dostatočne odolné nádoby sú vyrobené zložené z dvoch až štyroch puzdier. Kontajner je rozmerovo najväčšou časťou zostavy lisovacieho nástroja, ktorého hmotnosť môže dosiahnuť 100 ton Typické prevedenie trojvrstvového kontajnera je znázornené na obr. 5.22.

1 2

Ryža. 5.22. Nádoba: 1 - vnútorný rukáv; 2 - stredný rukáv; 3 - vonkajší rukáv; 4 - otvory pre medené tyče ohrievača nádoby

Držiak matrice uzamyká výstupnú stranu nádoby a vstupuje s ňou do spojenia pozdĺž kužeľovej plochy. V strednej časti držiaka matrice je hniezdo na pristátie matrice. Matrice sa inštalujú buď z konca držiaka matrice alebo z jeho vnútornej strany. Kužeľová lícujúca plocha držiaka matrice s nádobou je vystavená veľkému zaťaženiu, preto sú držiaky matrice vyrobené zo žiaruvzdorných ocelí matrice s vysokými pevnostnými charakteristikami.

(38KhNZMFA, 5KhNV, 4Kh4NVF atď.).

Stlačte pečiatku prenáša silu z hlavného valca na lisovaný kov a vníma plné zaťaženie od lisovacieho tlaku. Na ochranu konca lisovacieho barana pred kontaktom s ohrievaným obrobkom sa používajú vymeniteľné lisovacie podložky, ktoré nie sú pripevnené k lisu a po každom lisovacom cykle sú odstránené z nádoby spolu so zvyškami lisu na oddelenie a použitie v nasledujúcom cyklu. Výnimkou je polokontinuálne lisovanie, pri ktorom je lisovacia podložka fixovaná na lise a po ukončení cyklu sa vracia do pôvodnej polohy cez dutinu nádoby. Na základe prevádzkových podmienok sú lisovacie nástroje vyrobené z kovaných legovaných ocelí s vysokou pevnosťou (38KhNZMFA, 5KhNV, 5KhNM, 27Kh2N2MVF).

V praxi lisovania sa používajú matrice na lisovanie tyčí a rúr. Lisovacie barany s plným profilom sa používajú na lisovanie plných profilov, ako aj rúr na tyčových profilových lisoch s pohyblivým tŕňom upevneným na lise a pohybujúcim sa s ním. Konštrukcia lisovacích nástrojov je znázornená na obr. 5.23.

Na nepracovnom konci barana lisu je stopka, ktorá slúži na upevnenie barana lisu na traverzu lisu. Lisovacie pečiatky sa vyrábajú ako masívne, tak aj prefabrikované. Použitie prefabrikovaných zápustiek umožňuje použiť na ich výrobu výkovky s menším priemerom.

Hlavným účelom pracovníkov lisovacia podložka je vylúčiť priamy kontakt medzi lisovacím baranidlom a ohrievaným obrobkom. Lisovacie podložky v procese deformácie vnímajú plný lisovací tlak a sú vystavené cyklickému teplotnému zaťaženiu, preto sú vyrobené z výkovkov zo zápustkových ocelí (5KhNM, 5KhNV, 4Kh4VMFS, ZKh2V8F atď.).

Ryža. 5.23. Lisovacie matrice: a - pevný; b - dutý

Držiak ihly je určený na zaistenie ihly a prenos sily na ňu z pohyblivej traverzy prepichovacieho zariadenia, ku ktorej drieku je pripevnená závitovou časťou.

Nástroj na blikanie obrobku sa nazýva ihla, a na vytvorenie vnútornej dutiny v rúrach a dutých profiloch - tŕň. Niekedy tieto funkcie vykonáva jeden nástroj. Pri lisovaní dutého predvalku je tŕň upevnený v lisovacom barane (lisovanie pohyblivou ihlou na lise na profily tyčí) alebo v držiaku ihiel (lisovanie na lise na profily rúr s prepichovacím systémom). Pri lisovaní dutých profilov z plného predvalku je tŕňová ihla integrálnou súčasťou kombinovanej matrice.

Na výrobu ihiel sa používajú ocele ako KhN62MVKYU, ZhS6K, 5KhZVZMFS, ZKh2V8F, 4Kh4VVMFS, ZKh2V8F a ďalšie. 5.24 sú schematicky znázornené ihly vertikálnych a horizontálnych lisov používaných pri lisovaní rúr a profilov konštantného prierezu.

Ryža. 5.24. Ihly: a - vertikálny lis; b - horizontálny lis

Časť lisovacieho nástroja, ktorá po lisovaní poskytuje profil požadovaných rozmerov a kvality jeho povrchu sa nazýva matice. Matrica sa zvyčajne vyrába vo forme kotúča s prerezaným kanálom, ktorého tvar prierezu musí zodpovedať prierezu lisovaného profilu. Priemer matrice závisí od rozmerov nádoby a obrobku a hrúbka matrice sa volí na základe konštrukčných a technologických úvah.

Matrica pracuje v extrémne náročných podmienkach vysokých teplôt a špecifických síl s minimálnymi možnosťami mazania a chladenia. Táto časť sa považuje za najkritickejšiu a najviac podliehajúcu opotrebovaniu zo všetkých častí, ktoré sú súčasťou zostavy lisovacieho nástroja. Podľa počtu otvorov sú matice jedno- a viackanálové. Počet otvorov v matrici je určený typom produktu a požadovanou produktivitou lisu. Podľa konštrukcie matrice sú rozdelené do dvoch skupín: prvá je určená na získavanie výrobkov plného prierezu alebo dutých profilov lisovaných rúrovou metódou z dutého predvalku a druhá sa používa na lisovanie dutých profilov. z plného predvalku a je kombináciou matrice s tŕňom (kombinovaná matrica). Matrica tvorí obrys lisovaného produktu a určuje jeho rozmerovú presnosť a kvalitu povrchu.

Na lisovanie veľkého množstva rúr a tyčí z neželezných kovov a zliatin sa používajú rôzne typy lisovníc, z ktorých niektoré sú znázornené na obr. 5.25.

Ryža. 5.25. Typy matice: a- plochý; b - radiálne; v - národný tím:

1 - vložiť; 2 - klip; g - kužeľové: 3 - pracovný kužeľ; 4 - pás na prispôsobenie veľkosti

Povrch stláčacej časti plastickej zóny matrice zo strany kovu vstupujúceho do nej môže mať rôzny tvar. Praxou sa zistilo, že optimálny uhol vstupného kužeľa do matricového kanála je 60-100°. S nárastom uhla kužeľa sa objavujú mŕtve zóny, ktoré znižujú možnosť vniknutia kontaminovaných častí ingotu do produktu.

