Drukken op

Drukken op- het type drukbehandeling, waarbij het metaal uit de gesloten holte wordt geperst door het gat in de matrix dat overeenkomt met de sectie van het geëxtrudeerde profiel.

Dit is een moderne manier om verschillende vormstukken te produceren: staven met een diameter van 3 ... 250 mm, buizen met een diameter van 20 ... 400 mm met een wanddikte van 1,5 ... 15 mm, massieve en holle profielen van complexe doorsnede met een doorsnede tot 500 cm2.

De methode werd voor het eerst wetenschappelijk onderbouwd door academicus N.S. Kurnakov. in 1813 en werd voornamelijk gebruikt voor de productie van staven en buizen uit tin-loodlegeringen. Momenteel worden ingots of gewalste producten gemaakt van koolstof- en gelegeerd staal, evenals non-ferrometalen en legeringen op basis daarvan (koper, aluminium, magnesium, titanium, zink, nikkel, zirkonium, uranium, thorium) gebruikt als de eerste knuppel .

Het technologische persproces omvat de volgende bewerkingen:

· Voorbereiding van het werkstuk voor het persen (snijden, vooraanzetten van de machine, aangezien de oppervlaktekwaliteit van het werkstuk de kwaliteit en nauwkeurigheid van het profiel beïnvloedt);

· Verwarmen van het werkstuk met aansluitende ontkalking;

· Het werkstuk in een container plaatsen;

· Direct het persproces;

· Afwerking van het product (scheiding van het persresidu, snijden).

Het persen gebeurt op hydraulische persen met een verticale of horizontale plunjer, met een capaciteit tot 10.000 ton.

Er worden twee persmethoden gebruikt: Rechtdoor en rug(afb.11.6.)

Bij direct persen vinden de beweging van de perspons en de uitstroom van metaal door het matrijsgat in dezelfde richting plaats. Bij direct persen is een veel grotere kracht vereist, omdat een deel ervan wordt besteed aan het overwinnen van wrijving bij het verplaatsen van het metaal van het werkstuk in de container. Persresidu is 18 ... 20% van het werkstukgewicht (in sommige gevallen - 30 ... 40%). Maar het proces wordt gekenmerkt door een hogere oppervlaktekwaliteit, het persschema is eenvoudiger.

Rijst. 11.6. Schema van het indrukken van de balk door de directe (a) en omgekeerde (b) methoden.

1 - afgewerkte staaf; 2 - matrix; 3 - blanco; 4 - ponsen

Tijdens het terugpersen wordt het werkstuk in een blinde container geplaatst en blijft het stationair tijdens het persen, en de uitstroom van metaal uit het gat van de matrix, dat aan het uiteinde van de holle pons is bevestigd, vindt plaats in de richting tegengesteld aan de beweging van de pons met de matrix. Terugpersen vereist minder inspanning, het persresidu is 5 ... 6%. Minder vervorming resulteert er echter in dat de geëxtrudeerde staaf sporen van de gegoten metalen structuur behoudt. Het ontwerpschema is complexer

Het persproces wordt gekenmerkt door de volgende hoofdparameters: de rekcoëfficiënt, de mate van vervorming en de snelheid van metaaluitstroom uit het matrixpunt.

De rekverhouding wordt gedefinieerd als de verhouding van het dwarsdoorsnede-oppervlak van de container tot het dwarsdoorsnede-oppervlak van alle matrijsopeningen.

Vervormingsgraad:

De uitstroomsnelheid van metaal uit het matrixpunt is evenredig met de trekcoëfficiënt en wordt bepaald door de formule:

waarbij: - druksnelheid (bewegingssnelheid van de pons).

Wanneer het wordt geperst, wordt het metaal onderworpen aan een rondom ongelijke compressie en heeft het een zeer hoge ductiliteit.

De belangrijkste voordelen van het proces zijn:

· De mogelijkheid om metalen te verwerken die vanwege hun lage plasticiteit niet met andere methoden kunnen worden verwerkt;

· De mogelijkheid om bijna elk dwarsdoorsnedeprofiel te verkrijgen;

· Het verkrijgen van een breed scala aan producten op dezelfde persapparatuur met vervanging van alleen de matrix;

· Hoge productiviteit, tot 2 ... 3 m/min.

Nadelen van het proces:

· Toegenomen metaalverbruik per eenheid product door verliezen in de vorm van persresidu;

· Het optreden in sommige gevallen van merkbare oneffenheden van mechanische eigenschappen langs de lengte en dwarsdoorsnede van het product;

· Hoge kosten en lage duurzaamheid van het persgereedschap;

· Hoge energie-intensiteit.

Tekening

De essentie van het tekenproces is om de werkstukken door een taps gat (matrijs) te trekken in een gereedschap dat een matrijs wordt genoemd. De gatenconfiguratie bepaalt de vorm van het resulterende profiel. Het tekenschema is weergegeven in figuur 11.7.

Figuur 11.7. Tekenschema

Draadtrekken wordt verkregen met een diameter van 0,002 ... 4 mm, staven en profielen van gevormde dwarsdoorsnede, dunwandige buizen, inclusief capillaire. Tekenen wordt ook gebruikt om de sectie te kalibreren en de oppervlaktekwaliteit van de werkstukken te verbeteren. Tekenen wordt vaak uitgevoerd bij kamertemperatuur, wanneer plastische vervorming gepaard gaat met werkharding, wordt dit gebruikt om de mechanische eigenschappen van het metaal te verhogen, bijvoorbeeld de uiteindelijke sterkte neemt toe met 1,5 ... 2 keer.

Het uitgangsmateriaal kan warmgewalste staaf, sectiestaal, draad, buizen zijn. Tekenen wordt gebruikt voor het verwerken van staal met verschillende chemische samenstellingen, non-ferrometalen en legeringen, inclusief edele.

Het belangrijkste hulpmiddel voor tekenen is het tekenen van matrijzen van verschillende ontwerpen. Die werken in moeilijke omstandigheden: hoge spanning wordt gecombineerd met slijtage tijdens het trekken, daarom zijn ze gemaakt van harde legeringen. Om bijzonder nauwkeurige profielen te verkrijgen, zijn de matrijzen gemaakt van diamant. Het ontwerp van het gereedschap is weergegeven in Fig. 11.8.

Figuur 11.8. Algemeen beeld van de tekening

Voloka 1 vast in de kooi 2. De matrijzen hebben een complexe configuratie, de samenstellende delen zijn: inlaatdeel I, dat een inlaatconus en een smeerdeel omvat; het vervormen van deel II met een hoek aan de top (6 ... 18 0 - voor staven, 10 ... 24 0 - voor buizen); cilindrische kalibreerband III met een lengte van 0,4 ... 1 mm; uitlaatkegel IV.

Het tekenproces omvat de volgende bewerkingen:

· Voorgloeien van werkstukken om een ​​fijnkorrelige metaalstructuur te verkrijgen en de plasticiteit ervan te vergroten;

Etsen van blanco's in een verwarmde oplossing van zwavelzuur om kalkaanslag te verwijderen gevolgd door wassen, na het verwijderen van kalkaanslag wordt een sub-smerende laag op het oppervlak aangebracht door koperplateren, fosfoteren, kalken, het smeermiddel hecht goed aan de laag en de coëfficiënt van wrijving wordt aanzienlijk verminderd;

· Tekenen, het werkstuk wordt achtereenvolgens door een reeks geleidelijk afnemende gaten getrokken;

· Gloeien om werkverharding te verwijderen: na 70 ... 85% reductie voor staal en 99% reductie voor non-ferro metalen;

Afwerking van afgewerkte producten (afknippen van de uiteinden, rechttrekken, op lengte knippen, enz.)

Het trekproces wordt uitgevoerd op speciale trekmolens. Afhankelijk van het type trekinrichting worden molens onderscheiden: met rechtlijnige beweging van het getrokken metaal (ketting, tandheugel); met het opwinden van het bewerkte metaal op een trommel (trommel). Trommelmolens worden meestal gebruikt om draad te produceren. Het aantal trommels kan oplopen tot twintig. De tekensnelheid bereikt 50 m / s.

Het trekproces wordt gekenmerkt door de volgende parameters: rekverhouding en mate van vervorming.

De rekverhouding wordt bepaald door de verhouding van de uiteindelijke en initiële lengte of het initiële en uiteindelijke dwarsdoorsnede-oppervlak:

De mate van vervorming wordt bepaald door de formule:

Gewoonlijk is de rekverhouding in één keer niet groter dan 1,3 en is de mate van vervorming 30%. Als het nodig is om een ​​grote hoeveelheid vervorming te verkrijgen, wordt herhaald tekenen uitgevoerd.

Bent u geïnteresseerd in extrusie van aluminium staaf en cirkel? De leverancier Evek GmbH biedt aan om aluminium tegen een betaalbare prijs in een breed assortiment te kopen. We leveren producten naar elk deel van het continent. De prijs is optimaal.

Productie

Persen maakt het mogelijk om in bulk gewalste producten van elke dwarsdoorsnede te verkrijgen, inclusief buizen;
Bij het persen wordt de beste oppervlaktekwaliteit van het originele werkstuk gegarandeerd;
Persen zorgt voor de grootste uniformiteit van de mechanische eigenschappen van het materiaal over de lengte; Het proces is eenvoudig te automatiseren en maakt continue plastische vervorming van aluminium en zijn legeringen mogelijk. De leverancier Evek GmbH biedt aan om aluminium tegen een betaalbare prijs in een breed assortiment te kopen. We leveren producten naar elk deel van het continent. De prijs is optimaal.

Vooruit en achteruit drukken

In het eerste geval valt de richting van de metaalstroom samen met de bewegingsrichting van het vervormingsgereedschap, in het tweede geval is het er tegengesteld aan. De tegendrukkracht is hoger dan de directe (ongeacht of deze wordt uitgevoerd in de koude of warme toestand van de legering), maar de oppervlaktekwaliteit van het eindproduct is ook hoger. Daarom wordt voor de productie van aluminium staven met verhoogde en hoge nauwkeurigheid, evenals gewalste producten van korte lengte, omgekeerd persen gebruikt, in andere gevallen wordt direct persen gebruikt. De spanning-rektoestand van het metaal tijdens het persen is rondom ongelijke compressie, waarbij aluminium de hoogste plasticiteit heeft. Daarom heeft deze technologie praktisch geen beperkingen op de beperkende mate van vervorming.

Hete vervorming

In de heteperstechnologie wordt het werkstuk vóór het begin van de vervorming verwarmd in speciale continue elektrische ovens. De verwarmingstemperatuur is afhankelijk van de kwaliteit van de aluminiumlegering. Alle andere bewerkingen van het technische proces zijn identiek aan koudpersen.

