Прессование заключается. Основы технологических процессов прессования. Технологический процесс прессования

Прессование – процесс получения изделий путем выдавливания нагретого металла из замкнутой полости (контейнера) через отверстие инструмента (матрицы). Существуют два способа прессования: прямой и обратный. При прямом прессовании (рис. 17, а ) металл выдавливается в направлении движения пуансона. При обратном прессовании (рис. 17, б ) металл движется из контейнера навстречу движению пуансона.

Исходной заготовкой для прессования является слиток или горячекатаный пруток. Для получения качественной поверхности после прессования заготовки обтачивают и даже шлифуют.

Нагрев ведется в индукционных установках или в печах-ваннах в расплавах солей. Цветные металлы прессуются без нагрева.

Рис. 17. Прессование прямое(а) и обратное (б) :

1 – контейнер; 2 – пуансон; 3 – заготовка; 4 – игла; 5 – матрица; 6 – профиль

Деформация при прессовании

При прессовании реализуется схема всестороннего неравномерного сжатия, при этом нет растягивающих напряжений. Поэтому прессовать можно даже стали и сплавы с низкой пластичностью, например, инструментальные. Даже такие хрупкие материалы как мрамор и чугун поддаются прессованию. Таким образом, прессованием можно обрабатывать материалы, которые из-за низкой пластичности другими методами деформировать невозможно.

Коэффициент вытяжки µ при прессовании может достигать 30-50.

Инструмент для прессования

Инструмент – это контейнер, пуансон, матрица, игла (для получения полых профилей). Профиль получаемого изделия определяется формой отверстия матрицы; отверстия в профиле – иглой. Условия работы инструмента очень тяжелые: большие контактные давления, истирание, нагрев до 800-1200 С. Его изготавливают из высококачественных инструментальных сталей и жаропрочных сплавов.

Для уменьшения трения применяют твердые смазки: графит, порошки никеля и меди, дисульфид молибдена.

Оборудование для прессования

Это гидравлические прессы, с горизонтальным или вертикальным расположением пуансона.

Продукция прессования

Прессованием получают простые профили (круг, квадрат) из сплавов с низкой пластичностью и профили очень сложных форм, которые нельзя получить другими видами ОМД (рис. 18).

Рис. 18. Прессованные проф
или

Преимущества прессования

Точность прессованных профилей выше, чем прокатанных. Как уже говорилось, можно получать профили самых сложных форм. Процесс универсален с точки зрения перехода с размера на размер и с одного типа профиля на другой. Смена инструмента не требует больших затрат времени.

Возможность достижения очень высоких степеней деформации делает этот процесс высокопроизводительным. Скорости прессования достигают 5 м/c и более. Изделие получается за один ход инструмента.

Недостатки прессования

Большой отход металла в пресс-остаток (10-20 %), так как весь металл не может быть выдавлен из контейнера; неравномерность деформации в контейнере; высокая стоимость и большой износ инструмента; необходимость мощного оборудования.

Волочение

Волочение – изготовление профилей путем протягивания заготовки через постепенно сужающееся отверстие в инструменте – во локе.

Исходной заготовкой для волочения является пруток, толстая проволока или труба. Заготовка не нагревается, т. е. волочение – это холодная пластическая деформация.

Конец заготовки заостряется, его пропускают сквозь волоку, захватывают зажимным устройством и протягивают (рис. 19).

Деформация при волочении

При волочении на заготовку действуют растягивающие напряжения. Металл должен деформироваться только в сужающемся канале волоки; за пределами инструмента деформация недопустима. Обжатие за один проход небольшое: вытяжкаµ = 1,1÷1,5. Для получения нужного профиля проволока протягивается через несколько отверстий уменьшающегося диаметра.

Так как осуществляется холодная деформация, то металл наклепывается – упрочняется. Поэтому между протягиваниями через соседние волоки выполняется отжиг (нагрев выше температуры рекристаллизации) в трубчатых печах. Наклеп снимается, и металл заготовки снова становится пластичным, способным к дальнейшей деформации.

Инструмент для волочения

Инструмент – этоволока , или фильера , представляющая собой кольцо с профилированным отверстием. Изготавливают волоки из твердых сплавов, керамики, технических алмазов (для очень тонкой проволоки, диаметром менее 0,2 мм). Трение между инструментом и заготовкой уменьшают с помощью твердых смазок. Для получения полых профилей применяют оправки.