Konečné rozmery získa výrobok prechodom cez glejovaciu pásku, ktorej dĺžka je určená typom lisovaného kovu. Na zvýšenie životnosti je matrica často odnímateľná a pás je vyrobený z tvrdých zliatin.

Matrice sú vyrobené z lisovacích a žiaruvzdorných ocelí (ZKh2V8F, 4KhZM2VFGS, 4Kh4NMVF, 30Kh2MFN) a matricové vložky z tvrdých zliatin (VK6, VK15, ZhS6K). Oceľové matrice sa nachádzajú priamo v matriciachdsrzhatsle. Pri lisovaní hliníkových zliatin sa matrice podrobia nitridácii, aby sa znížilo trenie a lepenie.

Vo forme vložiek sa používajú aj matrice z tvrdých a žiaruvzdorných zliatin 1, upevnené v klipoch 2 (Obr. 5.26, v),čo umožňuje nielen ušetriť drahé materiály, ale aj zvýšiť trvanlivosť matríc.

Na lisovanie dutých profilov sa používajú kombinované matrice (obr. 5.26), ktorých vyhotovenia sa líšia tvarom a veľkosťou zvarovej zóny a geometriou deličky. Všetky prevedenia kombinovaných matríc sú v závislosti od počtu súčasne lisovaných výrobkov rozdelené na jedno- a viackanálové.

Ryža. 5.26. Kombinované matice: a- matrica s vyčnievajúcim predelom:

1 - podporný stojan; 2 - rozdeľovací hrebeň; 3 - ihla; 4 - matricové puzdro; 5 - telo; b- prefabrikovaná matrica: ja- delič; 2 - matrica; 3 - podšívka; 4 - držiak matrice; 5 - klip; 6 - nosný krúžok; 7 - kolík; 8 - deliaca ihla

Jednokanálové matrice majú v závislosti od konštrukcie rôzne typy rozdeľovačov (vyčnievajúce, polozapustené, zapustené, ploché) a môžu byť aj kapsulové a mostíkové. Matrica s vyčnievajúcim deličom (obr. 5.26, a) má voľný prístup kovu do zóny zvárania. Deliaca časť takejto matrice má tvar elipsy. Pri pretláčaní cez takúto matricu sa zvyšky lisu po každom cykle odstránia vytrhnutím z lievika matrice alebo stlačením ďalšieho obrobku. Táto operácia sa vykonáva prudkým vytiahnutím nádoby z matrice.

Vo väčšine prípadov sa kombinované matrice vyrábajú prefabrikované (obr. 5.26, Obr. b). To uľahčuje ich údržbu a umožňuje znížiť náklady na ich výrobu.

Lisovacie zariadenia a nástroje sa neustále zdokonaľujú, čo umožňuje zvýšiť efektivitu tohto druhu tvárnenia kovov.

Základy technológie lisovania

Konštrukcia procesu lisovania zahŕňa: výber spôsobu lisovania; výpočet parametrov obrobku (tvar, rozmery a spôsob prípravy na lisovanie); zdôvodnenie spôsobu a teplotného rozsahu ohrevu predvalkov; výpočty rýchlosti lisovania a výdychu, ako aj lisovacej sily; výber pomocných zariadení na tepelné spracovanie, rovnanie, konzerváciu, ako aj vymenovanie prevádzky kontroly kvality lisovaných výrobkov.

V technológii lisovania sa v prvom rade analyzuje výkres v reze daného lisovaného výrobku a vyberie sa typ lisovania a zodpovedajúci typ zariadenia. V tomto štádiu sa ako počiatočné údaje berie do úvahy trieda zliatiny, dĺžka dodávky profilu, pričom sa všetky výpočty koordinujú s takými regulačnými dokumentmi, ako sú technické špecifikácie pre extrudované profily, zostavené na základe súčasných štátnych a priemyselných noriem, ako aj dodatočné požiadavky dohodnuté medzi dodávateľom a spotrebiteľom.

Pre výber spôsobu lisovania a jeho rozmanitosti je potrebné analyzovať prvotné údaje a požiadavky na produkty s prihliadnutím na objem výroby a stav dodávky produktov zákazníkovi. Analýza by mala zhodnotiť aj technické možnosti existujúceho lisovacieho zariadenia, ako aj ťažnosť lisovaného kovu v lisovanom stave.

V praxi výroby lisov sa najčastejšie používa priame a spätné lisovanie. Pre profily veľkej dodávacej dĺžky a s minimálnou hodnotou štruktúrnej heterogenity je vhodné použiť metódu spätného lisovania. Vo všetkých ostatných prípadoch sa používa priama metóda, najmä pri výrobkoch s väčším prierezom až do rozmerov približujúcich sa rozmerom prierezu objímky nádoby.

Typická technologická schéma používaná na vytláčanie profilov, tyčí a rúr z tepelne tvrdených hliníkových zliatin na horizontálnych hydraulických lisoch je znázornená na obr. 5.27.

Ryža. 5.27.

Obrobok na lisovanie môže byť odlievaný alebo deformovaný a jeho parametre sa určujú zo súčtu hmotností lisovaného produktu a odpadu v štádiu lisu. Priemer obrobku sa vypočíta na základe plochy prierezu lisovaného výrobku, ktorá je prijateľná pre extrudovanú ťahanú zliatinu vo vzťahu k typu obrobku (ingot alebo deformovaný polotovar) a lisovacej sile. Pre formy, ktoré nepodliehajú ďalšej deformácii, by mal byť minimálny ťah aspoň 10 a pri formách, ktoré sa ďalej spracovávajú, môže byť táto hodnota znížená na cca 5. Maximálny ťah je určený lisovacou silou, životnosťou lisovacieho nástroja. a ťažnosť lisovaného kovu. Čím vyššia je plasticita, tým väčšie je maximálne povolené roztiahnutie. Polotovary na lisovanie tyčí a rúrok majú typicky pomer dĺžky k priemeru 2 až 3,5 a 1 až 2,0. Vysvetľuje to skutočnosť, že použitie dlhých obrobkov pri lisovaní rúr vedie k výraznému zvýšeniu ich rozdielu v hrúbke steny.

Vo väčšine prípadov sa ingoty používajú ako polotovary na lisovanie. Napríklad na získanie ingotov z hliníkových zliatin sa v súčasnosti široko používa metóda semikontinuálneho odlievania do elektromagnetickej formy. Takto získané ingoty sa vyznačujú najlepšou kvalitou štruktúry a povrchu. Po odliatí sú ingoty pre výrobky vyššej kvality podrobené homogenizačnému žíhaniu, po ktorom sa štruktúra polotovarov stáva homogénnou, zvyšuje sa plasticita, čo umožňuje výrazne zintenzívniť následný proces lisovania a znížiť technologický odpad.

