Роль смазки при прессовании

Общие закономерности контактного трения и действие смазок при обработке металлов давлением не являются объектом рас­смотрения в настоящей монографии; они уже рассмотрены в ряде известных работ. Поэтому далее анализируются лишь особенности трения и действия смазок при прессовании, которые сводятся к следующему:

1) наличие весьма высоких нормальных напряжений на кон­тактных поверхностях с инструментом, превышающих сопротив­ление деформации прессуемого металла в 3—10 и даже более раз;

2) интенсивное обновление поверхности деформируемого ме­талла (ввиду того, что прессование ведется с большими вытяж­ками), способствующее, особенно при высоких нормальных напря­жениях, его схватыванию с металлом инструмента.

Основное назначение смазок состоит в переводе_режима сухого трения в режим граничного (или увеличения доли последнего), а режима граничного—в режим жидкостного (или увеличения его доли). С применением смазок заметно уменьшается неравно­мерность деформации также вызываемые ею остаточные напря­жения в прессизделии; снижаются затраты энергии на осущест­вление процесса при тех же давлениях на пресс-шайбе, что и при прессовании без смазки, но при пониженных температурах заготовки; для ряда сплавов это позволяет повысить скорости истечения.

Из других наиболее существенных воздействий смазки следует указать на следующие:

1. Снижение взаимной адгезии между прессуемой заготовкой и инструментом за счет уменьшений сил межатомного взаимодействия и улучшение в ряде случаев качества поверхности вследствие исключения налипов обрабатываемого металла на инструмент и вызываемых ими надиров и надрывов поверхности прессизделия.

Если преимущественно имеет место граничный режим тре­ния, то обычно получают поверхность лучшего качества чем при премущественном жидкостном режиме. Это объясняется тем, что при граничном режиме, микровыступы поверхности деформируе­мого металла сглаживаются о поверхность инструмента. Эффект улучшения поверхности наблюдается, например, при холодном прессовании, осуществляемом в режиме преимущественно гра­ничного трения.

Следует отметить, что влияние смазок на качество поверхности прессизделий не всегда одинаково. Например, при прессовании алюминиевых сплавов применение смазок может привести к ухуд­шению качества поверхности прессизделий вследствие образова­на пузырей, плен и запрессовки продуктов сгорания смазки. Поэтому алюминий и особенно некоторые его сплавы часто прес­суют без смазки. Для названных сплавов ухудшение качества поверхности прессизделий при воздействии смазок на поверхность контакта обрабатываемого металла с инструментом объясняется запрессовкой_смазки в поверхностные слои прессизделий или за­прессовкой частиц металла, отрывающихся с поверхности упру­гой зоны, которые при наличии смазки не свариваются с основным металлом прессизделия и после выхода из матрицы образуют дефекты на его поверхности. Такие дефекты обнаруживаются иногда после термообработки прессизделий.

Для того чтобы уменьшить возможность или предотвратить образование дефектов поверхности при прессовании со смазкой, требуется принять специальные меры, рассмотренные.

2. Возможность действия смазки как теплоизолирующего слоя между прессуемой заготовкой и инструментом для уменьше­ния температурного перепада между внутренними и наружными слоями заготовки. При таком уменьшении температурного гра­диента может уменьшиться неравномерность деформации в прессизделии и вызываемые ею последствия.

Возможность прессования хрупких металлов_и сплавов при применении в качестве смазки оболочек из мягких металлов.