Рабочее отверстие волоки имеет по длине четыре характерные зоны (рис. 20): I – входная, или смазочная, II – деформирующая, или рабочая, с углом α = 8÷24º, III – калибрующая, IV – выходной конус.

Допуск на размер проволоки в среднем составляет 0,02 мм.

Оборудование для волочения

Существуют волочильные станы различных конструкций – барабанные, реечные, цепные, с гидравлическим приводом и др.

Барабанные станы (рис. 21) применяют для волочения проволоки, прутков и труб малого диаметра, которые можно сматывать в бунты.

Барабанные станы многократного волочения могут включать до 20 барабанов; между ними располагаются волоки и печи для отжига. Скорость движения проволоки находится в пределах 6-3000 м/мин.

Цепные волочильные станы (рис. 22) предназначены для изделий большого сечения (прутков и труб). Длина получаемого изделия ограничена длиной станины (до 15 м). Волочение труб выполняют на оправке.

Р
ис. 22. Цепной волочильный стан:

1 – волока; 2 – клещи; 3 – каретка; 4 – тяговый крюк; 5 – цепь; 6 – ведущая звездочка;

7 – редуктор; 8 – электродвигатель

Продукция, получаемая волочением

Волочением получают проволоку диаметром от 0,002 до 5 мм, а также прутки, фасонные профили (различные направляющие, шпонки, шлицевые валики) и трубы (рис. 23).

Рис. 23. Профили, получаемые волочением

Преимущества волочения

Это высокая точность размеров (допуски не более сотых долей мм), малая шероховатость поверхности, возможность получать тонкостенные профили, высокая производительность, малое количество отходов. Процесс универсален (просто и быстро можно заменить инструмент), поэтому широко распространен.

Важно также, что можно изменять свойства получаемых изделий за счет наклепа и термообработки.

Недостатки волочения

Неизбежность наклепа и необходимость отжигов усложняет процесс. Обжатие за один проход невелико.

Ковка

Ковкой называют получение изделий путем последовательного деформирования нагретой заготовки ударами универсального инструмента – бойков . Получаемую заготовку или готовое изделие называют поковкой .

Исходной заготовкой служат слитки или блюмы, сортовой прокат простого сечения. Нагревают заготовки обычно в печах камерного типа.

Деформация при ковке

Деформация в процессе ковки идет по схеме свободного пластического течения между поверхностями инструмента. Деформирование может выполняться последовательно на отдельных участках заготовки, поэтому её размеры могут значительно превышать площадь бойков.

Величину деформации выражает уковка :

где F max и F min – начальная и конечная площадь поперечного сечения заготовки, причем берется отношение большей площади к меньшей, поэтому уковка всегда больше 1. Чем больше значение уковки, тем лучше прокован металл. Некоторые из операций ковки показаны на рис. 25.

Рис. 25. Операции ковки:

а – протяжка;б – прошивка (получение отверстия);в – рубка (разделение на части)

Инструмент для ковки

Инструмент является универсальным (применимым для самых разных по форме поковок): бойки плоские или вырезные и набор подкладного инструмента (оправок, прожимок, прошивней и т. д.).

Оборудование для ковки

Применяются машины динамического, или ударного, действия – молоты и машины статического действия – гидравлические прессы .

Молоты подразделяются на пневматические , с массой падающих частей до 1 т, и паровоздушные , с массой падающих частей до 8 т. Молоты передают заготовке энергию удара за доли секунды. Рабочим телом в молотах является сжатый воздух или пар.

Гидравлические прессы с усилием до 100 МН предназначены для обработки самых тяжелых заготовок. Они зажимают заготовку между бойками в течение десятков секунд. Рабочим телом в них является жидкость (водная эмульсия, минеральное масло).

Применение ковки

Ковка чаще всего применяется в единичном и мелкосерийном производстве, особенно для получения тяжелых поковок. Из слитков весом до 300 т можно получить изделия только ковкой. Это валы гидрогенераторов, турбинные диски, коленчатые валы судовых двигателей, валки прокатных станов.

Преимущества ковки

Это, прежде всего, универсальность процесса, позволяющая получить самые разнообразные изделия. Для ковки не требуется сложного инструмента. В ходе ковки улучшается структура металла: волокна в поковке расположены благоприятно для того, чтобы выдерживать нагрузку при эксплуатации, литая структура измельчается.