Sústruženie a lúpanie ingotov môže eliminovať povrchové chyby zlievarenského pôvodu. Následné zahrievanie ingotov však vedie k vytvoreniu šupinovej vrstvy, ktorá znižuje kvalitu lisovaných výrobkov. V tomto smere je jednou z najúčinnejších metóda skalpovania predvalkov za tepla, ktorá spočíva v tom, že ingot sa po zahriatí pretlačí cez špeciálnu skalpovaciu matricu, ktorej priemer je menší ako priemer ingotu. o hodnotu skalpovanej povrchovej vrstvy (obr. 5.28).

12 3 4 5 6 7 8 9

I 1 I I / / !

Ryža. 5.28. Schéma skalpovania ingotov: 1 - tlačová pečiatka; 2 - podávací hranol; 3 - ingot; 4 - krimpovacie vodiace puzdro; 5 - skalpovaná vrstva; 6 - skalpovacia matrica; 7 - upevňovací bod skalpovacej matrice; 8 - výstupný sprievodca; 9 - vynášací valčekový stôl

Skalpovanie sa vykonáva buď na samostatných inštaláciách umiestnených medzi lisom a vykurovacím zariadením, alebo priamo na vstupe do lisovacieho kontajnera.

Teplota kovu pri lisovaní by mala byť zvolená tak, aby kov v deformačnej zóne bol v stave maximálnej plasticity. Hliník a jeho zliatiny sa lisujú pri teplotách 370-500 °C, meď a jej zliatiny pri 600-950 °C, titán a zliatiny niklu pri 900-1200 °C a oceľ pri 1100-1280 °C,

Teplota kovu pri lisovaní a rýchlosť toku sú hlavné technologické parametre procesu. Zvyčajne sa oba tieto parametre spájajú do jedného konceptu teplotno-rýchlostného režimu, ktorý určuje štruktúru, vlastnosti a kvalitu lisovaných produktov. Prísne dodržiavanie teplotného a rýchlostného režimu je základom pre získanie vysoko kvalitných produktov. To je dôležité najmä pri lisovaní hliníkových zliatin, ktoré sa lisujú oveľa nižšími rýchlosťami ako zliatiny medi.

Hlavné typy tepelného spracovania lisovaných výrobkov sú: žíhanie, kalenie, starnutie.

Po lisovaní a tepelnom spracovaní môžu mať lisované výrobky deformácie v dĺžke a v priereze. Na elimináciu skreslenia tvaru lisovaných výrobkov sa používajú naťahovacie rovnačky, valcovacie stroje na valcovanie a valcovacie rovnačky.

Aby lisované výrobky získali komerčný vzhľad, je ich povrch upravený, v dôsledku čoho sú odstránené mazivá, vodný kameň a rôzne povrchové chyby. Osobitné miesto v týchto operáciách, nazývaných dokončovanie, má leptanie. Pre množstvo lisovaných výrobkov, najmä z hliníkových zliatin, sa vykonáva eloxovanie (proces vytvárania filmu na povrchu lisovaných výrobkov polarizáciou vo vodivom prostredí) na dekoratívne účely, ako aj ako ochranný náter. Technologický proces eloxovania lisovaných výrobkov pozostáva z operácií odmasťovania, leptania, umývania, leštenia, samotného eloxovania, sušenia a nanášania anódového filmu.

Rezanie lisovaných výrobkov na dĺžky a rezanie vzoriek na mechanické skúšanie sa vykonáva rôznymi spôsobmi. Najbežnejším rezaním na kotúčových pílach sú rezacie frézy.

Po narezaní a prevzatí službou technickej kontroly je väčšina lisovaných výrobkov konzervovaná a zabalená do kontajnerov. Vymastený balík lisovacích produktov je umiestnený v hrubej obálke vyrobenej z naolejovaného papiera, čím sa eliminuje priamy kontakt kovu s drevom a prenikanie vlhkosti do kovu.

Kontrolné otázky a úlohy pre 5. kapitolu

• 1. Definujte pojem „lisovanie“ a vysvetlite podstatu tohto procesu.
• 2. Aká schéma napätosti sa realizuje pri lisovaní v deformačnej zóne?
• 3. Uveďte a okomentujte výhody a nevýhody procesu lisovania v porovnaní s valcovaním tyčí a rúr.
• 4. Uveďte najvhodnejšie oblasti na lisovanie.
• 5. Aké vzorce možno použiť na výpočet pomeru predĺženia pri lisovaní?
• 6. Ako súvisí relatívny stupeň deformácie a pomer predĺženia?
• 7. Ako je možné pri znalosti rýchlosti lisovania určiť rýchlosť výdychu?
• 8. Uveďte hlavné spôsoby lisovania.
• 9. Popíšte vlastnosti priameho lisovania.
• 10. Aké sú výhody spätného lisovania v porovnaní s priamym lisovaním?
• 11. Čo je to polokontinuálne lisovanie?
• 12. Aká je konštrukčná vlastnosť lisovacej podložky pre polokontinuálne lisovanie?
• 13. Popíšte princíp kontinuálneho lisovania podľa spôsobu kon-

• 14. Aké sú fázy procesu lisovania?
• 15. Popíšte vznik platiny lisu pri lisovaní.
• 16. Uveďte hlavné vzory, ktoré určujú veľkosť zvyšku lisu.
• 17. Aké metódy znižujú veľkosť zvyškov lisu počas lisovania?
• 18. Na čo slúži tŕňová ihla pri lisovaní rúr?
• 19. Porovnanie vytláčania rúr priamou a reverznou metódou.
• 20. Ako je organizovaný proces lisovania rúr so zváraním?
• 21. Popíšte nastavenie nástroja pri lisovaní rúr cez jednokanálovú kombinovanú matricu.
• 22. Aký je dizajnový znak kombinovanej matice?
• 23. Vymenujte vlastnosti lisovania cez viackanálovú maticu.
• 24. V akých prípadoch je vhodné nahradiť jednokanálové lisovanie viackanálovým lisovaním?
• 25. Uveďte vzorec na výpočet pomeru predĺženia pre viackanálové lisovanie.
• 26. Prečo je potrebné určiť silové pomery lisovania?
• 27. Aké sú metódy na určenie silových pomerov lisovania?
• 28. Popíšte hlavné experimentálne metódy na určenie silových pomerov lisovania, ich výhody a nevýhody.
• 29. Vymenujte a opíšte analytické metódy hodnotenia prítlačnej sily.
• 30. Aké sú zložky celkovej sily lisu?
• 31. Aké sú hlavné faktory ovplyvňujúce veľkosť lisovacej sily.
• 32. Uveďte základné princípy, podľa ktorých sa volí rýchlosť lisovania.
• 33. Popíšte typickú konštrukciu inštalácie hydraulického lisu.
• 34. Aké typy hydraulických lisov sa používajú na lisovanie?
• 35. Vysvetlite princíp činnosti hydraulických tyčových a rúrkových profilových lisov.
• 36. Čo je súčasťou súpravy lisovacích nástrojov?
• 37. Popíšte účel a konštrukciu nádoby.
• 38. Aké ocele sa používajú na výrobu lisovacích nástrojov.
• 39. Aké typy razidiel sa používajú na lisovanie?
• 40. Aký je postup pri vývoji procesu lisovania?
• 41. Aké operácie sú zahrnuté v technologickej schéme lisovania hliníkových lisovaných výrobkov?
• 42. Ako sa upravujú tlačové správy?
• 43. Na čo slúži eloxovanie hliníkových lisovaných výrobkov?

