Содержание страницы
Что такое прессование металла
Прессованием называют процесс выдавливания находящегося в контейнере металла через выходное отверстие (очко) матрицы. Прессование обычно применяют для обработки цветных металлов и сплавов, а в некоторых случаях — стали и других сплавов.
Исходный материал для прессования — литые или прокатанные заготовки. Прессованием можно получать профили различного сечения (рис. 1), в том числе прутки диаметром 5. . .200 мм, трубы диаметром до 800 мм при толщине стенок 1,5. . . 8 мм, разнообразные фасонные профили.
Рис. 1. Профили изделий, получаемых прессованием
Различают два метода прессования металла — прямой и обратный.
При прямом методе прессования (рис. 2, а) заготовка 3, нагретая до необходимой температуры, помещается в контейнер 5 пресса. С одной стороны контейнера посредством матрицедержа- теля 1 закреплена матрица 2 с выходным отверстием. С другой стороны контейнера имеется пуансон 6 с пресс-шайбой 4 на конце. В ходе работы пресса на пуансон давит плунжер, через пресс-шайбу усилие передается заготовке, заставляя металл пластически деформироваться и вытекать через выходное отверстие матрицы. К концу процесса прессования в контейнере остается небольшая часть металла, составляющая 18. . . 20 % массы слитка, называемая пресс-остатком.
Рис. 2. Методы прессования
При обратном методе прессования металла (рис. 2, б) в контейнер 5 вместо пресс-шайбы входит полый пуансон 6 с матрицей 7 на конце Во время движения пуансона закрепленная на нем матрица давит на слиток или заготовку 3, в результате чего металл вытекает через отверстие матрицы в направлении, обратном перемещению пуансона При обратном прессовании отходы металла уменьшаются на 5. . . 6 %, усилия прессования снижаются на 25. . .30 %, но сложна конструкция пресса.
При прессовании труб (рис. 2, в) заготовка 3, помещенная внутрь контейнера 5, сначала прошивается стальной иглой 10. Передний конец иглы проходит через всю заготовку и выходит на некоторое расстояние из отверстия матрицы 2. Вследствие этого между стенками отверстия матрицы и наружной поверхностью стальной иглы образуется кольцевой зазор. При движении пуансона 6 вместе с пресс-шайбой 9 в направлении матрицы металл выдавливается через кольцевой зазор и принимает форму трубы 8. Наружный диаметр трубы равен диаметру отверстия матрицы, внутренний — диаметру стальной иглы.
Наибольшее распространение среди оборудования для прессования получили прессы с гидравлическим приводом, отличающиеся простотой конструкции и способностью развивать значительные усилия прессования. Механические прессы для прессования металла применяются значительно реже.
1. Гидравлические прессы
Гидравлические прессы с горизонтальным перемещением пресс-шайбы и прутка обеспечивают усилие прессования от 6 до 60 МН, применяют и более мощные. При вертикальном перемещении пресс-шайбы максимальное усилие прессования от 3 до 10 МН. Наибольшее распространение получили горизонтальные прессы с усилием прессования от 10 до 50 МН.
Гидравлический пресс для прессования профилей представляет собой сложный комплекс машин и механизмов, включающий машины для подачи слитка в нагревательную печь и выдачи из печи, подачи слитка к прессу и установки его в контейнер, отрезки пресс- остатка и его уборки, транспортировки отпрессованных изделий и их отделки и сам пресс (рис 3) Все операции прессования механизированы и автоматизированы с помощью систем с ЧПУ.
Основной инструмент для прессования — матрица. При прессовании матрица обеспечивает получение правильных размеров и качественной поверхности профиля.
По количеству отверстий матрицы могут быть одноочковыми и многоочковыми. Количество отверстий в многоочковой матрице определяется видом получаемого изделия и необходимой производительностью пресса Например, при прессовании круглых профилей небольших размеров матрица может иметь свыше 30 отверстий При прессовании тонких профилей, а также профилей переменного сечения по длине прутка матрицы делают разъемными.
Рис. 3. Пресс гидравлический горизонтальный ПА8744 с усилием 25 МН с ходом ползуна 2460 мм: а — схема; б — общий вид; 1 — цилиндр; 2 — плунжер; 3 — ползун; 4 — инструмент; 5 — контейнер; 6 — матрица; 7 — станина; 8 — отрезное устройство; 9 — приемное устройство.
Для увеличения стойкости рабочей поверхности применяют матрицы со вставным очком из металлокерамики, микролита или термокорунда.