Недостатки ковки

Это, конечно, низкая производительность процесса и необходимость значительных припусков на механическую обработку. Поковки получаются с низкой точностью размеров и большой шероховатостью поверхности.

В технике прессованием называют один из методов обработки металлов давлением. Он представляет собой процесс, при котором разогретая до высокой температуры заготовка, помещенная в замкнутую форму, выдавливается через отверстие, имеющее меньшее сечение чем то, которым обладает исходная заготовка. Прессование позволяет изготавливать изделия различного сечения, имеющие сложные профили. В качестве исходного материала при осуществлении этого технологического процесса чаще всего используются стальные прокатные заготовки или же слитки из цветных металлов и их сплавов.

Среди преимуществ тех изделий, для выпуска которых используется прессование , следует отметить высокую точность геометрических размеров. В этом отношении они намного превосходят изделия, выпускаемые прокаткой.

Методы прессования металла

На сегодняшний день на производствах используется два метода прессования металла : прямой и обратный.

Прямой метод прессования металла заключается в том, что заготовку, нагретую до определенной температуры, размещают в замкнутой полости специального контейнера. На нее пуансоном посредством пресс-шайбы передается давление. В результате этого через отверстия, расположенные в матрице, металл выдавливается.

Для обратного метода прессования металла используются контейнеры, которые с одного конца замыкаются упорными шайбами, а давление на заготовку осуществляется и через пунсон, и через матрицу. Поэтому получается, что металл перемещается в том направлении, где матрица встречается с пуансоном.

На практике более распространенным является метод прямого прессования , а метод прессования обратного используется намного реже. Дело в том, что он демонстрирует гораздо более высокую производительность, причем обеспечивает очень хорошее качество поверхностей готовых деталей. Во многих случаях метод прямого прессования металла достойно конкурирует с прокаткой.

С помощью прессования на современных промышленных предприятиях изготавливают трубы и прутки, имеющие различный профиль. При этом трубы выпускаются только с использованием метода прямого прессования , а прутки, в большинстве случаев, – обратного.

Для осуществления процесса прессования используются чаще всего вертикальные или горизонтальные гидравлические прессы. Как правило, горизонтальные используются для того, чтобы изготавливать прутки и трубы больших размеров, а вертикальные – для того, чтобы выпускать тонкостенные трубы длиной до 3 метров и диаметров до 40 миллиметров, а также прутки небольшого диаметра.

Сравнение прессования с другими методами обработки

Как известно, профили, трубы и прутки изготавливаются отнюдь не только методом прессования . Для этого широко используется также и прокатка. Прессование металла имеет по сравнению с ней как свои достоинства, так и недостатки.

Преимуществами прессования является то, что:

В ходе прессования материал приобретает вид напряженного состояния, в результате чего пластичность металла существенно повышается, и поэтому его можно обрабатывать с высокими степенями деформации;

Этот метод позволяет очень быстро перенастраивать оборудование на производство деталей других форм и размеров;

. Прессование дает возможность выпускать профили самых сложных очертаний и профили сплошные;

. Прессование позволяет получать меньшие допуски линейных размеров полуфабрикатов.

К недостаткам прессования следует отнести:

Существенные потери материала на отходах, обусловленные прессутяжками;

Значительная неравномерность тех механических свойств, которые изделие имеет по поперечному сечению и длине;

Относительно невысокая производительность процесса по сравнению с прокаткой.

Прессование металла – это основной технологический процесс, который используется для выпуска профилей, прутков и труб малыми сериями, но при большом сортаменте.

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.

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.

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. : 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.

Прессование – один из распространенных методов ОМД. Осуществляют в горячем и в холодном состояниях, не только пластичных, но и хрупких материалов, не только компактных, но и порошкообразных (см. рис.1.5). Методом прессования получают изделия самой разнообразной формы, определяемой формой очка матрицы (рис.15.1). Сортамент изделий включает профили с описанным диаметром от 3 до 250 мм, трубчатые профили диаметром от 20 до 600 мм, полые профили с одним или несколькими каналами сложной формы и пр., которые другими способами получить затруднительно или вообще невозможно.