Zariadenie je určené na výrobu prstencových polotovarov vysokých brúsnych a leštiacich kotúčov na keramické, bakelitové, vulkanitové a iné spojivá. Obsahuje puzdro inštalované s možnosťou vertikálneho pohybu s horizontálnymi vodidlami. Vo vnútri krytu je tŕň s formovacími doskami. Mechanizmus vertikálneho pohybu krytu je vyrobený vo forme dvoch ozubených kolies. Jedna z koľajníc je upevnená na spodnej traverze zariadenia, druhá - na hornej. Prevodovka je spojená s vodorovnými vodidlami. Zariadenie umožňuje znížiť rozdiel v hustote kruhov vo výške. 2 chorý.

Vynález sa týka brúsneho priemyslu, najmä zariadení na výrobu prstencových polotovarov vysoko abrazívnych brúsnych a leštiacich kotúčov na keramické, bakelitové, vulkanické a iné spojivá. Známe je zariadenie na jednostranné formovanie polotovarov brúsnych kotúčov, ktoré obsahuje puzdro, hornú a spodnú formovaciu dosku namontovanú na tŕni. Nevýhodou tohto zariadenia, určeného na jednostranné lisovanie, sú obmedzené technologické možnosti, pretože pri tvarovaní prstencových polotovarov s výškou 50 mm a viac nie je možné zabezpečiť rovnomernú hustotu polotovarov, a teda rovnomerné mechanické vlastnosti hotových kruhov na výšku a ich požadovanú kvalitu. Uvedené zariadenie je trvalo inštalované na stole univerzálneho hydraulického lisu. Lisovanie vysokých prírezov v tomto prípade nie je možné, pretože nie je možné vložiť do zariadenia počiatočnú hmotu a vytlačiť výlisok zo zariadenia (pracovný priestor univerzálneho lisu je malý). Známe je aj zariadenie na jednostranné lisovanie polotovarov brúsnych kotúčov s predlisovaním, vrátane vertikálne pohyblivého puzdra, hornej formovacej dosky, tŕňa, spodnej formovacej dosky a mechanizmu pohybu puzdra obsahujúceho vodidlá a elastické prvky. Uvedené zariadenie na jednostranné lisovanie s predlisovaním čiastočne eliminuje nerovnomernú hustotu výsledných prírezov a rozširuje technologické možnosti procesu lisovania. Súčasne v štádiu dokončenia jednostranného lisovania pomocou hornej formovacej dosky je formovací piesok predtlačený spodnou formovacou doskou v dôsledku pohybu matrice smerom nadol. Zariadenie je aj v tomto prípade trvalo inštalované na univerzálnom lisovacom stole, čo obmedzuje jeho technologické možnosti. Podstatnou nevýhodou zariadenia určeného na jednostranné lisovanie obrobkov s predlisovaním je rozdielna dráha, ktorú v matrici prejde horná a spodná formovacia doska, teda rozdielne stlačenie formovacieho piesku, ako aj rozdielne sily pôsobiace na lisovanie z hornej a dolnej formovacej dosky. Okrem toho bude tento rozdiel v úsilí závisieť od výšky plnenia zmesi v zariadení a od výšky lisovania. Táto nevýhoda vedie k významnému rozdielu v hustote výliskov a k heterogenite mechanických vlastností (pevnosť a tvrdosť) brúsnych kotúčov získaných z nich vo výške. Technickou podstatou a dosiahnutým efektom navrhovanému vynálezu je zariadenie na lisovanie polotovarov brúsnych kotúčov, vrátane telesa namontovaného na horizontálnych vodidlách, vo vnútri ktorého je umiestnený tŕň s hornou a spodnou formovacou doskou namontovaný na ňom, mechanizmus pre vertikálny pohyb karosérie a vodorovné vedenia, spodná krížová hlava s dorazmi pre spodnú formovaciu dosku a namontovaná s možnosťou vertikálneho pohybu hornej traverzy s upevneným razníkom. V tomto zariadení sa najskôr vykonáva proces jednostranného lisovania hornou formovacou doskou a potom, po stlačení elastických prvkov pohybom telesa nadol, sa brúsna zmes podrobí predlisovaniu spodnou formovacou doskou. tanier. Predlisovanie však nezabezpečuje rovnomernú hustotu obrobkov na výšku. Hlavnou nevýhodou najbližšieho analógu je teda nerovnomerná hustota obrobkov na výšku a v dôsledku toho rôzne mechanické vlastnosti, predovšetkým pevnosť a tvrdosť brúsnych kotúčov získaných z nich na výšku. Technickým výsledkom je zníženie rozdielu hustoty vo výške kruhov (hustota sa rovná hmotnosti na jednotku objemu telesa). Pod rozdielom hustoty v tomto riešení sa rozumie zníženie kolísania číselných hodnôt tejto hustoty po celej výške kruhu a v dôsledku toho zníženie kolísania tvrdosti pozdĺž výšky kruhu. Úloha je splnená tým, že v zariadení na lisovanie polotovarov brúsnych kotúčov, ktoré obsahuje teleso namontované na vodorovných vodidlách, vo vnútri ktorého je tŕň s namontovanými hornými a spodnými formovacími doskami, je mechanizmus na vertikálny pohyb brúsneho kotúča. korpus a vodorovné vedenia, spodná traverza s dorazmi namontovaná na spodnú dosku a inštalovaná s možnosťou vertikálneho pohybu hornej traverzy spolu s na nej upevneným razníkom, podľa vynálezu mechanizmus pre vertikálny pohyb karosérie a horizontálne vodidlá sú vyrobené vo forme dvoch ozubených kolies, pričom jedna z koľajníc je upevnená na spodnej traverze, druhá - na hornej traverze a ozubené koleso je spojené s horizontálnymi vodidlami. Skutočnosť, že mechanizmus vertikálneho pohybu karosérie s vodorovnými vedeniami je vyhotovený vo forme dvojozubnicových prevodov, umožňuje prepojiť pohyb hornej pohyblivej traverzy s pohybom karosérie nadol spolu s vodorovnými vedeniami. Navyše, ako vyplýva zo zákonov mechaniky (porov. Yablonsky A.A., Nikiforova V.M. Kurz teoretickej mechaniky. Časť 1. -M. : Vyššia škola, 1977, s. 234, obr. 310), razník zariadenia, upevnený