Koude vervorming

Voor zeer plastische aluminiumlegeringen (bijvoorbeeld AD0 of A00) wordt vervorming in koude toestand uitgevoerd. Aluminium walsdraad met ronde of vierkante doorsnede wordt ontdaan van oppervlakteverontreiniging en oxidefilms, wordt overvloedig gesmeerd en in de persmatrijs gevoerd. Daar wordt het opgepakt door een ram, die het eerst in de container duwt en vervolgens, met een toename van de technologische perskracht, in de matrix, waarvan de doorsnede overeenkomt met de doorsnede van de uiteindelijke staaf. De stroomrichting wordt, zoals eerder aangegeven, bepaald door de persmethode. Als productieapparatuur gebruiken we speciale hydraulische persen voor het doorboren van horizontale staven.

Bewerking

Na het einde van de perscyclus wordt de aluminium staaf naar de richtpers geleid, waar een defect zoals de kromming van de staafas als gevolg van de aanwezigheid van restspanningen in het metaal wordt verwijderd. Het rechttrekken wordt gevolgd door het op maat snijden en vervolgens het bekleden van de staaf.

Kopen. Leverancier, prijs:

Bent u geïnteresseerd in de productie van aluminium staven en cirkels? De leverancier Evek GmbH biedt aan om aluminium te kopen tegen de prijs van de fabrikant. We leveren producten naar elk deel van het continent. De prijs is optimaal. Wij nodigen u uit voor een partnerschap.

Drukken op - het proces van het verkrijgen van producten door het extruderen van verwarmd metaal uit een gesloten holte (container) door het gat van het gereedschap (matrix). Er zijn twee manieren om te drukken: vooruit en achteruit. Bij direct drukken op(afb. 17, een) het metaal wordt in de bewegingsrichting van de pons uitgeknepen. Bij achteruit drukken op(afb. 17, B) het metaal beweegt uit de houder in de richting van de beweging van de stempel.

De eerste knuppel voor het persen is een staaf of een warmgewalste staaf. Om na het persen een hoogwaardig oppervlak te verkrijgen, worden de werkstukken geslepen en zelfs gepolijst.

De verwarming vindt plaats in inductie-installaties of in badovens in gesmolten zouten. Non-ferro metalen worden geperst zonder verhitting.

Rijst. 17. Directe persing (een) en vice versa (B):

1 - bak; 2 - pons; 3 - blanco; 4 - naald; 5 - matrix; 6 - profiel

Vervorming tijdens het persen

Bij het persen wordt een schema van rondom ongelijke compressie gerealiseerd, terwijl er geen trekspanningen zijn. Daarom kunnen zelfs staalsoorten en legeringen met een lage ductiliteit, bijvoorbeeld gereedschapssoorten, worden geperst. Zelfs materialen die zo kwetsbaar zijn als marmer en gietijzer kunnen worden geperst. Persen kan dus materialen verwerken die vanwege hun lage plasticiteit niet met andere methoden kunnen worden vervormd.

Tekenverhouding µ wanneer ingedrukt, kan het 30-50 bereiken.

Persgereedschap

Het gereedschap is een container, pons, matrijs, naald (voor het verkrijgen van holle profielen). Het profiel van het resulterende product wordt bepaald door de vorm van het matrijsgat; gaten in het profiel - met een naald. De bedrijfsomstandigheden van het gereedschap zijn erg moeilijk: hoge contactdrukken, slijtage, verwarming tot 800-1200 С. Het is gemaakt van hoogwaardig gereedschapsstaal en legeringen voor hoge temperaturen.

Om wrijving te verminderen, worden vaste smeermiddelen gebruikt: grafiet-, nikkel- en koperpoeders, molybdeendisulfide.

Persapparatuur

Dit zijn hydraulische persen met horizontale of verticale ponspositionering.

Persproducten

Door te persen worden eenvoudige profielen (cirkel, vierkant) verkregen uit legeringen met een lage ductiliteit en profielen met zeer complexe vormen die niet kunnen worden verkregen met andere soorten OMD (Fig. 18).

Rijst. 18. Geperste profs
of

Voordelen van persen

De precisie van geëxtrudeerde profielen is hoger dan die van gewalste profielen. Zoals eerder vermeld, kunt u profielen krijgen van de meest complexe vormen. Het proces is veelzijdig in termen van het gaan van maat naar maat en van het ene type profiel naar het andere. Gereedschapswissel is niet tijdrovend.

Het vermogen om zeer hoge vervormingsverhoudingen te bereiken, maakt dit proces zeer productief. Perssnelheden bereiken 5 m / s en meer. Het product wordt verkregen in één slag van het gereedschap.

Nadelen van persen

Groot afval van metaal in drukresidu(10-20%), omdat niet al het metaal uit de container kan worden geperst; ongelijke vervorming in de container; hoge kosten en hoge gereedschapsslijtage; de behoefte aan krachtige apparatuur.

Tekening

Tekening - profielen maken door het werkstuk door een geleidelijk smaller wordend gat in het gereedschap te trekken - in O lok.

Het eerste werkstuk om te tekenen is een staaf, dikke draad of pijp. Het werkstuk wordt niet warm, dat wil zeggen, tekenen is koude plastische vervorming.

Het uiteinde van het werkstuk wordt geslepen, het wordt door de lade geleid, vastgegrepen met een kleminrichting en getrokken (Fig. 19).

Tekening vervorming:

NS Bij het tekenen worden trekspanningen op het werkstuk uitgeoefend. Het metaal mag alleen worden vervormd in het taps toelopende kanaal van de matrijs; er is geen vervorming buiten het gereedschap toegestaan. Kleine compressie in één keer: tekenen µ = 1,1 ÷ 1,5. Om het gewenste profiel te verkrijgen, wordt de draad door verschillende gaten met afnemende diameter getrokken.

Omdat koude vervorming wordt uitgevoerd, wordt het metaal geklonken - gehard. Daarom, tussen het doortrekken van aangrenzende matrijzen, gloeien(verhitting boven de herkristallisatietemperatuur) in buisovens. De verharding wordt verwijderd en het metaal van het werkstuk wordt weer ductiel, in staat tot verdere vervorming.

Tekengereedschap

EN het instrument is sleuren, of dood gaan, dat is een ring met een geprofileerd gat. Matrijzen zijn gemaakt van harde legeringen, keramiek, industriële diamanten (voor zeer dunne draden met een diameter van minder dan 0,2 mm). Wrijving tussen gereedschap en werkstuk wordt verminderd met vaste smeermiddelen. Om holle profielen te verkrijgen, worden doornen gebruikt.

Het werkgat van de matrijs heeft vier karakteristieke zones langs de lengte (Fig. 20): I - inlaat of smering, II - vervormen of werken, met een hoek α = 8 ÷ 24º, III - kalibreren, IV - uitlaatconus.

De draadmaattolerantie is gemiddeld 0,02 mm.

Tekenapparatuur

Bestaat tekenmolens van verschillende uitvoeringen - trommel, tandheugel, ketting, hydraulisch aangedreven, enz.

Trommelmolens(fig. 21) wordt gebruikt voor het trekken van draad, staven en pijpen met een kleine diameter, die opgerold kunnen worden.

De hertrektrommelmolens kunnen tot 20 trommels bevatten; daartussen bevinden zich matrijzen en gloeiovens. De draadsnelheid ligt in het bereik van 6-3000 m/min.

Ketting draadtrekken stans(fig. 22) zijn bedoeld voor producten met een grote doorsnede (staven en buizen). De lengte van het resulterende product wordt beperkt door de lengte van het bed (tot 15 m). Het tekenen van pijpen wordt uitgevoerd op een doorn.

R
is. 22. Kettingtrekmolen:

1 - slepen; 2 - teken; 3 - rijtuig; 4 - trekhaak; 5 - ketting; 6 - leidend tandwiel;

7 - verloopstuk; 8 - elektromotor

getekende producten

Draadtrekken wordt verkregen met een diameter van 0,002 tot 5 mm, evenals staven, gevormde profielen (verschillende geleiders, pluggen, splinerollen) en buizen (Fig. 23).

Rijst. 23. Profielen verkregen door te tekenen

Voordelen van draadtrekken

Dit zijn hoge maatnauwkeurigheid (toleranties van maximaal honderdsten van een mm), lage oppervlakteruwheid, het kunnen verkrijgen van dunwandige profielen, hoge productiviteit en een kleine hoeveelheid afval. Het proces is universeel (u kunt de tool eenvoudig en snel wijzigen), daarom is het wijdverbreid.

Het is ook belangrijk dat u de eigenschappen van de resulterende producten kunt veranderen door middel van harden en warmtebehandeling.

Nadelen van sjouwen

De onvermijdelijkheid van harden van het werk en de noodzaak van gloeien bemoeilijkt het proces. Compressie in één keer is klein.

Smeden

TOT schaap wordt de productie van producten genoemd door opeenvolgende vervorming van een verwarmd werkstuk door slagen van een universeel gereedschap - boykov... Het resulterende werkstuk of eindproduct wordt genoemd smeden.

Ingots of bloemen, staafsecties van een eenvoudige sectie dienen als het eerste werkstuk. Werkstukken worden meestal verwarmd in ovens van het kamertype.

smeden vervorming

Vervorming in het smeedproces volgt het patroon van vrije plastische stroom tussen de oppervlakken van het gereedschap. Vervorming kan achtereenvolgens worden uitgevoerd in afzonderlijke secties van het werkstuk, zodat de afmetingen ervan het gebied van de spitsen aanzienlijk kunnen overschrijden.

De hoeveelheid vervorming wordt uitgedrukt smeden:

waar F max en F min - het initiële en uiteindelijke dwarsdoorsnede-oppervlak van het werkstuk, en de verhouding van het grotere gebied tot het kleinere wordt genomen, daarom is het smeden altijd groter dan 1. Hoe groter de smeedwaarde, hoe beter het metaal is nagemaakt. Sommige van de smeedbewerkingen worden getoond in Fig. 25.

Rijst. 25. Smeden:

een- aansnijden; B- firmware (gaatje krijgen); v- vellen (opdelen in delen)

Smeden gereedschap

Het gereedschap is universeel (toepasbaar voor smeedstukken van verschillende vormen): platte of gesneden spitsen en een set smeedgereedschappen (doornen, duwers, piercers, enz.).

Apparatuur voor het smeden

De machines van dynamische, of percussie, actie worden gebruikt - hamers en statische machines - hydraulisch druk op.

Hamers zijn ingedeeld in: pneumatisch, met een massa vallende delen tot 1 ton, en stoom-lucht, met een massa vallende delen tot 8 ton Hamers brengen de slagenergie in een fractie van een seconde over op het werkstuk. Het werkmedium in de hamers is perslucht of stoom.