Достоинствами способа является большие вытяжки за прессовку (до 1000), возможность прессования малопластичных материалов, универсальность способа – можно получать разнообразные изделия простой заменой матрицы, высокое качество поверхности и точность прессуемых изделий.

К недостаткам следует отнести повышенный расход металла из-за пресс-остатка, сравнительно высокую стоимость прессового оборудования, низкую производительность.

Известны два метода прессования - прямой и обратной (рис.15.2). При прямом направление движения пуансона и изделия совпадают, при обратном – противонаправлены. Но главным отличием является наличие или отсутствие перемещения металла относительно стенок контейнера. При прямом прессовании металл скользит по поверхности контейнера (за исключением небольших участков в углах, образованных контейнером и матрицедержателем - т.н. «мертвые зоны»), преодолевая противодействие сил контактного трения. При обратном - такое скольжение металла отсутствует, поэтому сила обратного прессования в 1,5…2,0 раза меньше, чем при прямом. Но этот метод более сложен по использованию, длина изделия ограничена длиной штанги пуансона, ниже производительность. Поэтому он не получил широкого распространения.

Процесс прессования осуществляют в гидравлических и механических прессах. Более распространены гидравлические прессы. Они отличаются простотой конструкции, обеспечивают значительные силы прессования, легкую регулировку скорости хода пуансона.

Гидравлические прессы бывают вертикального и горизонтального типов усилием до 60 МН и более. Прессы укомплектовывают соответствующим вспомогательным оборудованием для подачи и выдачи слитков из печи, транспортировки слитка от печи к прессу и установки его в контейнер, отрезки пресс-остатка и его уборки и пр. Все эти операции от посадки слитка в печь до уборки готовых изделий полностью механизированы и автоматизированы.

Прессование полых изделий, в т.ч. труб, осуществляют из пустотелых гильз или сплошных заготовок на оправке (игле). При использовании сплошных заготовок ее вначале прошивают иглой в контейнере, а затем начинают процесс прессования – металл выдавливают в щель между матрицей и иглой.

Эффективность прессования во многом зависит от прессового инструмента. В процессе прессования он подвергается циклическому воздействию высоких температур (до 1250 о С) с частыми теплосменами, высоким давлениям, абразивному трению. Особенно это относится к матрицам. По количеству отверстий матрицы бывают одно- и многоочковые (до 30). Существенной частью матрицы является рабочий поясок, определяющий размер и форму прессуемых изделий (рис. 15.3). Длина рабочего пояска 4…5 мм для мелких профилей и 10…15 мм – для крупных.

Из-за быстрого износа и потери размеров применяют матрицы со вставками из твердосплавных материалов.

Благоприятная схема деформации – трехосного сжатия, – обеспечивает возможность прессования даже малопластичных и хрупких металлов, в т.ч. титана, вольфрама, молибдена, бериллия, циркония и пр. Определяющими являются термомеханические условия прессования – температура, свойства металлов, вытяжка, условия трения. Обычно для получения требуемых свойств необходима не менее, чем 10-кратная вытяжка литого металла.

С точки зрения повышения выхода годного желательно иметь слитки возможно большей длины, но при этом резко возрастают сила прессования, размеры оборудования и пр. Практикой установлены такие соотношения между длиной L слитка и его диаметром D : L = 2,0…3,0D для сплошных изделий и L = 1,5…2,0D для полых.

При прессовании различают скорость прессования (скорость движения пуансона) и скорость истечения металла из матрицы. Они связаны между собой зависимостью .

Обычно пластичные металлы прессуют с повышеной скоростью истечения (алюминия до 25 м/сек, стали – до 8 м/сек), а малопластичные со скоростью всего 5 см/сек.

Прессование осуществляют со смазкой. Обычно составной частью смазки является графит, а в качестве связки машинное масло и канифоль. При прессовании труднодеформируемых сплавов используют жидкое стекло.

Прессованные изделия обычно подвергают отделочным операциям – термообработке, травлению поверхности, правке, зачистке дефектов, нанесению защитных и/или декоративных покрытий и пр.

Прессование меди

Процесс прессования медных сплавов и меди стал применяться раньше чем он был применен на других металлах. Раньше считалось, что обрабатывать медь прессованием нерационально из-за ее повышенной окисляемости при нагреве. Из меди прессуют трубы прутки профиля. Марки меди М0,М1,М2,М3,М4. Часто медные прессизделия служат заготовками для дальнейшего производства. Прессованием получают трубы диаметром от φ20x15 до φ560х15 прутки диаметром от 14 до 170 мм.