na hornej traverze a na nej upevnené koľajnice, sa bude pohybovať dole rýchlosťou dvojnásobkom rýchlosti ozubených kolies, a teda rýchlosťou tela zariadenia. Takýto pomer rýchlostí pohybu horného lisovníka a telesa smerom nadol za predpokladu, že rovnaká vzdialenosť medzi lisovníkom a hornou formovacou doskou, ako aj medzi spodnou formovacou doskou a zarážkami spodnej formovacej dosky inštalovanej na spodná traverza, je nastavená na rovnakú vzdialenosť, zabezpečí obojstranné lisovanie brúsnej zmesi s rovnakými redukciami z hornej a spodnej dosky. Obojstranné lisovanie zabezpečí rovnomernú hustotu obrobku, jednotnosť jeho mechanických vlastností a následne zlepší kvalitu získaných kotúčov s vysokým brúsnym účinkom. Navrhované zariadenie je znázornené na obr. 1 - 2, kde na obr. 1 celkový pohľad na zariadenie (pohľad z nakladacej polohy) vo východiskovej polohe (ľavá strana) a na začiatku lisovania (pravá strana), na obr. 2 - pohľad na zariadenie (predný pohľad) na začiatku lisovania (ľavá strana) a na konci lisovania (pravá strana). Zariadenie na lisovanie polotovarov brúsnych kotúčov obsahuje puzdro 1 s kotúčmi 2, vo vnútri ktorého je umiestnený tŕň 3 s hornými 4 a spodnými 5 formovacími doskami. Teleso 1 je kolesami 2 upevnené na vodorovných vodidlách (koľajničkách) 6 upevnených na základnej doske 7. Má hornú a spodnú traverzu 8 a 9. Horná traverza 8 je vyrobená s možnosťou vertikálneho pohybu. Mechanizmus pre vertikálny pohyb telesa 1 s horizontálnymi vedeniami (koľajnicami) 6 je vyrobený vo forme hrebeňov 10, 11 a ozubených kolies 12. Regály 10 sú upevnené na spodnej traverze 9 zariadenia, lamely 11 na horná traverza 8. Ozubené kolesá 12 sú spojené pomocou základnej dosky 7 s vodorovnými vedeniami 6. Na hornej traverze 8 je upevnený razník 13. Na spodnej traverze 9 sú namontované dva dorazy 14 spodnej formovacej dosky 5. zariadenie funguje nasledovne. V prstencovej dutine puzdra 1 v nakladacej polohe (nie je znázornená) sa formovací piesok 15 naloží na spodnú formovaciu dosku 5, na ňu sa namontuje horná formovacia doska 4. Potom pozdĺž horizontálnych vedení ( koľajnice) 6, puzdro 1 je zasadené do pracovnej oblasti zariadenia (obr. 1 a 2). Zapnite hnacie zariadenie (obr. 1 - 2 nie je znázornené). V tomto prípade sa horná traverza 8 spolu s razníkom 13 a lištami 11 začne pohybovať dole. Súčasne v dôsledku spolupôsobenia ozubených kolies 11 s ozubenými kolesami 12 a ozubenými kolesami 10, ozubenými kolesami 12, základnou doskou 7, vodorovnými vedeniami (koľajnicami) 6, kolesami 2 a korpusom 1. Z východiskovej polohy (ľavá časť obr. 1 ) do momentu kontaktu s hornou formovacou doskou 4 prejde razník 13 dráhu rovnajúcu sa 2h 1, pretože teleso 1 súčasne s razidlom 13 ide dole. V tomto prípade prejde teleso 1 zariadenia spolu s tŕňom 3, hornou a spodnou formovacou doskou 4 a 5 a abrazívnou zmesou 15 dráhu rovnajúcu sa h1. Ak h 1 = h 2 , kde h 2 je vzdialenosť medzi spodnou formovacou doskou 5 a podperami 14, potom sa v tomto momente doska 5 dostane do kontaktu s podperami 14. Od momentu, keď sa razník 13 dotkne hornej lišty doska 4 a spodná formovacia doska 5 sa zastaví 14, proces lisovania sa spustí. Pri lisovaní je formovací piesok 15 stlačený o hodnotu h hornou formovacou doskou 4, keď sa pohybuje dole spolu s razníkom 13 (obrázok 2) a je stlačený o hodnotu h spodnou formovacou doskou 5 posunutím tejto hodnoty h. dole telom 1 spolu s lisom 16. V tomto prípade razník 13 spolu s hornou formovacou doskou 4 prejde dráhu rovnajúcu sa 2h. Po ukončení lisovania sa teleso 1 spolu s kolesami 2, vodorovnými vedeniami 6 a doskou 7 vráti do pôvodnej polohy pomocou hrebeňov 10, 11 a ozubených kolies 12 v dôsledku pohybu nahor. traverzu 8. Potom sa po vodorovných vedeniach 6 teleso 1 na kolieskach 2 posunie do polohy lisovacieho výlisku 16. Prototyp zariadenia na lisovanie obrobkov elektrokorundových brúsnych kotúčov na keramický spoj s rozmermi 100 x 80 x 32 mm (GOST 2424-83) bol vyvinutý. Toto zariadenie je vybavené dvojregálovými mechanizmami s nasledovnými charakteristikami: - pohyblivé koľajnice majú dĺžku 800 mm s dĺžkou regálovej časti 300 mm, ich prierez je 25x25 mm, materiál 40X; - pevné koľajnice majú dĺžku 400 mm s dĺžkou regálovej časti 300 mm, ich prierez je 25x25 mm, materiál 40X; - ozubené kolesá majú priemer rozstupovej kružnice 80 mm, počet zubov 40, modul ozubenia 2 mm, materiál 35X; - ozubené nápravy z ocele 45 s priemerom 25 mm sú privarené k základnej doske. Polotovary získané na prototypovom zariadení po operácii tepelného spracovania boli podrobené kontrole mechanických vlastností v súlade s GOST 25961-83. Tvrdosť koliesok bola stanovená akustickou metódou pomocou prístroja „Sound 107-01“. Kontrolné výsledky ukázali, že tvrdosť je rovnomerná vo výške kruhov a ich kvalita po opracovaní spĺňa požiadavky normy Čeľabinského abrazívneho závodu. Navrhované zariadenie je vhodné použiť na výrobu vysokých (výška od 50 do 300 mm alebo viac) brúsnych kotúčov na keramické, bakelitové a vulkanické spojivá. Zdroje informácií 1. Zariadenia a zariadenia pre podniky brúsneho a diamantového priemyslu /V. A. Rybakov, V.V. Avakyan, O.S. Masevič a ďalší - L .: Mashinostroenie, s. 154 -155, obr.6.1. 2. Tamže, s. 155, obr.6.2. 3. Patent RU 2095230 C1, B 24 D 18/00, 1997.

