Сущность процесса электровысадки, способы осуществления

Электровысадка характеризуется совмещением электронагрева методом сопротивления части заготовки с ее деформированием. Этот процесс обеспечивает возможность:

- получения достаточно точных по объему больших наборов металла в любой части заготовки за один технологический переход;

- обработки заготовок с малой продольной устойчивостью;

- изготовления изделий из труднодеформируемых материалов, использование процесса в мелкосерийном производстве, в связи с простотой и низкой стоимостью применяющейся технологической оснастки;

- полной механизация и автоматизации процесса.

Процесс электровысадки позволяет получать поковки с расположением волокон, плавно повторяющих внешний контур детали, что положительно сказывается на ее эксплуатационных качествах, а также сократить расходы энергии на нагрев.

Указанные преимущества, а также значительная номенклатура изделий создают предпосылки для широкого применения электровысадки.

Высаживаемая заготовка закладывается в радиальный электрод машины, выполненный разъемным. Верхняя и нижняя половины его крепятся на гидроцидиндрах, с помощью которых половины электрода сжимаются с некоторым усилием , плотно охватывая заготовку в процессе высадки, что необходимо для создания надежного электрического контакта. При этом заготовка фиксируется на оси высадки.

Затем высадочный ползун прижимает заготовку к упорному электроду с некоторым усилием , развиваемым высадочным цилиндром. Расстояние между электродами регулируется от нулевого значения до величины, равной ходу ползуна упорного электрода.

При достижении в гидросистеме машины давления, соответствующего усилия автоматически включается понижающий трансформатор. По части заготовки, находящейся между электродами, пропускается электрический ток (50 Гц), нагревающий ее до ковочной температуры. Под действием усилия нагретая заготовка осаживается. В то же время в зону нагрева подается новый участок заготовки, который также нагревается, а затем осаживается. Процессы нагрева и деформирования выполняются одновременно и непрерывно. Величина утолщения зависит от соотношения скоростей движения и высадочного и упорного ползунов. Течение металла может ограничиваться по боковым поверхностям утолщений матрицей или оправкой (закрытая высадка) или же не ограничиваться (свободная высадка).

Усилие деформирования в течение всего времени остается постоянным, поэтому сечение высаживаемой части заготовки увеличивается до известного предела, обуславливаемого прочностными характеристиками материала. После достижения этого предела размеры или остаются неизменными, т.е. наступает стационарная стадия процесса, характеризующаяся постоянством скоростей , и формы переходной части утолщения.

При симметричной высадке деформирование металла заканчивается в момент контакта его со стенками матрицы. При несимметричной – продолжается и после контакта. Из-за теплоотдачи на границе контакта металла с матрицей температура в области пластической деформации будет ниже, чем при симметричной. Т.о. для получения одного и того же утолщения при несимметричной высадке потребуется большее усилие деформирования или большая температура в очаге деформации.

Приближенно можно допустить, что при электровысадке каждый участок заготовки нагревается до ковочной температуры за промежуток времени, в течение которого он перемещается от некоторого сечения контактного участка радиального электрода до сечения, соответствующего началу деформации.

Расстояние между этими сечениями зависит от скоростей и . Чрезмерное увеличение этого расстояния приведет к потере устойчивости высаживаемой части заготовки. Уменьшение скоростей и ведет к снижению производительности процесса и может привести к перегреву метала.

Для получения изделий с заданной конфигурацией утолщения необходимо правильное сочетание усилий деформирования , сжатия радиального электрода , тока нагрева , скоростей и . Характер распределения температуры в приторцевой зоне зависит от соотношения количеств тепла, генерируемого током на переходном сопротивлении между заготовкой и упорным электродом, и тепла, поглощаемого упорным электродом. Качество высаживаемого изделия во многом зависит от величины переходного сопротивления и теплофизических характеристик материала упорного электрода.

Дата добавления: 2015-07-24