Hydraulische persen met een kracht tot 100 MN zijn ontworpen voor de bewerking van de zwaarste werkstukken. Ze klemmen het werkstuk tientallen seconden tussen de spitsen. De werkvloeistof daarin is een vloeistof (wateremulsie, minerale olie).

Smeden applicatie

Smeden wordt het meest gebruikt in eenmalige en kleinschalige productie, vooral voor de productie van zwaar smeedwerk. Ingots met een gewicht tot 300 ton kunnen alleen voor smeden worden gebruikt. Dit zijn de assen van hydrogeneratoren, turbineschijven, krukassen van scheepsmotoren, walsrollen.

De voordelen van smeden

Dit is in de eerste plaats de veelzijdigheid van het proces, dat het mogelijk maakt om een ​​grote verscheidenheid aan producten te verkrijgen. Voor het smeden is geen ingewikkeld gereedschap nodig. Tijdens het smeden wordt de structuur van het metaal verbeterd: de vezels in het smeedwerk zijn gunstig gerangschikt om de belasting tijdens bedrijf te weerstaan, de gegoten structuur wordt verbrijzeld.

Nadelen van smeden

Dit is natuurlijk de lage productiviteit van het proces en de noodzaak van aanzienlijke vergoedingen voor machinale bewerking. Smeedstukken worden verkregen met een lage maatnauwkeurigheid en een hoge oppervlakteruwheid.

Het apparaat is ontworpen om ringen van hoge slijp- en polijstschijven te produceren op keramiek, bakeliet, vulcaniet en andere bindingen. Het bevat een behuizing gemonteerd met de mogelijkheid van verticale beweging met horizontale geleiders. Een doorn met vormplaten bevindt zich in het lichaam. Het mechanisme voor verticale beweging van het lichaam is gemaakt in de vorm van tandwielen met twee tandheugels. Een van de rails is bevestigd op de onderste traverse van het apparaat, de tweede - op de bovenste. Het tandwiel is verbonden met horizontale geleidingen. Met het apparaat kunt u het verschil in de dichtheid van de cirkels in hoogte verkleinen. 2 ziek.

De uitvinding heeft betrekking op de slijpindustrie, in het bijzonder op inrichtingen voor het vervaardigen van ringvormstukken van sterk schurende slijp- en polijstschijven op keramiek, bakeliet, vulcaniet en andere bindingen. Bekende inrichting voor het eenzijdig vormen van werkstukken van slijpstenen, inclusief een behuizing, boven- en ondervormplaten, gemonteerd op een doorn. Het nadeel van dit apparaat, ontworpen voor eenzijdig persen, is de beperkte technologische mogelijkheden, aangezien het bij het vormen van ringvormige blanco's met een hoogte van 50 mm of meer onmogelijk is om de uniformiteit van de blanco's te garanderen, en bijgevolg uniforme mechanische eigenschappen van afgewerkte cirkels in hoogte en hun vereiste kwaliteit. Het gespecificeerde apparaat is permanent geïnstalleerd op de tafel van een hydraulische pers voor algemeen gebruik. In dit geval is het persen van hoge knuppels onmogelijk, omdat het onmogelijk is om de initiële massa in het apparaat te laden en het persen uit het apparaat te duwen (de werkruimte van een universele pers is klein). Er is ook een apparaat bekend dat is ontworpen voor het eenzijdig aandrukken van werkstukken van slijpschijven met voorpersen, inclusief een in verticale richting beweegbare behuizing, een bovenste vormplaat, een doorn, een onderste vormplaat en een mechanisme voor het verplaatsen van het lichaam met geleiders en elastische elementen. Het gespecificeerde apparaat voor eenzijdig persen met voorpersen elimineert gedeeltelijk het verschil in dichtheid van de verkregen blanco's en breidt de technologische mogelijkheden van het persproces uit. Tegelijkertijd wordt in het stadium van voltooiing van eenzijdig persen met behulp van de bovenste vormplaat het vormmengsel voorgeperst met de onderste vormplaat vanwege de neerwaartse beweging van de matrix. In dit geval wordt het apparaat ook permanent op de tafel van een universele pers geïnstalleerd, wat de technologische mogelijkheden ervan beperkt. Een belangrijk nadeel van het apparaat dat is ontworpen voor het eenzijdig persen van onbewerkte stukken met voorpersen, is het verschillende pad dat door de bovenste en onderste vormplaten in de matrix wordt afgelegd, dwz verschillende compressie van het vormzand, evenals verschillende krachten die op het persen vanaf de zijkant van de bovenste en onderste vormplaten. Bovendien zal dit verschil in inspanning afhangen van de hoogte van de mengselvulling in de inrichting en van de hoogte van het persen. Dit nadeel leidt tot een significant verschil in de dichtheid van de compacts en de inhomogeniteit van de mechanische eigenschappen (sterkte en hardheid) van de daaruit verkregen slijpschijven langs de hoogte. De technische essentie en het bereikte effect van de voorgestelde uitvinding is een apparaat voor het persen van werkstukken van slijpschijven, inclusief een behuizing gemonteerd op horizontale geleiders, waarbinnen zich een doorn bevindt met daarop geïnstalleerde bovenste en onderste vormplaten, een mechanisme voor verticale beweging van het lichaam en horizontale geleidingen, een onderste traverse met aanslagen voor de onderste vormplaat en een bovenste traverse gemonteerd met de mogelijkheid van verticale beweging met een daarop bevestigde stempel. In dit apparaat wordt eerst het proces van eenzijdig persen met de bovenste vormplaat uitgevoerd en vervolgens, na het samendrukken van de elastische elementen als gevolg van de neerwaartse beweging van het lichaam, wordt het schuurmengsel onderworpen aan voorpersen met de onderste vormplaat. Maar voorpersen zorgt niet voor uniformiteit van de werkstukken in hoogte. Het grootste nadeel van de dichtstbijzijnde analoog is dus de verschillende dichtheid van de werkstukken in hoogte, en bijgevolg verschillende mechanische eigenschappen, in de eerste plaats de sterkte en hardheid van de slijpschijven die er in hoogte uit worden verkregen. Het technische resultaat is om het dichtheidsverschil in de hoogte van de cirkels te verminderen (de dichtheid is gelijk aan de massa per volume-eenheid van het lichaam). Dichtheid in deze oplossing betekent een afname van fluctuaties in de numerieke waarden van deze dichtheid over de gehele hoogte van de cirkel, en bijgevolg een afname van fluctuaties in hardheid langs de hoogte van de cirkel. De taak wordt bereikt door het feit dat in een apparaat voor het persen van werkstukken van slijpschijven, met een behuizing gemonteerd op horizontale geleiders, waarin zich een doorn bevindt met daarop geïnstalleerde bovenste en onderste vormplaten, een mechanisme voor verticale beweging van het lichaam en horizontale geleiders, een onderste traverse met daarop geïnstalleerde aanslagen voor de bodemplaat en de bovenste traverse gemonteerd met de mogelijkheid van verticale beweging samen met de daarop bevestigde stempel, volgens de uitvinding, het mechanisme voor verticale beweging van het lichaam en horizontale geleiders zijn gemaakt in de vorm van tandwielen met twee tandheugels, waarvan een van de tandheugels is bevestigd op de onderste traverse, de tweede op de bovenste traverse, en het tandwiel is verbonden met de horizontale geleiders. Het feit dat het mechanisme voor verticale beweging van het lichaam met horizontale geleiders is gemaakt in de vorm van tandwielen met twee tandheugels, maakt het mogelijk om de beweging van de bovenste beweegbare dwarsbalk te koppelen aan de neerwaartse beweging van het lichaam samen met de horizontale geleiders . Bovendien blijkt uit de wetten van de mechanica (zie. Yablonsky AA, Nikiforova V.M. cursus theoretische mechanica. Deel 1. -M. : Vysshaya Shkola, 1977, blz. 234, fig. 310), zal de stempel van het apparaat, bevestigd op de bovenste traverse en de rails die erop zijn bevestigd, naar beneden bewegen met een snelheid die tweemaal de snelheid van de tandwielen is, en, bijgevolg de bewegingssnelheid van het lichaam van het apparaat. Een dergelijke verhouding van de bewegingssnelheden van de bovenste stempel en het lichaam naar beneden, op voorwaarde dat dezelfde afstand wordt ingesteld tussen de stempel en de bovenste vormplaat, evenals tussen de onderste vormplaat en de aanslagen van de onderste vormplaat, geïnstalleerd op de onderste traverse, zorgt voor de prestaties van dubbelzijdig persen van het schuurmiddelmengsel met gelijke reducties vanaf de zijkant van de bovenste en onderste platen. Dubbelzijdig persen van zijn kant zal zorgen voor de uniformiteit van het werkstuk, de uniformiteit van zijn mechanische eigenschappen en bijgevolg de kwaliteit van de verkregen hoge slijpschijven verhogen. De voorgestelde inrichting wordt geïllustreerd in de figuren 1 - 2, waar de figuren. 1 toont een algemeen aanzicht van de inrichting (aanzicht vanaf de laadpositie) in de uitgangspositie (linkerdeel) en aan het begin van het persen (rechterdeel), FIG. 2 is een aanzicht van het apparaat (vooraanzicht) aan het begin van het drukken (linkerdeel) en aan het einde van het drukken (rechterdeel). De inrichting voor het aandrukken van de werkstukken van slijpschijven bevat een behuizing 1 met wielen 2, waarbinnen zich een doorn 3 bevindt met een bovenste 4 en een onderste 5 vormplaten. Het lichaam 1 is geïnstalleerd met zijn wielen 2 op horizontale geleidingen (rails) 6, bevestigd op de basisplaat 7. Er zijn bovenste en onderste traversen 8 en 9. De bovenste traverse 8 is gemaakt met de mogelijkheid van verticale beweging. Het mechanisme van verticale beweging van het lichaam 1 met horizontale geleiders (rails) 6 is gemaakt in de vorm van rekken 10, 11 en tandwielen 12. Rails 10 zijn bevestigd op de onderste dwarsbalk 9 van het apparaat, de rails 11 - op de bovenste dwarsbalk 8. De tandwielen 12 zijn verbonden door middel van een grondplaat 7 met horizontale geleidingen 6. Op de bovenste traverse 8 is een stempel 13 bevestigd. Op de onderste traverse 9 zijn twee aanslagen 14 van de onderste vormplaat 5 Het apparaat werkt als volgt. In de ringvormige holte van het huis 1 in de laadpositie (niet getoond) wordt het vormzand 15 op de onderste vormplaat 5 geladen en de bovenste vormplaat 4 daarop geplaatst, 1 en 2). Het apparaatstation is ingeschakeld (niet weergegeven in de figuren 1 - 2). In dit geval begint de bovenste traverse 8, samen met de stempel 13 en de lamellen 11, naar beneden te bewegen. Tegelijkertijd, vanwege de interactie van tandheugels 11 met tandwielen 12 en tandheugels 10, tandwielen 12, grondplaat 7, horizontale geleiders (rails) 6, wielen 2 en lichaam 1. Vanuit de beginpositie (linker deel van Fig. 1 ) tot het moment dat het de bovenste vormplaat 4 raakt, legt de stempel 13 een baan af die gelijk is aan 2h 1, aangezien het lichaam 1 gelijktijdig met de stempel 13 naar beneden gaat. In dit geval passeren het lichaam 1 van de inrichting samen met de doorn 3, de bovenste en onderste vormplaten 4 en 5 en het schuurmiddelmengsel 15 een pad gelijk aan h 1. Als h 1 = h 2, waarbij h 2 de afstand is tussen de onderste vormplaat 5 en de steunen 14, dan zal op dit moment de plaat 5 in contact komen met de steunen 14. Vanaf het moment dat de stempel 13 de bovenste vormplaat raakt plaat 4 en de onderste vormplaat 5 de aanslagen 14 begint het persproces. Tijdens het persen wordt het vormmengsel 15 met de waarde h samengedrukt door de bovenste vormplaat 4 wanneer het samen met de stempel 13 naar beneden beweegt (Fig. 2) en samengedrukt met de waarde h door de onderste vormplaat 5 als gevolg van de beweging van deze waarde h naar beneden van de behuizing 1 samen met de compact 16. In dit geval legt de stempel 13, samen met de bovenste vormplaat 4, een pad af dat gelijk is aan 2h. Na het beëindigen van het persen keert het lichaam 1 samen met de wielen 2, horizontale geleidingen 6 en de plaat 7 met behulp van tandheugels 10, 11 en tandwielen 12 terug naar hun oorspronkelijke positie door de opwaartse beweging van de traverse 8. Vervolgens wordt langs de horizontale geleiders 6 het lichaam 1 op wielen 2 naar de extrusiepositie van pers 16 gevoerd. Een prototype van een apparaat voor het persen van onbewerkte elektrokorund-slijpschijven op een keramische binding met afmetingen van 100 x 80 x 32 mm ( GOST 2424-83) is ontwikkeld. Dit apparaat heeft twee-rekmechanismen met de volgende kenmerken: - beweegbare rails hebben een lengte van 800 mm met een rekdeellengte van 300 mm, hun doorsnede is 25x25 mm, materiaal is 40X; - vaste rails hebben een lengte van 400 mm met een tandheugeldeellengte van 300 mm, hun doorsnede is 25x25 mm, materiaal is 40X; - de tandwielen hebben een steekcirkeldiameter van 80 mm, het aantal tanden is 40, de modulus van de tanden is 2 mm, het materiaal is 35X; - Aan de grondplaat zijn tandwielassen van 45 staal met een diameter van 25 mm gelast. Verkregen op het prototype-apparaat werden werkstukken na de warmtebehandeling onderworpen aan controle van mechanische eigenschappen in overeenstemming met GOST 25961-83. De hardheid van de cirkels werd bepaald door de akoestische methode met behulp van het apparaat "Sound 107-01". De controleresultaten toonden aan dat de hardheid uniform is over de hoogte van de cirkels en dat hun kwaliteit na machinale bewerking voldoet aan de eisen van de standaard van de Chelyabinsk Abrasive Plant. Het voorgestelde apparaat is aan te raden om te gebruiken voor de vervaardiging van hoge (van 50 tot 300 mm en meer) slijpstenen op keramische, bakelieten en vulcanietverbindingen. Informatiebronnen 1. Apparatuur en apparatuur voor bedrijven in de slijp- en diamantindustrie / V. A. Rybakov, V.V. Avakyan, OS Masevich en anderen - L.: Werktuigbouwkunde, p. 154-155, afb. 6.1. 2. Idem, p. 155, Afb. 6.2. 3. Octrooi RU 2095230 C1, B 24 D 18/00, 1997.

