Сущность процесса и основные понятия

СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА И ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Представление о процессе прессования можно получить из рассмотрения схемы, приведенной на рис. 1. Заготовку 1, обычно нагретую до температуры, при которой ведется прессование, помещают в кон тейнер 2 пресса. С одного конца контейнера в специальном матрицедержателе 3 устанавливают матрицу 4 с отверстием, соответствующим сечению прессуемого изделия, с другого конца в контейнер входит поршень 5, называемый шплинтоном; иногда его называют пуансоном. На конец шплинтона для предохранения его от термических воздействий и уменьшения трения о втулку 6 контейнера помещают прессшайбу 7, диаметр которой несколько больше, чем у шплинтона. Шплинтон передает давление пресса на прессшайбу и заготовку и заставляет металл вытекать из отверстия в матрице, в результате

чего получается прессизделие 8. Установленную внутри контейнера втулку 6 подогревают, чтобы уменьшить охлаждение слитка.

Матрицы для прессования изделий сплошного сечения (прутков, профилей) имеют одно или несколько отверстий; вторые применяют для прессования изделий небольшого поперечного сечения. Для прессования труб в иглодержателе, проходящем через полый шплинтон, устанавливают иглу, которая в момент прессования определяет внутренний диаметр трубы. В начале прессования слиток распрессовывают так, что он заполняет контейнер; затем слиток прошивают иглой; перед прошивкой пуансон отводят немного назад. Выдавленная часть металла в момент распрессовки и прошивки выходит из матрицы в виде прутка — пробки, диаметр которой равен диаметру отверстия матрицы, а длина зависит от момента прекращения обжатия — окончания распрессовки слитка. В конце операции прессования в контейнере остается часть металла, называется пресс- остатком, величина которой определяется размером изделий, свойствами прессуемого металла, а также конструкцией пресса.

Технические характеристики процесса прессования следующие:

1. Коэффициент, степень вытяжки, или просто вытяжка λ_техн, представляющий фактическую вытяжку при прессовании. Его опрёделяют как отношение площади поперечного сечения контейнера F_к площади поперечного сечения всех отверстий матрицы Σ F_i:

Коэффициент вытяжки при прессовании труб определяется как отношение площади сечения прошитого слитка или заготовки к площади поперечного сечения трубы F_тр:

2. Помимо вытяжки λ_техн, подсчитываемой по приведенным формулам, различают физический коэффициент вытяжки λ_техн,определяемый при прессовании профилей и изделий сложной конфигурации по формуле

где f- коэффициент формы профиля, представляющий отношение периметра сечения профиля П_п к периметру сечения круглого прутка П_п равновеликого по площади сечения профиля; П_п>П_к..

З. Степень деформации ψ‚ %, определяемая как отношение разности между площадью поперечного сечения контейнера F_к и площадью сечения всех отверстий матрицы Σ F_i к площади по перечного сечения контейнера F_к:

Степень деформации для труб при прессовании на игле определяется как разность между площадью сечения прошитого слитка и площадью сечения трубы к площади сечения прошитого слитка:

4. Логарифмический показатель степени вытяжки lnλ= i, определяющий усредненный численный коэффициент вытяжки при прессовании.

Напряженное и деформированное состояние, металла в процессе прессования очень сложное. Оно характеризуется крайней неоднородностью по сечению слитка и по его длине. Далее будут более подробно разобраны основные особенности этой не однородности и ее зависимость от разных факторов процесса.

На рис. 2 приведена схема главных напряжений и главных деформаций прессования применительно к простейшему виду процесса — прессованию прутка, которая показывает направление главных напряжений σ, главных деформаций δ и главных скоростей деформации ω [11]. Как видно из рисунка, процесс характеризуется напряжением всестороннего сжатия. Всестороннее сжатие обеспечивает деформируемому металлу наиболее высокую пластичность по сравнению с другими процессами обработки металла давлением. Однако эта положительная особенность процесса проявляется в условиях крайне неравномерных деформаций, и скоростей; даже для простейшего случая прессования — выдавливание сплошного цилиндрического прутка из сплошного цилиндрического слитка — неравномерность деформаций достигает очень больших значений.

Дата добавления: 2015-08-29