Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Определение размеров заготовки для прессования
|
|
Размеры заготовки для прессования определяются, исходя из мощности пресса, размеров пресс-изделий, условий достижения максимальной производительности и наибольшего выхода годного.
При прессовании отходы делят на оборотные (возвратные) и безвозвратные. К безвозвратным отходам относят потери металла, связанные с окислением в нагревательных печах перед прессованием. Данные потери зависят от типа печи, вида топлива, времени и температуры нагрева. В методических печах, обогреваемых газом, угар достигает 0, 2 % от массы слитка, а в индукционных печах он составляет 0, 1 %.
Основной объем отходов на прессовом переделе составляют возвратные или, так называемые, геометрические отходы: пресс-остаток, пробка при прессовании труб, обрезь переднего и заднего концов пресс-изделий, образцы для механических и других видов испытаний, пресс-рубашка.
В начальный момент прессования передний конец пресс-изделия отличается по свойствам, а также имеет повышенную разностенность в случае прессования труб. Поэтому эта часть пресс-изделия отрезается. Длина обрези переднего конца в зависимости от размеров изделий составляет примерно пять диаметров описанной окружности профиля и изменяется в пределах от 50 до 200 мм.
В силу особенностей отделения пресс-изделия от пресс-остатка на прессах его геометрия заднего конца бывает нарушена. Кроме того, на заднем конце пресс-изделия может быть обнаружена пресс-утяжина. Поэтому производят обрезку заднего конца пресс-изделия длиной от 50 до 1000 мм в зависимости от величины пресс-остатка.
При прессовании труб с прошивкой неизбежно образование и отделение пробки, диаметр которой равен диаметру матрицы, а ее первоначальная длина может быть заданной 2/3 длины слитка.
Величина пресс-остатка при прессовании жестко регламентируется для устранения попадания центральной и боковой утяжин в пресс-изделие. В настоящее время отсутствуют какие-либо четкие рекомендации по величине пресс-остатка. Размеры его устанавливают опытным путем, по эмпирическим зависимостям:
- при прямом процессе прессования
(85)
- при обратном процессе
(86)
где DК – диаметр контейнера.
Для определения размеров пресс-остатка можно воспользоваться ниже приведенными табл. 15 и 16 при прессовании из разных контейнеров.
Таблица 15
Зависимость высоты пресс-остатка hПО от диаметра контейнера DК и длины заготовки LЗ при прессовании изделий из алюминиевых сплавов
| DК, мм | Вытяжка, l | Высота пресс-остатка hПО, мм, при длине заготовки LЗ, мм | ||||||||||
| 10-29 | – | – | – | – | – | |||||||
| 30-59 | – | – | – | – | – | |||||||
| 10-29 | – | – | – | – | – | |||||||
| 30-59 | – | – | – | – | – | |||||||
| 10-29 | – | – | – | – | – | |||||||
| 30-59 | – | – | – | – | – | |||||||
| 10-29 | – | – | – | – | – | – | ||||||
| 30-59 | – | – | – | – | – | – | ||||||
| 10-29 | – | – | – | – | – | – | ||||||
| 30-49 | – | – | – | – | – | – | ||||||
| 10-29 | – | – | – | – | – | – | ||||||
| 30-49 | – | – | – | – | – | – | ||||||
| Продолжение таблиц 15 | ||||||||||||
| 10-29 | – | – | – | – | – | |||||||
| 30-49 | – | – | – | – | – | |||||||
| 5-19 | – | – | – | – | – | – | ||||||
| 20-39 | – | – | – | – | – | – | ||||||
| 3-9 | – | – | – | – | – | – | ||||||
| 10-29 | – | – | – | – | – | – | ||||||
| 3-9 | – | – | – | – | – | – | ||||||
| 10-29 | – | – | – | – | – | – |
Таблица 16
Высота пресс-остатков hПО при прессовании изделий из цветных металлов на горизонтальных прессах
| Прессуемый металл | Пресс-изделие | hПО, мм при DК, мм | |||||
| Медь | Трубы Прутки Профили | 15-80 25-30 | 20-25 30-35 | 20-35 30-40 | 20-45 30-40 | 20-45 30-40 | 30-45 35-40 |
| Л63 | Трубы Прутки Профили | 30-35 - | 25-40 25-45 | 30-40 40-45 | 35-40 40-45 | 35-50 40-45 | 30-60 35-40 |
| БрАЖ, БрАЖМу | Трубы | 35-40 | 40-45 | 40-45 | 40-45 | 40-45 | 40-45 |
Необходимо отметить, что при выборе размера заготовки для прессования следует учитывать следующие дополнительные ограничения:
1. длина заготовки не должна превышать хода пресс-штемпеля или длины контейнера. При прямом горячем прессовании без смазочных материалов отношение длины заготовки к ее диаметру связано с энергозатратами и должно быть меньше Lз/Dз £ 3¸ 4. При обратном прессовании это соотношение регламентируется только длиной втулки контейнера и прочностью полого пресс-штемпеля – Lз/Dз £ 7. При прессовании из медных сплавов сплошных пресс-изделий Lз/Dз = 2¸ 3, 5, а труб – 1¸ 2. Это уменьшение длины заготовки связано с интенсивным охлаждением заготовок во время прессования, а при прессовании труб с увеличением длины заготовки увеличивается их разностенность;
2. диаметр заготовок должен соответствовать одному из размеров нормального ряда втулок контейнера для рассматриваемого пресса (табл. 17):
3. диаметр заготовки выбирают с учетом свободной подачи нагретой заготовки в контейнер: DЗ = (0, 965¸ 0, 975)DК (табл. 17);
4. при выборе диаметра контейнера учитывают, чтобы при размещении контура рабочего канала матрицы оставались требуемые зазоры между крайними точками контура и поверхностью контейнера (табл. 9);
Таблица 17
Элементы наладок гидравлических прессов
| Элементы наладок | Сила пресса, МН | |||||||||
| 8, 0 | 12, 5 | 20, 0 | ||||||||
| Диаметр рабочей втулки контейнера, мм | ||||||||||
| Предельное давление в контейнере, МПа | ||||||||||
| Диаметр заготовки, мм | ||||||||||
| Элементы наладок | Сила пресса, МН | |||||||||
| 25, 0 | 35, 0 | 50, 0 | ||||||||
| Диаметр рабочей втулки контейнера, мм | ||||||||||
| Предельное давление в контейнере, МПа | ||||||||||
| Диаметр заготовки, мм | ||||||||||
5. вытяжка при прессовании должна превышать минимально-допустимую по условиям проработки литой структуры l ³ 7, для тугоплавких металлов и сплавов l ³ 5;
6. максимум вытяжки ограничен допускаемыми технологическими напряжениями (табл. 17);
7. при определении длины заготовки учитывают схему раскроя металла, которая должна учитывать кратность пресс-изделий в одной прессовке.
В общем случае длину заготовки определяют по формуле:
(87)
где lПИ – длина готового пресс-изделия; Dl – припуск на длину; m – кратность пресс-изделий в прессовке; lКО – длина концевой обрези и образцов на анализ механических свойств, на макро- и микроструктуру; n – число каналов в матрице; F3 и f – площади сечения заготовки и готового пресс-изделия с учетом плюсовых допусков; hПО – высота пресс-остатка; mР – коэффициент распрессовки заготовки в контейнере,
(88)
Расчет размеров заготовки для прессования проводят в следующем порядке:
1. По площади поперечного сечения пресс-изделия f и допустимой для прессуемого сплава вытяжки λ определяют площадь сечения контейнера:
(89)
2. Определяют расчетный диаметр контейнера:
. (90)
3. Выбирают ближайший стандартный диаметр контейнера DК (табл. 12).
4. Вычисляют действительный коэффициент вытяжки
. (91)
5. Назначают диаметр заготовки с учетом указанных выше ограничений.
6. Рассчитывают длину заготовки по вышеприведенной формуле и с учетом ограничений (табл. 17).
7. Рассчитывают массу заготовки, выход годного, запуск металла:
, 
, (92)
,
,
где G3, V3, L3, D3, g3 – масса, объем, длина, диаметр, плотность заготовки; GПИ – масса пресс-изделия от одной прессовки; LСД – сдаточная длина пресс-изделия; GПОГМ – масса погонного метра пресс-изделия; h – выход годного, геометрические и невозвратные отходы, %; GЗАП– запуск металла на 1 т годного.
Вопросы для самоконтроля
1. Какими параметрами обусловлен выбор вытяжки при прессовании?
2. Что является безвозвратными и возвратными отходами?
3. Почему удаляют переднюю и заднюю части пресс-изделия?
4. Что такое пресс-остаток, и для чего он нужен?
5. Как выбирают диаметр заготовки для прессования?
6. Что такое нормальный ряд диаметров втулок контейнеров, и для чего он нужен?
7. Как рассчитывают длину заготовки для прессования?
8. Какие ограничения необходимо учитывать при выборе размеров заготовки для прессования?
9. Что такое выход годного, и как он зависит от размеров заготовки?
10. Как получают заготовку для прессования, и каким подготовительным операциям она подвергается перед прессованием?
Варианты заданий к разделу 6
Определить размеры заготовки для прессования, диаметр контейнера, усилие пресса, запуск металла на 1 т годного для ранее полученных вариантов.