Door te drukken (extruderen) wordt het type metaalbewerking door druk genoemd, die erin bestaat het te verwerken metaal een bepaalde vorm te geven door het uit een gesloten volume te persen via een of meer kanalen gemaakt in een vormpersgereedschap.

Dit is een van de meest geavanceerde metaalvormingsprocessen, die het mogelijk maakt om lange producten te verkrijgen - geëxtrudeerde profielen, die economisch en zeer efficiënt zijn bij gebruik in constructies.

De essentie van het persproces aan de hand van het voorbeeld van direct persen (Fig. 5.1) is als volgt. Blank 1, verwarmd tot de perstemperatuur, geplaatst in een container 2. Vanaf de uitlaatzijde van de container in de houder 3 matrix 5 wordt geplaatst en vormt de contour van het persproduct 4. Door persafdichting 7 en persring 6 druk wordt overgebracht naar het werkstuk van de hoofdcilinder van de pers. Onder invloed van hoge druk stroomt het metaal uit in het werkkanaal van de matrix, dat het gewenste product vormt.

Het wijdverbreide gebruik van persen wordt verklaard door het gunstige schema van de spanningstoestand van het vervormde metaal - rondom ongelijke compressie. De keuze van de temperatuuromstandigheden voor het persen wordt voornamelijk bepaald door de waarde van de weerstand tegen vervorming van het metaal.

Warmpersen wordt veel vaker gebruikt dan koudpersen. Met de toename van de productie van gereedschapsstaal met hoge sterkte en als gevolg van de creatie van krachtige gespecialiseerde apparatuur, breidt het toepassingsgebied van koudpersen zich echter uit voor metalen en legeringen met een lage vervormingsweerstand. Typisch is de perscyclus een periodiek herhalend proces (discreet persen), maar momenteel worden ook persmethoden in semi-continue en continue modi gebruikt, evenals processen gebaseerd op de combinatie van giet-, wals- en persbewerkingen.

Rijst. 5.1. Het schema van direct persen van een solide profiel:

• 1 - blanco; 2 - bak; 3 - matrixhouder;
• 4 - persproduct; 5 - Matrix; 6 - persring;
• 7 - druk op stempel

Het persproces kent vele varianten, die verschillen in een aantal kenmerken: de aan- of afwezigheid van beweging van het werkstuk in de houder tijdens het persen; de aard van de actie en de richting van de wrijvingskrachten op het oppervlak van het werkstuk en gereedschap; temperatuuromstandigheden; de snelheid en methoden van het toepassen van externe krachten; de vorm van het werkstuk, enz.

De plaats van het persen bij de productie van lange metalen producten kan worden geschat door het persen te vergelijken met concurrerende processen, zoals warmprofielwalsen en buiswalsen.

In deze vergelijking zijn de voordelen van persen als volgt. Tijdens het walsen ontstaan ​​in veel delen van de kunststofzone grote trekspanningen, die de plasticiteit van het te verwerken metaal verminderen, en tijdens het persen wordt een schema van ongelijke allround compressie geïmplementeerd, wat het mogelijk maakt om in één bewerking te vervaardigen verschillende persproducten die niet of niet door walsen worden verkregen, maar in een groot aantal passages. Het toepassingsgebied van persen wordt vooral verbreed wanneer de vervormingsgraad per overgang groter is dan 75% en de rekverhouding een waarde van meer dan 100 heeft.

Persen kan producten produceren met bijna elke dwarsdoorsnedevorm, en het walsen van alleen profielen en buizen met relatief eenvoudige dwarsdoorsnedeconfiguraties.

Bij het persen is het gemakkelijker om het technologische proces van het verkrijgen van het ene type persproduct naar het andere over te dragen - het volstaat om de matrix te vervangen.

Persproducten zijn nauwkeuriger van maat dan gewalste, wat te wijten is aan het gesloten kaliber van de matrix, in tegenstelling tot het open kaliber dat wordt gevormd door roterende rollen tijdens het walsen. De nauwkeurigheid van het product wordt ook bepaald door de kwaliteit van de matrix, het materiaal en het type warmtebehandeling.

Hoge mate van vervorming tijdens het persen zorgt in de regel voor een hoog niveau van producteigenschappen.

Compressie kan, in tegenstelling tot walsen, worden gebruikt voor het verkrijgen van persproducten uit kunststofarme materialen, halffabrikaten uit poeder- en composietmaterialen, evenals beklede composietmaterialen, bijvoorbeeld bestaande uit combinaties van aluminium-koper, aluminium-staal , enzovoort.

Naast de genoemde voordelen heeft discreet persen de volgende nadelen:

• de cyclische aard van het proces, wat leidt tot een afname in productiviteit en opbrengst aan geschikt metaal;
• verbetering van de kwaliteit van persproducten vereist lage perssnelheden voor een aantal metalen en legeringen en gaat gepaard met groot technologisch afval vanwege de noodzaak om grote persresten achter te laten en het zwak vervormde uitlaatuiteinde van het persproduct te verwijderen;
• de beperkte lengte van het werkstuk, vanwege de sterkte van de hellingen, het vermogen van de pers en de stabiliteit van het werkstuk tijdens het persen, vermindert de productiviteit van het proces;
• ongelijkmatige vervorming tijdens het persen leidt tot anisotropie van eigenschappen in een persproduct;
• De zware bedrijfsomstandigheden van het persgereedschap (een combinatie van hoge temperatuur, druk en schurende belastingen) vereisen frequente vervanging en het gebruik van dure gelegeerde staalsoorten voor de vervaardiging ervan.

Vergelijking van de voor- en nadelen van het proces stelt ons in staat om te concluderen dat het het meest geschikt is om persen te gebruiken bij de productie van buizen, massieve en holle profielen met complexe vormen met verhoogde maatnauwkeurigheid bij het verwerken van moeilijk te vervormen en weinig plastische metalen en legeringen. Bovendien is het, in tegenstelling tot walsen, winstgevend bij middelgrote en kleinschalige productie, evenals bij de implementatie van methoden voor continue of gecombineerde verwerking.

De volgende kenmerken worden gebruikt om de vervorming tijdens het persen te beschrijven.

1. Tekenverhouding A, cf, gedefinieerd als de verhouding van het dwarsdoorsnede-oppervlak van de container Pk k dwarsdoorsnedegebieden van alle kanalen van de I / 7-matrix,

Bij het persen van buizen wordt de rekcoëfficiënt A. cf bepaald door de formule

K IG

m 1 IG

waar R sh R k, R IG - respectievelijk de dwarsdoorsnedegebieden van de matrix, de houder en de doornnaald.