Lisovanie - proces získavania výrobkov vytláčaním zahriateho kovu z uzavretej dutiny (nádoby) cez otvor nástroja (matrice). Existujú dva spôsoby lisovania: priame a spätné. o priamy lisovanie(obr. 17, a) kov sa vytláča v smere pohybu razníka. o obrátene lisovanie(obr. 17, b) kov sa pohybuje von z nádoby smerom k pohybu razníka.

Počiatočný obrobok na lisovanie je ingot alebo tyč valcovaná za tepla. Na získanie vysokokvalitného povrchu po lisovaní sú obrobky sústružené a dokonca leštené.

Ohrev sa vykonáva v indukčných zariadeniach alebo v peciach-kúpeľoch v roztavených soliach. Neželezné kovy sa lisujú bez zahrievania.

Ryža. 17. Priame lisovanie (a) a naopak (b):

1 - nádoba; 2 - dierovač; 3 - prázdny; 4 - ihla; 5 - matrica; 6 - profil

Deformácia počas lisovania

Pri lisovaní sa realizuje schéma celoobvodového nerovnomerného stláčania, pričom nedochádza k ťahovým napätiam. Preto je možné lisovať aj ocele a zliatiny s nízkou ťažnosťou, ako sú nástrojové zliatiny. Lisovať možno aj také krehké materiály ako mramor a liatinu. Lisovaním sa teda dajú spracovať materiály, ktoré sa v dôsledku nízkej plasticity nedajú deformovať inými metódami.

Pomer ťahu µ pri stlačení môže dosiahnuť 30-50.

Lisovací nástroj

Nástrojom je nádoba, razník, matrica, ihla (na získanie dutých profilov). Profil výsledného produktu je určený tvarom otvoru matrice; otvory v profile - s ihlou. Pracovné podmienky nástroja sú veľmi ťažké: vysoký prítlačný tlak, abrázia, zahrievanie až na 800-1200 С. Je vyrobený z vysoko kvalitných nástrojových ocelí a žiaruvzdorných zliatin.

Na zníženie trenia sa používajú tuhé mazivá: grafit, niklové a medené prášky, sulfid molybdénu.

Lisovacie zariadenie

Ide o hydraulické lisy s horizontálnym alebo vertikálnym razníkom.

Lisovacie výrobky

Lisovaním sa získavajú jednoduché profily (kruhové, štvorcové) zo zliatin s nízkou ťažnosťou a profily veľmi zložitých tvarov, ktoré nie je možné získať inými typmi OMD (obr. 18).

Ryža. 18. Stlačil prof
alebo

Výhody lisovania

Presnosť lisovaných profilov je vyššia ako u valcovaných profilov. Ako už bolo spomenuté, môžete získať profily najzložitejších tvarov. Proces je všestranný, pokiaľ ide o prechod od veľkosti k veľkosti a od jedného typu profilu k druhému. Výmena nástroja nevyžaduje veľa času.

Schopnosť dosiahnuť veľmi vysoké stupne deformácie robí tento proces vysoko produktívnym. Rýchlosti lisovania dosahujú 5 m/s a viac. Produkt sa získa jedným ťahom nástroja.

Nevýhody lisovania

Veľký kovový odpad vyváženie tlače(10-20%), pretože všetok kov nemožno vytlačiť z nádoby; nerovnomerná deformácia v nádobe; vysoké náklady a vysoké opotrebovanie nástroja; potreba výkonného zariadenia.

Kreslenie

Kreslenie – výroba profilov pretiahnutím obrobku cez postupne sa zužujúci otvor v nástroji – v o loke.

Počiatočným obrobkom na kreslenie je tyč, hrubý drôt alebo rúrka. Obrobok sa nezohrieva, t.j. ťahanie je plastická deformácia za studena.

Koniec obrobku je naostrený, prechádza cez matricu, zachytený upínacím zariadením a ťahaný (obr. 19).

Deformácia kresby

P Pri ťahaní pôsobia na obrobok ťahové napätia. Kov by sa mal deformovať iba v zužujúcom sa kanáli matrice; deformácia mimo nástroja nie je povolená. Zníženie pri jednom prechode je malé: kreslenie µ = 1,1÷1,5. Na získanie požadovaného profilu sa drôt pretiahne niekoľkými otvormi s klesajúcim priemerom.

Pretože sa vykonáva deformácia za studena, kov je nitovaný - kalený. Preto medzi ťahaním cez susedné matrice, žíhanie(zahrievanie nad teplotu rekryštalizácie) v rúrových peciach. Kalenie sa odstráni a kov obrobku sa opäť stane tvárnym, schopným ďalšej deformácie.

Nástroj na kreslenie

A nástroj je preprava, alebo zomrieť, čo je prsteň s profilovaným otvorom. Prievlaky sú vyrobené z tvrdých zliatin, keramiky, priemyselných diamantov (pre veľmi tenký drôt s priemerom menším ako 0,2 mm). Tuhé mazivá znižujú trenie medzi nástrojom a obrobkom. Na získanie dutých profilov sa používajú tŕne.

Pracovný otvor matrice má po dĺžke štyri charakteristické zóny (obr. 20): I - vstup, alebo mazanie, II - deformačné, alebo pracovné, s uhlom α = 8÷24º, III - kalibrácia, IV - výstupný kužeľ.

Tolerancia veľkosti drôtu je v priemere 0,02 mm.