Вследствие высокой теплопроводности приводящей к незначительному температурному перепаду, характер течения меди отличается большой размерностью. Медь различных марок катодное и раскисленная фосфором (остаточное содержание от 4 до 15 %) текут при прессовании по разному. Так медь высокой электропроводности бескислородная вакуумная медь по характера течения может быть отнесена по 2-му далее 3-му типу. Медь раскисленная фосфором имеет капиллярный характер течения. Пленка окислов у фосфорной меди обладает смазывающим действие. С повышением температуры пластичность меди увеличивается. Понижение пластичности может наступить в результате раскристаллизации появления зоны хрупкости около 500 градусов С.

С другой стороны с повышением температуры нагрева резко увеличивается окисляемость. Если окисляемость при 500 0 С принять за единицу то температуре 700-750 0 С окисляемость составит 4-6 единиц, а при температуре 850-950 0 С – 12-16 единиц. Поэтому нужно стремиться прессовать при возможно малых температурах. Здесь ограничение - усиление пресса.

Если при температуре 950 0 С количество труб с пузырями - 100%, то при 850 0 С таких труб было 60%, а при 775 0 С – 15%.

Хорошие пластические свойства позволяют прессовать медь с большими вытяжками и большими скоростями истечения.

Прессование латуни

Большинство сплавов прессуют на заготовки для труб, прутков, проволоки и профилей. Марки – Л96, Л90, Л85, Л80, Л62, ХС-59-1 и т.д.

Из диаграммы состояния системы Cu-Zn следует, что латуни обладают разной структурой α,α+β и β, что и обуславливает разные их свойства при прессовании.Большинство сплавов прессуют на заготовки для труб, прутков, некруглых профилей. Чем больше в сплаве цинка, тем больше неравномерность истечения этого сплава.

Температурный интервал прессования: латунь (α+β) – 650-800 0 С; латунь α – 700-825 0 С. Изменение твердости в зависимости от t˚ α-20% Zn, (α+β)-42% Zn,ρ-48% Zn.

α- латуни прессуются при низких скоростях истечения V ист=10 50 см/сек (α+β) – латуни –при высоких скоростях: V ист 600 см/сек.

Давление истечения достигает max при 12% Zn.

Различие теплопроводности разных марок латуни определяет разный характер течения

Так сплав Л96, обладает почти такой же теплопроводностью какой и медь, и течет также как и медь. С увеличением содержания Zn и с уменьшением теплопроводности неравномерность течения латуни растет.

Прессование бронз

Бронзы прессуют на прутки; проволоку; изготавливают втулки и др. детали, работающие на трение, т.к. бронза не очень пластична, то понижение скорости истечения дает возможность вести прессование с лучшими результатами.

t˚-ый интервал прессования:

Бериллиевые бронзы – 700 780 0 С

Хромистые бронзы - 850 950 0 С.

Класс бронз очень велик:

Алюминиевые (БрА5, Бр АЖН 10-4-4)

Оловянные (БРОФ 6,5- 915 и др.)

Кремниевые (БрКМУ 3-1)

Бериллиевые (БрБ2)

При прессование алюминиевых бронз возникают высокие напряжения трения. Это происходит из-за неравномерности течения металла и образования прессутяжины. Поэтому алюминиевые бронзы прессуют с рубашкой, оставляя большие прессостатки.

Бронзы других составов меньше привариваются к инструменту и будучи сравнительно теплопроводными деформируются с меньшей неравномерностью. В целом из-за низкой пластичности бронз прессования ведут с низкими скоростями истечения.

Технология прессования никеля и его сплавов

Чистый никель прессованию почти не подвергают. Зато большое применение получили сплавы на никелевой основе технологический процесс прессования никеля специфичен из-за:

1. Высокого сопротивления деформации;

2. Большого упрочнения при обработке даже с высокими температурами нагрева;

3. Резко выраженной базовой неоднородности.