• 2. Niet drukkende verhouding, kwantitatief karakteriseren van de verhouding van de diameter van het werkstuk en de container:
• 3. De relatieve mate van vervorming: e, geassocieerd met de rekverhouding en berekend door de formule

• (5.4)
• 4. Perssnelheid enz. (bewegingssnelheid van de ram):

waar Ab- de lengte van het geperste deel van het werkstuk; ? - druktijd.

5. Vervalpercentage en ist, kenmerkend voor de bewegingssnelheid van het persproduct.

^ ist ^^ pr- (5.6)

Druk op typen

Directe persing

Bij de productie van persen worden verschillende soorten persen gebruikt, waarvan de belangrijkste hier worden besproken.

Bij direct persen vallen de extrusierichting van het persproduct uit het matrijskanaal en de bewegingsrichting van de ram samen

(afb.5.2). Dit type persen is het meest wijdverbreid en maakt het mogelijk om massieve en holle producten te verkrijgen met een breed scala aan dwarsdoorsneden, dicht bij de grootte van de containerdwarsdoorsnede. Kenmerkend voor de methode is de verplichte verplaatsing van het metaal ten opzichte van de stationaire container. Direct persen wordt uitgevoerd zonder smering en met smering. Bij direct persen zonder smering wordt het werkstuk, meestal in de vorm van een staaf, tussen de container en een ram geplaatst met een persring (Fig.5.2, een), in de container geduwd (Fig.5.2, B), verstoord in een container (Figuur 5.2, v), geëxtrudeerd door het matrijskanaal (Fig.5.2, G) vóór het begin van de vorming van de persbeet (Fig. 5.2, e).

Rijst. 5.2. Diagram van de stadia van direct persen: een - start positie; 1 - druk op stempel; 2 - persring; 3 -voorbereiding; 4 - houder; 5 - matrixhouder; 6 - Matrix; v- laden van het werkstuk en persring; v- het werkstuk losmaken; d - constante stroom metaal: 7 - persproduct; NS - het begin van de uitstroom uit de zones van gehinderde vervorming en de vorming van een persput; e- scheiding van het persresidu

en het uitpakken van het persproduct: 8 - mes

Het resultaat van de werking van wrijvingskrachten op het oppervlak van het werkstuk tijdens direct persen zijn vervormingen bij hoge afschuifkrachten, die bijdragen aan de vernieuwing van de metaallagen die de omtrekszones van het profiel vormen. Deze methode maakt het mogelijk om producten met een hoge oppervlaktekwaliteit te verkrijgen, omdat in het volume van het werkstuk naast de matrix een grote elastische metalen zone wordt gevormd, die het binnendringen van defecten op het oppervlak van het product uit de zone praktisch uitsluit contact tussen het werkstuk en de container.

Directe compressie heeft echter de volgende nadelen.

• 1. Er worden extra inspanningen geleverd om de wrijvingskracht van het oppervlak van het werkstuk tegen de wanden van de houder te overwinnen.
• 2. Gevormde ongelijke structuur en mechanische eigenschappen van persproducten, wat leidt tot anisotropie van eigenschappen.
• 3. De opbrengst van de geschikte neemt af vanwege de grote afmeting van het persresidu en de noodzaak om het zwak gevormde deel van het uitlaatuiteinde van het persproduct te verwijderen.
• 4. De onderdelen van het persgereedschap slijten snel door wrijving met het vervormde metaal tijdens het persproces.

Terug drukken

Tijdens het terugpersen vindt de uitstroom van metaal in de matrix plaats in de richting tegengesteld aan de beweging van de ram (Figuur 5.3).

Het terugpersen begint door het werkstuk tussen de container en de holle ram te plaatsen (Fig.5.3, een), vervolgens wordt het in de container geduwd, verstoord (Fig.5.3, B) en geëxtrudeerd door het matrijskanaal (Fig.5.3, v), waarna het persproduct wordt verwijderd, het persresidu wordt afgescheiden (Figuur 5.2, d), de matrix wordt verwijderd en de ram wordt teruggebracht naar zijn oorspronkelijke positie (Figuur 5.3, e).

Tijdens het terugpersen beweegt de staaf niet ten opzichte van de container; daarom is er praktisch geen wrijving bij het contact tussen container en knuppel, behalve de hoekholte bij de matrijs, waar deze actief is, en de totale perskracht neemt af als gevolg van het gebrek aan energieverbruik om wrijvingskrachten te overwinnen.

De voordelen van terugpersen ten opzichte van direct persen zijn:

• vermindering en constantheid van de grootte van de perskracht, omdat het effect van wrijving tussen het oppervlak van het werkstuk met de wanden van de container wordt geëlimineerd;
• het verhogen van de productiviteit van de persinstallatie door een toename van de stroomsnelheid van legeringen door de oneffenheden van vervorming te verminderen;
• verhoging van de opbrengst als gevolg van een toename van de lengte van het werkstuk en een afname van de dikte van het persresidu;
• verlenging van de levensduur van de container door de afwezigheid van wrijving tussen de wanden en het werkstuk;
• het verhogen van de homogeniteit van mechanische eigenschappen en structuur in de lobsectie van het persproduct.
• 12 3 4 5 6 7

Rijst. 5.3. Omgekeerde persfasen: een - start positie: 1 - sluiter pers stempel; 2 - houder; 3 - blank; 4 - pers wasmachine; 5 - druk op stempel; 6 - magische houder; 7 - matrix; B - het werkstuk laden met de matrix en het werkstuk losmaken; v- het begin van de uitstroom uit de zones van gehinderde vervorming en de vorming van een persput: 8 - persproduct; d - afscheiding van het persresidu en extractie van het persproduct: 9 - mes; NS- verwijderen van de matrix en terugbrengen van de container

en de ram naar de oorspronkelijke positie

De nadelen van terugpersen ten opzichte van direct persen zijn:

• vermindering van de maximale dwarsafmeting van het vormproduct en het aantal gelijktijdig geperste profielen door een afname van de afmeting van het doorgaande gat in het matrixblok;
• de noodzaak om blanco's te gebruiken met voorbereidende oppervlaktevoorbereiding om persproducten met een hoogwaardig oppervlak te verkrijgen, waarvoor voorafgaand draaien of scalperen van blanco's vereist is;
• een afname van het assortiment persproducten als gevolg van een toename van de kosten van een set gereedschappen en een afname van de sterkte van het matrixsamenstel;
• verhoging van de hulpcyclustijd;
• complicatie van het ontwerp van het matrixknooppunt;
• vermindering van de toegestane kracht op de ram vanwege de verzwakking door het centrale gat.

Semi-continu persen

De lengte van het werkstuk hangt af van de sterkte van de stempel en de grootte van de werkslag van de pers, daarom worden werkstukken van niet meer dan een bepaalde lengte gebruikt voor het persen. In dit geval wordt elk werkstuk geperst met een persresidu. De opbrengst is een indicator van efficiëntie, gelijk aan de verhouding van het eindproduct tot de massa van het werkstuk. Deze beperking leidt tot een afname van de opbrengst en een afname van de productiviteit van de pers. Dit nadeel wordt gedeeltelijk opgeheven door de overgang naar semi-continu persen (de methode wordt ook wel "werkstuk voor werkstuk" persen genoemd), die, afhankelijk van de legering en het doel van de persproducten, zonder smering en met smering wordt uitgevoerd. Semi-continu persen van voorvormen zonder smering bestaat uit het feit dat elke volgende voorvorm in een container wordt geladen nadat de vorige tot ongeveer driekwart van zijn lengte is geëxtrudeerd. Bij deze techniek worden de werkstukken aan de uiteinden gelast. De lengte van het werkstuk dat in de container achterblijft, wordt beperkt door het feit dat verder persen zal leiden tot de vorming van een perskrimp, daarom wordt bij het laden van het volgende werkstuk in de container het risico op vorming van krimpholtes geëlimineerd en zijn de omstandigheden gemaakt voor het verkrijgen van hoogwaardige persproducten. In dit geval is het mogelijk om een ​​dergelijk persproduct te verkrijgen, waarvan de lengte theoretisch onbeperkt is en alleen wordt bepaald door het aantal geperste plano's. Soms wordt het product tijdens het persen in een lange spoel gewikkeld.

De volgorde van bewerkingen voor semi-continu persen wordt getoond in Fig. 5.4.

In de eerste fase wordt het werkstuk in de perscontainer gevoerd en na extrusie geëxtrudeerd tot een vooraf bepaalde lengte van het persresidu (Figuur 5.4, advertentie). Daarna wordt de perscilinder samen met de daaraan bevestigde persring verwijderd en wordt de volgende ingot geladen. Bij het extruderen van het volgende werkstuk wordt het gelast met de persresten van het vorige werkstuk en wordt al het metaal door het matrijskanaal geperst (Figuur 5.4, d-g). Na het persen van elk werkstuk, is het noodzakelijk om de persring terug te brengen naar de oorspronkelijke positie, wat alleen door de container kan worden gedaan. Het gebrek aan smering in de container bemoeilijkt deze handeling, daarom is een speciale bevestiging van de persring aan de persring vereist en een wijziging in het ontwerp van de persring, bijvoorbeeld om het verwijderen uit de containermof te vergemakkelijken, de persring is voorzien van een elastisch element.

Het nadeel van semi-continu persen is de lage lassterkte van delen van een persproduct verkregen uit individuele plano's, vanwege verschillende verontreinigingen die gewoonlijk in het persresidu achterblijven. Er werd ook opgemerkt dat de plaats van lassen in een persproduct, als gevolg van de eigenaardigheden van de aard van de uitstroom van het metaal, sterk kan worden uitgerekt.

Rijst. 5.4. Schema van de stadia van semi-continu persen: een - start positie: 1 - prsss-shtsmpel; 2 - pers wasmachine; 3 -voorbereiding; 4 - houder; 5 - Matrix; 6 - matrix houder; - knuppelverspreiding; G - extrusie van de knuppel; NS- laden van het volgende werkstuk: 7 - het volgende werkstuk; e- extrusie van de perssteun met het volgende werkstuk; F - extrusie

het volgende werkstuk

Bij het semi-continu persen van goed lasbare legeringen wordt het persresidu aan de volgende staaf langs het eindoppervlak gelast. In een PRSS-product zal dit oppervlak gekromd zijn, wat bij goed lassen de sterkte van de verbinding vergroot. Bij dit proces is smering voor een betere lasbaarheid onaanvaardbaar en moet de houder worden verwarmd tot een temperatuur die dicht bij de perstemperatuur ligt. Dezelfde methode kan worden gebruikt om producten te extruderen uit slecht lasbare metalen en legeringen met behulp van smeermiddelen. Om echter een vlakke lijn van articulatie van persproducten te verkrijgen van opeenvolgend geperste onbewerkte stukken met hun gemakkelijke daaropvolgende scheiding, is het noodzakelijk om conische matrijzen te gebruiken met een hellingshoek van de beschrijvende lijn tot de as van minder dan 60 ° en concave persringen.