Zariadenie na kreslenie

Existovať ťahadlá rôzne prevedenia - bubnové, hrebeňové, reťazové, hydraulicky poháňané atď.

bubnové mlyny(obr. 21) sa používa na ťahanie drôtov, prútov a rúr malého priemeru, ktoré sa dajú navíjať do nepokojov.

Bubnové mlyny na viacnásobné ťahanie môžu obsahovať až 20 bubnov; medzi nimi sú ťahadlá a žíhacie pece. Rýchlosť drôtu je v rozmedzí 6-3000 m/min.

reťaz kreslenie krajín(obr. 22) sú určené pre výrobky veľkého prierezu (tyče a rúry). Dĺžka výsledného produktu je obmedzená dĺžkou lôžka (do 15 m). Kreslenie potrubia sa vykonáva na tŕni.

R
je. 22. Stroj na ťahanie reťaze:

1 - ťahať; 2 - kliešte; 3 - vozík; 4 - ťažný hák; 5 - reťaz; 6 - predné ozubené koleso;

7 - reduktor; 8 - elektromotor

Výrobky na kreslenie

Ťahaním sa získa drôt s priemerom 0,002 až 5 mm, ako aj prúty, tvarové profily (rôzne vodidlá, hmoždinky, štrbinové valčeky) a rúrky (obr. 23).

Ryža. 23. Profily získané ťahaním

Výhody kreslenia

Ide o vysokú rozmerovú presnosť (tolerancie nie viac ako stotiny mm), nízku drsnosť povrchu, možnosť získať tenkostenné profily, vysokú produktivitu a malé množstvo odpadu. Proces je univerzálny (nástroj môžete jednoducho a rýchlo vymeniť), takže je široko používaný.

Dôležité je aj to, že je možné meniť vlastnosti výsledných produktov v dôsledku mechanického vytvrdzovania a tepelného spracovania.

Nevýhody kresby

Nevyhnutnosť vytvrdzovania a nutnosť žíhania tento proces komplikuje. Kompresia pri jednom prechode je malá.

Kovanie

Komu ovkoy nazývajú výrobu výrobkov postupnou deformáciou ohriateho obrobku údermi univerzálneho nástroja - štrajkujúcich. Výsledný obrobok alebo hotový výrobok sa nazýva kovanie.

Počiatočným obrobkom sú ingoty alebo bloky, dlhé výrobky jednoduchej časti. Predlisky sa zvyčajne ohrievajú v komorových peciach.

Deformácia kovania

Deformácia v procese kovania prebieha podľa schémy voľného plastového toku medzi povrchmi nástroja. Deformáciu je možné vykonávať postupne v samostatných častiach obrobku, takže jej rozmery môžu výrazne presiahnuť plochu úderníkov.

Veľkosť deformácie vyjadruje kovanie:

kde F max a F min - počiatočná a konečná prierezová plocha obrobku a pomer väčšej plochy k menšej ploche, preto je výkovok vždy väčší ako 1. Čím väčšia je hodnota výkovku, tým je kov kvalitnejší kovaný. Niektoré operácie kovania sú znázornené na obr. 25.

Ryža. 25. Kovacie operácie:

a- preťahovanie; b- firmvér (získanie diery); v- výrub (rozdelenie na časti)

Nástroj na kovanie

Nástroj je univerzálny (použiteľný na výkovky rôznych tvarov): ploché alebo vysekané zápustky a sada podporných nástrojov (tŕne, podložky, prerazenia atď.).

Kovacie zariadenie

Používajú sa stroje dynamickej alebo perkusnej akcie - kladivá a stroje statického pôsobenia - hydraulické lisy.

Kladivá sa delia na pneumatické, s hmotnosťou padajúcich častí do 1 t, a para-vzduch, s hmotnosťou padajúcich dielov do 8 ton. Kladivá prenášajú energiu nárazu na obrobok za zlomok sekundy. Pracovnou tekutinou v bucharoch je stlačený vzduch alebo para.

Hydraulické lisy so silou do 100 MN sú určené na spracovanie tých najťažších obrobkov. Obrobok upnú medzi úderníky na desiatky sekúnd. Pracovnou kvapalinou v nich je kvapalina (vodná emulzia, minerálny olej).

Aplikácia kovania

Kovanie sa najčastejšie používa v kusovej a malovýrobe, najmä pri ťažkých výkovkoch. Z ingotov s hmotnosťou do 300 ton je možné získať výrobky iba kovaním. Ide o hriadele hydrogenerátorov, kotúče turbín, kľukové hriadele lodných motorov, valce valcovní.

Výhody kovania

V prvom rade ide o všestrannosť procesu, ktorý umožňuje získať širokú škálu produktov. Kovanie nevyžaduje zložité nástroje. Počas kovania sa zlepšuje štruktúra kovu: vlákna vo výkovku sú usporiadané priaznivo, aby odolali zaťaženiu počas prevádzky, odlievaná štruktúra je rozdrvená.

Nevýhody kovania

Tým je, samozrejme, nízka produktivita procesu a potreba značných prídavkov na obrábanie. Výkovky sa získavajú s nízkou rozmerovou presnosťou a vysokou drsnosťou povrchu.

Lisovanie

Lisovanie- druh tlakovej úpravy, pri ktorej je kov vytláčaný z uzavretej dutiny cez otvor v matrici zodpovedajúci prierezu pretláčaného profilu.

Ide o moderný spôsob výroby rôznych profilových polotovarov: tyče s priemerom 3 ... 250 mm, rúrky s priemerom 20 ... 400 mm s hrúbkou steny 1,5 ... 15 mm, profily z komplexného masívu a duté profily s plochou prierezu do 500 cm2.

Prvýkrát bola metóda vedecky podložená akademikom Kurnakovom N.S. v roku 1813 a používala sa najmä na výrobu prútov a rúr zo zliatin cínu a olova. V súčasnosti sa ako východiskový predvalok používajú ingoty alebo valcované výrobky z uhlíkových a legovaných ocelí, ako aj z neželezných kovov a zliatin na ich báze (meď, hliník, horčík, titán, zinok, nikel, zirkónium, urán, tórium). .

Technologický proces lisovania zahŕňa nasledujúce operácie:

príprava obrobku na lisovanie (rezanie, predbežné zapnutie stroja, pretože kvalita povrchu obrobku ovplyvňuje kvalitu a presnosť profilu);

zahrievanie obrobku s následným čistením od vodného kameňa;

· položenie obrobku do nádoby;

Proces priameho lisovania

Dokončenie produktu (separácia zvyškov lisu, rezanie).

Lisovanie sa vykonáva na hydraulických lisoch s vertikálnym alebo horizontálnym piestom, s kapacitou do 10 000 ton.