Горячее прессование никелиевых сплавов было освоено лишь после применения стекло смазок прессового инструмента. Для нанесения смазки на стенки контейнера нагретый слиток или заготовку перед подачей в контейнер прокатывают по столику, на котором размещен слой порошка стеклосмазки. Для нанесения смазки на матрицу между матрицей и слитком помещают специально сделанную прокладку- стеклошайбу. Прокладка расплавляется от тепла нагретого слитка и становится эффективной смазкой матрицы. Температурный интервал прессования от 900 до 1170 0 С. Скорость истечения до 35 см/с.

Технология прессования титана и его сплавов

Титан и его сплавы обладают рядом особенностей, которые затрудняют их прессование. В чистом виде титан применяется мало из-за невысокой прочности. Наиболее широкое применение получили сплавы с различными добавками упрочнителей. Титан существует в двух полиморфных модификациях α до 882 0 С ГПУ решетка, β свыше 882 0 С ОЦК решетка.

Наиболее важные свойства титановых сплавов, которые определяют температурный интервал прессования – окисляемость и рост зерна при α→β переходе.

Для: ВТЛ 750- 800 0 С, ВТЗ-1 и ВТЧ- 800-900 0 С, ВТБ 850-950 0 С. При отсутствия пресса с высоким удельным давлением Т˚ нагрева можно ↗ до 1000-1050 0 С. Скорость истечения высокая. Прессования титана требует специальных условий. Получают трубы, прутки, профили и минимальной толщиной стенки 5 мм. Прессуют со смазкой контейнера и матрицы. Коэффициент вытяжки λ = 20-100.

На поверхности прессизделий из титановых сплавов образуются окислы титана, обладающие высокой твердостью и резко влияющие на стойкость инструмента. Кроме того под пленкой окислов, образуется так называется альфированный слой, также отличающийся повышенной твердостью.

Инструмент из традиционных сталей 3Х2В8Ф и P18 стоят несколько прессовок. Здесь применяют жаропрочные сплавы типа ЖС6К.

В качестве смазки применяют смеси рассплавленных солей Ba Cl и NaCl в отношении 85:15,а также стеклосмазки.

Технология прессования стали

Способ известен давно. Широкое применение получен после второй мировой войны. Процесс прессования в производстве стальных труб считается рентабельным если:

1. Необходимо выпускать большой сортамент по размерам и маркам стали;

2. В случае производства труб из труднодеформируемых и хрупких сортов стали;

3. При производстве профилей сложных сечений, сплошных и полых, а также длинных труб с тонкими стенками.

Для прессования труб из легированных и углеродистых сталей применяют метанную заготовку, для труб из высоко легированных сталей и сплавов-кованную. Иногда литую (требуются большие усилия деформирования). Трубы прессуют диаметром от 70 до 510 мм, минимальная площадь поперечного сечения 3 см².

Температурный интервал горячего прессования находятся в пределах 900-1300 0 С. Характер истечения стали и железоуглеродистых сплавов можно отнести к 1 типу(ламинарному).

В качестве смазки используют стекло(аналогия с прессованием никеля). Иногда, заготовку завертывают в стеклоткань.

2.11 Холодное, теплое и горячее прессование

В связи с тем, что холодное прессование требует для своего осуществления применения весьма высоких давлений, которые не всегда можно достичь, иногда применяют так называемое «теплое» прессование с относительно небольшого относительно горячего процесса предварительным подогревом заготовки. Теплое- промежуточное между холодным и горячим прессованием.

Холодное прессование

Это прессование при дорекристаллизованной температуре Тпр 0,2,- 0,25 Тпл. Применяется в основном для изготовления профилей и труб ограниченной длины из AL, Cu,Mg, Zn и их сплавов. Этот процесс осуществляют на прессовых установках с применением высоких энергий(энергия взрыва, высокоскоростного удара, импульсного магнитного поля). Холодное прессование повышает механические свойства профилей. Так предел прочности, предел текучести и твердость увеличиваются в 2-3 раза, что позволяет применять для деталей машин менее дорогие материалы. Метод обеспечивает высокое качество поверхности (шероховатость 0,32-2,5 мкм) и точность (9-11 квалитет). Недостатки: для реализации метода требуется весьма высокое давление, низкая стойкость матриц.

Горячее и теплое прессование.

Реализуется при температурах Тпр 0;0,5-0,6 Тпл – горячее.

0,2-0,25 Тпл. Тпр 0,5-0,6 Тпл.- теплое.

Нагрев слитка позволяет увеличить пластичность металла и уменьшить сопротивление деформированию.