Een ander schema van semi-continu persen met een voorkamer wordt momenteel veel gebruikt voor de productie van geperste producten uit aluminiumlegeringen (Fig.5.5).

Rijst. 5.5. Schema van semi-continu persen met een voorkamer: l- persstempel;

• 2 - persring; 3 - blank; 4 - bak; 5 - "dode" zones; 6 - matrixhouder; 7 - matrix;
• 8 - voorkamer

Kenmerkend voor dit persschema is het gebruik van een speciaal voorkamergereedschap, dat zorgt voor persen met stuiklassen en spanning.

Continu drukken

Een van de belangrijkste nadelen van persen is het cyclische karakter van het proces, daarom is de laatste jaren veel aandacht besteed aan de ontwikkeling van continue persmethoden: conforms, extrolling, lines-nsks. De methode van conforms heeft de grootste toepassing gevonden in de industrie. Een kenmerk van de installatie van conforms is (Fig.5.6) dat de container in zijn ontwerp wordt gevormd door de groefoppervlakken van het beweegbare aandrijfwiel 6 en het uitsteeksel van het stationaire inzetstuk 2, dat door middel van een hydraulische of mechanische inrichting tegen het wiel wordt gedrukt. Aldus is de dwarsdoorsnede van de container, in de terminologie van sectiewalsen, een gesloten maat. Het werkstuk wordt door wrijvingskrachten in de container getrokken en met metaal gevuld. Bij het bereiken van de aanslag 5 in het werkstuk stijgt de druk tot een waarde die zorgt voor de extrusie van het metaal in de vorm van een geperst halffabrikaat 4 via het matrixkanaal 3.

Als werkstuk kunt u een staaf of gewone draad gebruiken, en het vervormingsproces - terugtrekken in de perskamer terwijl het wiel draait, voorlopige profilering, de groef in het wiel vullen, een werkkracht creëren en ten slotte gaat de extrusie continu door , dat wil zeggen, de technologie van continu persen wordt geïmplementeerd ...

Rijst. 5.6. Continu persen volgens conforme methode: l- levering van stafmateriaal; 2 - vast inzetstuk; 3 - Matrix; 4 - halffabrikaat; 5 - nadruk; 6 - Wiel

Door de uitgebreide ongelijkmatige samendrukking in de vervormingszone is het mogelijk om zelfs bij laag-plastische legeringen een hoge rek te bereiken, en kunststoflegeringen kunnen bij kamertemperatuur met hoge stroomsnelheden worden geperst. De conforme methode kan worden gebruikt om draad- en kleine profielprofielen met hoge rek (meer dan 100) te verkrijgen. Dit geldt met name voor draad, dat winstgevender is om op een productievere manier te produceren door te conformeren in plaats van te trekken. Momenteel wordt de conforme methode gebruikt voor het persen van aluminium en koperlegeringen. En tot slot is het raadzaam om deze methode te gebruiken om halffabrikaten te verkrijgen uit discrete metaaldeeltjes: korrels, schaafsel. Bovendien is er thuis ervaring met het industriële gebruik van de conforme methode om bijvoorbeeld een ligatuurstaaf te verkrijgen uit aluminiumlegeringskorrels.

Het gebrek aan gedetailleerde studies van metaalvormverandering, rekening houdend met de grenswrijvingskrachten, het bestuderen van de vervormingswetten van verschillende metalen en legeringen, onthulde echter een aantal nadelen die de mogelijkheden van deze methode van continu persen aanzienlijk beperken.

• 1. De maximale lineaire afmeting van de doorsnede van het werkstuk mag niet groter zijn dan 30 mm om ervoor te zorgen dat het buigt wanneer het langs de meter wordt verplaatst.
• 2. Er zijn moeilijkheden bij het observeren van het temperatuurregime van het persen, omdat het gereedschap sterk opwarmt als gevolg van de werking van wrijvingskrachten.
• 3. Het proces gaat gepaard (vooral voor aluminiumlegeringen, die meestal voor deze methode worden gebruikt) door metaalhechting aan het gereedschap, metaal dat in de opening van de meter drukt met de vorming van een "snor"-type defect, enz.

Metaalstroom tijdens het persen

Het beheersen van het persproces en het verbeteren van de kwaliteit van geperste halffabrikaten is gebaseerd op kennis van de patronen van metaalstroom in de container. Een voorbeeld is droog persen, wat het meest voorkomt. Dit proces is grofweg in te delen in drie fasen (Figuur 5.7).

De eerste fase heet niet drukkend lege plekken. In dit stadium wordt de voorvorm, die met een spleet in de houder wordt gebracht, onderworpen aan stuiken, waardoor de houder wordt gevuld met het te persen metaal, dat vervolgens in het matrijskanaal komt. De inspanning in dit stadium groeit en bereikt zijn maximum.

De tweede fase begint met de extrusie van het profiel. Deze fase wordt als de belangrijkste beschouwd en wordt gekenmerkt door een constante metaalstroom. Naarmate het werkstuk naar buiten wordt geperst en de grootte van het contactoppervlak van het werkstuk met de container afneemt, neemt de persdruk af, wat wordt verklaard door een afname van de waarde van de component van de perskracht die wordt besteed aan het overwinnen van wrijving op de container. In dit stadium kan het volume van het werkstuk voorwaardelijk worden verdeeld in zones waarin plastische en elastische vervormingen optreden. In het grootste deel van het werkstuk wordt het metaal elastisch en plastisch vervormd, en elastische vervorming wordt waargenomen bij de parende hoeken van de matrix en de container en nabij de persring (Figuur 5.8).

Het bleek dat de verhouding van de volumes van de elastische en plastische zones van het grootste deel van het werkstuk voornamelijk afhangt van de wrijving tussen

oppervlakken van het werkstuk en de container. Bij grote waarden van de wrijvingskrachten beslaat plastische vervorming bijna het gehele volume van het werkstuk; als de wrijving klein is, bijvoorbeeld, wordt het persen gesmeerd of is het volledig afwezig (omgekeerd persen), dan concentreert de plastische vervorming zich in het krimpende deel van de plastic zone rond de matrijsas.

Stempelslag

Rijst. 5.7. Persschema met een grafiek van de drukkrachtverdeling in fasen: I - knuppelspreiding;

II - gestage stroom van metaal; III - laatste fase

Rijst. 5.8. Vormingsdiagram van een persbeet tijdens het persen: 1 - zone van plastische vervorming; 2 - druk naar beneden; 3 - zone van elastische vervorming ("dode" zone)

Relatief kleine elastische zones nabij de matrijs hebben een significant effect op het verloop van de metaaluitstroom en de kwaliteit van het geperste product. Bijzonder opmerkelijk is het volume metaal dat zich in de hoeken tussen de matrix en de containerwand bevindt, dat slechts elastisch wordt vervormd. Deze elastische zone van het metaal wordt ook wel de "dode" zone genoemd en afhankelijk van de persomstandigheden kunnen de afmetingen ervan veranderen. De elastische zone bij de matrix vormt een gebied dat lijkt op een trechter waardoor het metaal van het werkstuk in de matrix stroomt. In dit geval stroomt het metaal niet uit de "dode" zone in het persstuk. Tijdens het direct persen vertragen de hoeveelheden metaal die grenzen aan het oppervlak van het werkstuk, als gevolg van hoge wrijvingskrachten op de contactoppervlakken, evenals plastisch niet-vervormbare metalen zones nabij de matrix, dat de perifere laag niet in het kanaal van de matrix, daarom neemt het niet deel aan de vorming van het oppervlak van het product. Dit is een van de voordelen van direct persen, namelijk dat de oppervlaktekwaliteit van het werkstuk weinig invloed heeft op de oppervlaktekwaliteit van het persproduct.

Aan het einde van het hoofdpodium verschijnt een fenomeen dat grote invloed heeft op het hele persproces - de formatie drukbevestigingen, wat als volgt gebeurt. Als de persring door wrijving naar de matrix beweegt, wordt de beweging van metalen onderdelen die in contact komen met de persring geremd en wordt een trechtervormige holte gevormd in het centrale deel van het werkstuk, waarin tegenstromen van perifere metaal zijn gericht. Vanwege het feit dat hoeveelheden metaal van het eind- en zijoppervlak van het werkstuk, die oxiden, vet en andere verontreinigingen bevatten, in deze "trechter" terechtkomen, kan de persgoot in het persproduct doordringen. Dit defect is onaanvaardbaar in een persproduct van hoge kwaliteit. De vorming van een persbeet is het meest kenmerkende fenomeen van de derde persfase.

Om de overgang van de perskrimp naar het persproduct volledig uit te sluiten, wordt het persproces gestopt totdat de extrusie van de knuppel is voltooid. Het ondergedrukte deel van het werkstuk, genaamd persresten, weggegooid afval. De lengte van het persresidu kan, afhankelijk van de persomstandigheden, voornamelijk de hoeveelheid contactwrijving, variëren van 10 tot 30% van de initiële diameter van het werkstuk. Als het perszink toch in het persproduct is doorgedrongen, wordt dit deel van het profiel afgescheiden en weggegooid.

De vorming van een persput neemt sterk af tijdens het terugpersen, maar de overgang naar dit type gaat gepaard met een afname van de productiviteit van het proces. Er zijn de volgende maatregelen om het zinken van de pers te verminderen met behoud van de productiviteit:

• vermindering van wrijving op de zijvlakken van de container en matrix door het gebruik van smeermiddelen en het gebruik van containers en matrijzen met een goede oppervlaktebehandeling;
• verwarming van de container, waardoor de koeling van de perifere lagen van de staaf wordt verminderd;
• persen met een jas.

Drukkracht voorwaarden

De keuze van apparatuur, berekening van het gereedschap, de vaststelling van energiekosten en andere indicatoren worden berekend op basis van de bepaling van de krachtcondities van het persen. In de praktijk van de persproductie worden deze indicatoren experimenteel, analytisch of met behulp van computermodellering bepaald.