Existujú dva spôsoby lisovania: rovno a späť(Obr. 11.6.)

Pri priamom lisovaní prebieha pohyb lisovníka a výtok kovu cez otvor matrice v rovnakom smere. Pri priamom lisovaní je potrebná oveľa väčšia sila, pretože časť sa vynakladá na prekonanie trenia pri pohybe kovu obrobku vo vnútri nádoby. Zvyšok lisu je 18...20% hmotnosti obrobku (v niektorých prípadoch - 30...40%). Ale proces sa vyznačuje vyššou kvalitou povrchu, schéma lisovania je jednoduchšia.

Ryža. 11.6. Schéma lisovania tyčí priamou (a) a reverznou (b) metódou

1 - hotová tyč; 2 - matrica; 3 - prázdny; 4 - punč

Pri spätnom lisovaní je obrobok umiestnený v slepej nádobe a pri lisovaní zostáva nehybný a výtok kovu z otvoru matrice, ktorý je pripevnený ku koncu dutého lisovníka, nastáva v smere opačnom k pohyb razníka s matricou. Spätné lisovanie vyžaduje menšie úsilie, zvyšok lisu je 5 ... 6%. Menšia deformácia však vedie k tomu, že lisovaná tyč zadržiava stopy štruktúry liateho kovu. Schéma dizajnu je zložitejšia

Proces lisovania je charakterizovaný nasledujúcimi hlavnými parametrami: pomerom predĺženia, stupňom deformácie a rýchlosťou odtoku kovu z hrotu matrice.

Pomer predĺženia je definovaný ako pomer plochy prierezu nádoby k ploche prierezu všetkých otvorov v matrici.

Stupeň deformácie:

Rýchlosť odtoku kovu z bodu matrice je úmerná pomeru predĺženia a je určená vzorcom:

kde: - rýchlosť lisovania (rýchlosť razenia).

Počas lisovania je kov vystavený celoplošnému nerovnomernému stlačeniu a má veľmi vysokú ťažnosť.

Medzi hlavné výhody procesu patrí:

možnosť spracovania kovov, ktoré vzhľadom na nízku ťažnosť nemožno spracovať inými metódami;

Možnosť získania prakticky akéhokoľvek profilu prierezu;

získanie širokej škály produktov na rovnakom lisovacom zariadení s výmenou iba matrice;

· vysoká produktivita, až 2…3 m/min.

Nevýhody procesu:

· zvýšená spotreba kovu na jednotku produktu v dôsledku strát vo forme zvyškov po lisovaní;

výskyt v niektorých prípadoch viditeľnej nerovnosti mechanických vlastností pozdĺž dĺžky a prierezu výrobku;

vysoká cena a nízka životnosť lisovacieho nástroja;

vysoká energetická náročnosť.

Kreslenie

Podstatou procesu ťahania je ťahanie polotovarov cez zužujúci sa otvor (matnicu) v nástroji nazývanom matrica. Konfigurácia otvoru určuje tvar výsledného profilu. Schéma kreslenia je na obr. 11.7.

Obr.11.7. Schéma kreslenia

Ťahaním sa získa drôt s priemerom 0,002 ... 4 mm, tyče a profily tvarovaného prierezu, tenkostenné rúry vrátane kapilárnych. Kreslenie sa používa aj na kalibráciu prierezu a zlepšenie kvality povrchu obrobkov. Ťahanie sa častejšie vykonáva pri izbovej teplote, keď vytvrdzovanie sprevádza plastickú deformáciu; používa sa na zlepšenie mechanických vlastností kovu, napríklad pevnosť v ťahu sa zvyšuje 1,5 ... 2 krát.

Východiskovým materiálom môže byť tyč valcovaná za tepla, dlhé výrobky, drôt, rúry. Ťahaním sa spracovávajú ocele rôzneho chemického zloženia, neželezné kovy a zliatiny vrátane drahých.

Hlavným nástrojom na kreslenie sú raznice rôznych vzorov. Zápustka pracuje v ťažkých podmienkach: vysoké namáhanie sa spája s opotrebovaním pri ťahaní, preto sú vyrobené z tvrdých zliatin. Na získanie obzvlášť presných profilov sú matrice vyrobené z diamantu. Konštrukcia nástroja je znázornená na obr. 11.8.

Obr.11.8. Celkový pohľad na matricu

Voloka 1 upevnené v klietke 2. Matrice majú zložitú konfiguráciu, jej súčasťou sú: sacia časť I vrátane vstupného kužeľa a mazacej časti; deformujúca časť II s uhlom nahor (6…18 0 pre tyče, 10…24 0 pre rúry); cylindrický merací pás III s dĺžkou 0,4…1 mm; výstupný kužeľ IV.

Technologický proces kreslenia zahŕňa nasledujúce operácie:

· predbežné žíhanie obrobkov na získanie jemnozrnnej štruktúry kovu a zvýšenie jeho ťažnosti;

Leptanie prírezov v zohriatom roztoku kyseliny sírovej na odstránenie vodného kameňa s následným umytím, po odstránení vodného kameňa sa na povrch nanesie podmazávacia vrstva medením, fosfátovaním, vápnením, mazivo dobre priľne k vrstve a koeficient trenia. je výrazne znížená;

pri ťahaní sa obrobok postupne ťahá cez sériu postupne sa zmenšujúcich otvorov;

· žíhanie na odstránenie deformačného spevnenia: po 70…85% redukcii pre oceľ a 99% redukcii pre neželezné kovy;

konečná úprava hotových výrobkov (strihanie koncov, vyrovnávanie, strihanie na dĺžky atď.)

Technologický proces ťahania sa vykonáva na špeciálnych ťahacích strojoch. V závislosti od typu ťažného zariadenia sa rozlišujú mlyny: s priamočiarym pohybom ťahaného kovu (reťaz, hrebeň); s navíjaním spracovávaného kovu na bubon (bubon). Na výrobu drôtu sa zvyčajne používajú bubnové mlyny. Počet kotúčov môže byť až dvadsať. Rýchlosť ťahania dosahuje 50 m/s.

Proces ťahania charakterizujú nasledujúce parametre: pomer ťahania a stupeň deformácie.

Pomer predĺženia je určený pomerom konečnej a počiatočnej dĺžky alebo počiatočnej a konečnej plochy prierezu:

Stupeň deformácie je určený vzorcom:

Zvyčajne pri jednom priechode pomer predĺženia nepresahuje 1,3 a stupeň deformácie je 30%. Ak je potrebné získať veľké množstvo deformácie, vykoná sa opakované kreslenie.