De krachtcondities van het persen, bepaald in productieomstandigheden, zijn het meest nauwkeurig, vooral als de tests worden uitgevoerd op bestaande apparatuur, maar deze methode is arbeidsintensief, hoge kosten en vaak is het praktisch onmogelijk om deze voor nieuwe processen te implementeren. Simulatie van ruwijzerverwerkingsprocessen in de productie, en vaker in laboratoriumomstandigheden, gaat gepaard met een afwijking van de werkelijke omstandigheden, vooral in temperatuuromstandigheden als gevolg van verschillen in specifieke oppervlakken van het model en de aard, vandaar de onnauwkeurigheden van deze methode. De eenvoudigste en meest wijdverbreide methode die een voldoende nauwkeurige beoordeling van de totale perskracht mogelijk maakt, is de methode om de druk van de vloeistof in de werkcilinder van de pers te meten volgens de aflezingen van de manometer. Van de experimentele methoden waarmee indirect de krachtcondities van het persen kunnen worden bepaald, worden de methode voor het meten van de elastische vervormingen van de perskolommen, evenals tensometrische tests, gebruikt.

Onlangs hebben programma's zoals DEFORM (Scentific Forming Technologies Corporation, VS) en QFORM (QuantorForm, Rusland), die zijn gebaseerd op eindige elementenmethode. Bij het voorbereiden van gegevens voor modellering met behulp van deze programma's is meestal informatie nodig over de weerstand tegen vervorming van het werkstukmateriaal, de kenmerken van het gebruikte smeermiddel en de technische parameters van de vervormingsapparatuur.

Van groot belang zijn analytische methoden voor het bepalen van de krachtcondities van persen, die gebaseerd zijn op de wetten van de mechanica van het starre lichaam, de resultaten van experimenten over het bestuderen van de spanning-rektoestand van het materiaal dat wordt geperst, differentiaalvergelijkingen van evenwicht, de vermogensbalans methode, enz. Al deze berekeningsmethoden zijn vrij complex en worden beschreven in een speciale literatuur. Bovendien is het bij analytische methoden noodzakelijk om te weten dat het in elke formule onmogelijk is om rekening te houden met alle omstandigheden en variëteiten van het proces in wiskundige uitdrukking, en daarom zijn er geen noodzakelijke berekeningscoëfficiënten die nauwkeurig de werkelijke omstandigheden en factoren van het proces.

In de praktijk worden voor veelvoorkomende soorten persen vaak vereenvoudigde formules gebruikt voor het bepalen van de totale kracht. De meest bekende is de formule van I.L. Perlin, volgens welke de inspanning R, vereist om metaal uit de container door het matrijsgat te extruderen is:

P = R M + T K + T M + T n, (5.7)

waar R M- de kracht die nodig is om plastische vervorming uit te voeren zonder rekening te houden met wrijving; T naar - de inspanning die wordt geleverd om de wrijvingskrachten op het zijoppervlak van de container en de doorn te overwinnen (in het geval van de omgekeerde persmethode is er geen beweging van de staaf ten opzichte van de container en T naar - O); G m - de inspanning die nodig is om de wrijvingskrachten te overwinnen die optreden op het zijoppervlak van het drukkende deel van de vervormingszone; T p- de inspanning die wordt geleverd om de wrijvingskrachten te overwinnen die op het oppervlak van de kalibratieband van de matrix werken.

Druk op druk a wordt berekend als de verhouding van inspanning R, waarbij het persen plaatsvindt, naar het dwarsdoorsnede-oppervlak van de container P naar

Om de componenten van de perskracht te berekenen, worden meestal de formules in de naslagwerken voor verschillende persgevallen gebruikt.

Vaak worden vereenvoudigde formules gebruikt, bijvoorbeeld:

P = P 3 M P nX, (5.9)

waarbij ^ 3 het dwarsdoorsnede-oppervlak van het werkstuk is; M p - persmodule, die rekening houdt met alle dringende omstandigheden; X - trekverhouding.

Voor praktische berekeningen van de perskracht kunnen we de formule van L.G. Stepansky aanbevelen, die in de volgende vorm is geschreven:

P = 1.15aD (1 + 1.41p? 1). (5.10)

waarbij een 5 de weerstand tegen vervorming van het werkstukmateriaal is.

De belangrijkste factoren die de grootte van de perskracht beïnvloeden, zijn: de sterkte-eigenschappen van het metaal, de mate van vervorming, de vorm en het profiel van het matrijskanaal, de afmetingen van het werkstuk, de wrijvingsomstandigheden, de pers- en stroomsnelheden, de temperatuur van de container en de matrijs.

Extrusie van buizen en holle profielen

Pijp persen

Buizen en andere holle profielen worden verkregen door extrusie. Hiervoor wordt zowel direct en omgekeerd persen met een vaste en beweegbare naald als persen met een gecombineerde matrix gebruikt. Persen met een stationaire naald is een proces waarbij op het moment van extrusie van metaal in de ringvormige opening die de buiswand vormt, de naald stationair blijft.

Direct en omgekeerd persen van buizen met een vaste naald verschilt niet fundamenteel van persschema's voor vaste producten. Echter, met een extra detail - doorn naalden voor de vorming van het interne kanaal van de pijp verandert de aard van de metaalstroom. Voor de doornnaald is een speciale aandrijving vereist, die tot taak heeft verschillende kinematische voorwaarden te verschaffen, afhankelijk van de verhouding van de bewegingssnelheid van de doornnaald, ram en container.

Het persen van pijpen met een vaste naald vereist het gebruik van blanks met vooraf gemaakte centrale gaten erin, die ook dienen als geleidingsgaten voor de naald. De holte in de plano voor de doornnaald wordt gemaakt door op een pers te prikken, te boren of te gieten. Een diagram van het direct persen van een pijp wordt getoond in Fig. 5.9.

Rijst. 5.9. Schema van de stadia van direct persen van pijpen met een vaste naald: een- start positie: l- doornnaald; 2 - de bovenkant van de doornnaald; 3 -pers stempel; 4 - pers wasmachine; 5 - blanco; 6 - bak; 7 - matrix; 8 - matrix houder; 6 - laden van het werkstuk in de container; v- knuppel verspreiden; d - fase van constante stroom; NS- het begin van de uitstroom uit de gehinderde vervormingszones en de vorming van een persput; e- terugtrekken van de ram en container, scheiding van de persresten en persring: 9 - mes

Het persen begint met de beweging van de ram, vervolgens gaat de doornnaald door het gat van het werkstuk totdat het uiteinde tegen de matrix rust, gevolgd door het lossen van het werkstuk gevolgd door extrusie van het metaal in de ringvormige opening gevormd door het matrixkanaal (vormt de buitendiameter van de pijp) en het oppervlak van de naald (vormt de binnendiameter van de pijp). Net als bij het aandrukken van een staaf ontstaat er een wrijvingskracht tussen de oppervlakken van het werkstuk en de wanden van de container. Na het bereiken van een bepaalde lengte van het persresidu, beweegt de naald terug, gevolgd door de container, en wordt het persresidu daaruit verwijderd. Wanneer de ram wordt ingetrokken, scheidt de schaar die aan de voorste dwarsbalk van de pers is bevestigd, de persresten. Opgemerkt moet worden dat tijdens metaalextrusie de doornnaald door het piercingsysteem in de matrijs in dezelfde positie wordt gehouden; daarom wordt deze persmethode pijppersen genoemd met een vaste doornnaald. Maar ook zonder piercingsysteem kunnen buizen op staafvormige persen geperst worden. In dit geval wordt de doornnaald aan de ram bevestigd en komt deze de werkstukholte binnen en vervolgens in de matrijs. Tijdens de beweging van de ram en de extrusie van het metaal beweegt ook de doornnaald naar voren, en deze methode wordt bewegende naaldpersen genoemd.

De volgorde van het terugpersen van pijpen met een vaste naald wordt getoond in Fig. 5.10. Op het eerste moment, de doorn naald 1 wordt ingebracht in de holte van het werkstuk; 4 totdat zijn bovenkant het matrijskanaal 5 binnengaat, dan wordt de staaf naar buiten gedrukt en wordt het knuppelmetaal geëxtrudeerd in de ringvormige spleet tussen het matrijskanaal en het naaldoppervlak. Bij het bereiken van de gespecificeerde lengte van het persresidu, wordt de naald teruggetrokken naar zijn oorspronkelijke positie en wordt het persresidu verwijderd.

De belangrijkste voordelen van de directe pijppersmethode in vergelijking met de omgekeerde methode kunnen als volgt worden geformuleerd:

• 1. Mogelijkheid om elk type pers te gebruiken.
• 2. Hoge kwaliteit van het oppervlak van de verkregen buizen.
• 3. Mogelijkheid om buizen van bijna elke configuratie te verkrijgen.

Tegelijkertijd moet een aantal tekortkomingen worden gewroken:

• 1. Hoge energiekosten om wrijvingskrachten te overwinnen.
• 2. Anisotropie van eigenschappen langs de lengte en doorsnede van pijpen.
• 3. Slijtage aan de oppervlakken van de container en de doornnaald.
• 4. Aanzienlijk metaalafval door persresidu (10% of meer).

Voor het persen van buizen met een vaste naald worden buisprofielpersen gebruikt, uitgerust met een piercingsysteem, waarvoor niet alleen een holle knuppel nodig is. Met direct persen van pijpen na het laden van de knuppel 4 en persringen 3 Eerst wordt de plano in de container 5 gedrukt. In dit geval is de naald 7, gelegen in de holle ram 3, duw een beetje naar voren en vergrendel het gat van de persring 2 (afb. 5.11, B). Na het losmaken wordt de druk van de ram verwijderd en wordt de staaf doorboord met een naald die eruit steekt. Vervolgens wordt er werkdruk op de ram uitgeoefend en wordt het werkstuk in de ringvormige opening tussen de naald geperst 1 en matrix 6 (Figuur 5.11, d). Aan het einde van het persen wordt het perspakket (persresidu met persring) met een mes afgesneden 8 (afb. 5.11, e). Bij deze methode is het noodzakelijk om de assen van de houder, ram en doorn zorgvuldig te centreren ten opzichte van de matrijsas om excentriciteit van de resulterende pijpen te voorkomen.

Rijst. 5.10. Schema van de stadia van het terugpersen van pijpen met een vaste naald: een- start positie: 1 - doornnaald; 2 - sluiterpersstempel; 3 -container; 4 - blank; 5 - matrix; 6 - druk op stempel; 7 - mondstuk; inbrengen van de naald en lossen van het werkstuk in de container; d - pijppersen; NS - persen tot een vooraf bepaalde lengte van het persresidu, terugtrekken van de boutcilinder en naald: 9 -mes; 10- pijp; e- de matrix uit de container duwen; F - terug naar startpositie

De beschreven schema's hebben de volgende nadelen:

• 1. Het maken van een gat in een werkstuk (door te boren, doorboren, enz.) vereist een verandering in het ontwerp van apparatuur en gereedschappen, extra bewerkingen, wat de arbeidsintensiteit van het proces verhoogt, de opbrengst vermindert, enz.
• 1 2 3 4 5 6 7

Rijst. 5.11. Schema van de stadia van direct persen van pijpen met een vaste naald: een- start positie: 1 - naald; 2 - persstempel; 3 - persring; 4 - blank; 5 - bak; 6 - Matrix; 7 - matrixhouder; B - het werkstuk in de container voeren; v- knuppelverspreiding; d - het werkstuk doorboren met een naald: 8 - Kurk; NS- persen tot een vooraf bepaalde lengte van het persresidu; e- scheiding van het persresidu

met persring: 9 - mes; 10 - pijp

• 2. Het verkrijgen van de exacte geometrie van de buis maakt het noodzakelijk om de naald-doorn te centreren ten opzichte van de as van het matrijskanaal, wat het ontwerp van de gereedschapsinstelling bemoeilijkt.
• 3. Het aanbrengen van smeermiddel op de doornnaald vergroot de kans op defecten in het werkstuk dat wordt doorboord.

Extrusie van buizen en holle profielen met lassen

De meeste van de genoemde nadelen voor de overwogen soorten pijppersen worden geëlimineerd door gecombineerde matrijzen te gebruiken, waardoor het mogelijk is om producten van bijna elke configuratie met complexe externe en interne contouren te verkrijgen. Dergelijke matrices maken het mogelijk om ns-profielen te produceren met slechts één, maar ook met meerdere holtes van verschillende vormen, zowel symmetrisch als asymmetrisch. Een preciezere fixatie van de doorn ten opzichte van het matrixkanaal en zijn korte lengte, en dus de verhoogde stijfheid, maken het mogelijk om buizen en holle profielen te persen met een aanzienlijk kleiner dikteverschil in vergelijking met het doordrukken van eenvoudige matrijzen.

De voordelen van dit proces zijn als volgt:

• het verlies van metaal voor het verkrijgen van een holte in een massief werkstuk wordt geëlimineerd;
• het wordt mogelijk om persen te gebruiken zonder een piercingsysteem;
• de lengte- en dwarsdiktevariatie van de holle geperste producten wordt verminderd door de star gefixeerde korte naald;
• het komt beschikbaar om producten van lange lengte te verkrijgen door de methode van semi-continu persen waarbij het persproduct in een rol wordt gerold;
• de kwaliteit van het binnenoppervlak van de profielen wordt verbeterd door de afwezigheid van smeermiddelen;
• het wordt mogelijk om meerdere profielen tegelijk te persen, met de meest uiteenlopende configuratie.

Bij het gebruik van een dergelijk persschema moet echter rekening worden gehouden met een aantal nadelen, waaronder de belangrijkste een groot persresidu en de aanwezigheid van lassen, die minder sterk zijn dan het basismetaal, evenals de hoge kosten van matrices en lage productiviteit van het proces.

Alle gecombineerde matrijzen bestaan ​​uit een matrixlichaam of een matrixhuls en een verdeler met een naald. De matrix en de naald vormen kanalen waarvan de doorsneden overeenkomen met de doorsnede van de geperste producten. In afb. 5.12 laat zien dat voor een solide werkstuk 4, in een container geplaatst 3, van de postzegel 1 via een perswasmachine 2 de druk wordt overgebracht van de werkende cilinder van de pers.

Onder druk staand werkstuk metaal 4, passerend door de uitstekende diffusor 7, wordt het verdeeld in twee stromen, die vervolgens de gemeenschappelijke laszone binnenkomen; 8 (de stroom van metaal wordt weergegeven door pijlen), stroom rond de verdeler en onder invloed van hoge temperaturen en drukken wordt in een pijp gelast 9, met naden over de gehele lengte. Zo’n matrix wordt ook wel een rietmatrix genoemd.

In afb. 5.13. toont een diagram van de montage van een persgereedschap (instrumentele aanpassing) dat wordt gebruikt voor het persen van een pijp met behulp van een gecombineerde matrix.

Rijst. 5.12. Schema van pijppersen door een enkelkanaals gecombineerde matrijs met een uitstekende splitter: 1 - druk op stempel; 2 - pers wasmachine; 3 - bak; 4 - blank; 5 - matrixlichaam; 6 - Matrix; 7 - uitstekende verdeler;

• 8 - lasgebied; 9 - pijp

Rijst. 5.13. Gereedschapsinstelling voor het persen van buizen door een enkelkanaals gecombineerde matrijs met een uitstekende splitter: 1 - druk op stempel; 2 - houder; 3 - pers wasmachine; 4 - Matrix; 5 - matrixlichaam; 6 - invoegen; 7 - matrixhouder; 8 - gids; 9 - pijp

Gecombineerde matrijzen van verschillende ontwerpen maken het mogelijk om niet alleen buizen te verkrijgen, maar ook profielen met een of meerdere holtes met een grote verscheidenheid aan vormen, zowel symmetrisch als asymmetrisch, die niet kunnen worden geproduceerd door in eenvoudige matrijzen te persen. In afb. 5.14 toont een gecombineerde matrijs met vier kanalen voor het persen van een profiel met een complexe vorm.

Rijst. 5.14. Gecombineerde quad-array (een) en de vorm van het geëxtrudeerde profiel (B)

Een noodzakelijke voorwaarde voor het verkrijgen van sterke lasnaden is ook het gebruik van dergelijke temperatuur- en snelheidsmodi van persen, waarbij de temperatuur van het metaal in de plastic zone hoog genoeg wordt om in de naden vast te lopen, en de duur van het contact van de oppervlakken met worden gelast zorgt voor het ontstaan ​​van diffusieprocessen die bijdragen aan de ontwikkeling en versterking van metaalbindingen. Bovendien zorgt het voldoen aan de vervormingsvoorwaarden die een hoge hydrostatische druk in de laszone garanderen, ook voor een goede kwaliteit van de las.

Door een matrijs met meerdere kanalen drukken

Extrusie van metaal, waarbij matrices worden gebruikt met maximaal 20 kanalen (Fig.5.15), en soms meer, wordt genoemd meerkanaals persen. De overgang van eenkanaalspersen naar meerkanaalspersen door een toename van de totale doorsnede van gelijktijdig geperste producten en een afname van de totale rek bij dezelfde knuppelgroottes en gelijke stroomsnelheden verkort de duur van het persproces, vermindert de totale persdruk en het thermische effect van vervorming, en leidt ook tot een toename van het totale contactoppervlak in kanalen van de matrix.

Het vervangen van eenkanaalspersen door meerkanaalspersen is gunstig onder de volgende omstandigheden:

• productiviteit zal toenemen;
• de nominale kracht van de gebruikte pers is vele malen groter dan die nodig is om een ​​bepaald profiel door één kanaal te persen;
• het is vereist om de groei van de metaaltemperatuur in de vervormingszone te beperken;
• het is noodzakelijk om profielen met een kleine dwarsdoorsnede te verkrijgen.

De eigenaardigheden van de metaalstroom tijdens het persen met meerdere kanalen zijn dat het volume van het geperste metaal, bij het naderen van de matrix, wordt verdeeld in afzonderlijke stromen (volgens het aantal kanalen), en de uitstroomsnelheden van elk kanaal van de matrix zullen ongelijk zijn . Daarom, hoe verder van het midden van de matrijs de assen van de matrijskanalen zijn, hoe korter de lengte van de resulterende gevormde producten zal zijn. Een dergelijke persing wordt gekenmerkt door een gemiddelde rek A, zie:

^ p = - ^ r. (5.11)

Bij

waarbij E'k het dwarsdoorsnede-oppervlak van de container is; - dwarsdoorsnede van het kanaal in de matrix; NS- het aantal kanalen in de matrix.

Bij meerkanaals persen, terwijl de persring naar de matrijs beweegt, worden de stroomsnelheden door de verschillende kanalen continu gewijzigd. Om de snelheden van de uitstroom uit verschillende kanalen gelijk te maken en om vormstukken van een bepaalde lengte te verkrijgen, worden de kanalen op de matrijs op een bepaalde manier gepositioneerd. De waarden van de uitstroomsnelheden zullen dichtbij zijn als de middelpunten van de kanalen gelijkmatig langs de gehele omtrek liggen met het midden op de as van het werkstuk. Als de kanalen zich op verschillende concentrische cirkels bevinden, moet het midden van elk kanaal samenvallen met het zwaartepunt van cellen met gelijke maaswijdte die op het eindoppervlak van de matrix zijn aangebracht. De cellen moeten symmetrisch rond de as worden geplaatst.

Naast de reeds overwogen persmethode met behulp van gecombineerde matrijzen (zie Fig. 5.14), wordt meerkanaals persen ook gebruikt bij de productie van asymmetrische of met één vlak van symmetrieprofielen om vervormingsongelijkheid te verminderen (zie Fig. 5.15).

Het montageschema van het persgereedschap (gereedschapsinstelling) voor meerkanaals persen wordt getoond in Fig. 5.16.

Rijst. 5.15.

Rijst. 5.16. Gereedschapsinstelschema voor meerkanaals persen op een horizontale pers: 1 - druk op stempel; 2 - persring; 3 - blank; 4 -

5 - Matrix; 6 - matrix houder

In gevallen waar het voor een bepaalde afmeting van de perscontainer onmogelijk is om een ​​profiel met grote diameter in meer dan één schroefdraad te persen, is het raadzaam dit profiel gelijktijdig met één of twee profielen met kleine diameter te persen om de productiviteit van de pers.

Persapparatuur

Als apparatuur voor het persen, de meest gebruikte persen met een hydraulische aandrijving, die machines met statische werking zijn. Hydraulische persen zijn eenvoudig van ontwerp en kunnen tegelijkertijd aanzienlijke krachten ontwikkelen met behulp van een hogedrukvloeistof (wateremulsie of minerale olie). De belangrijkste kenmerken van hydraulische persen zijn de nominale kracht; NS, werkslag en bewegingssnelheid van de perstraverse, evenals de afmetingen van de container. De nominale kracht van de pers wordt gedefinieerd als het product van de vloeistofdruk in de werkcilinder van de pers door het gebied (of de som van de gebieden) van de plunjer. De snelheid van de werkslag van de persplunjer kan eenvoudig worden aangepast door de hoeveelheid vloeistof die aan de cilinders wordt toegevoerd te veranderen. Persen met een mechanische aandrijving van een elektromotor voor het persen van metaal worden minder vaak gebruikt.

Een typische hydraulische perseenheid bestaat uit een pers I, pijpleidingen II, besturing III en aandrijving IV (Fig. 5.17).

Het ontwerp van de hydraulische pers omvat een frame 1, die dient om de ontwikkelde krachten te sluiten, de werkcilinder 2, waarin de vloeistofdruk zich ontwikkelt, de plunjer 3, het waarnemen van deze druk en het doorgeven van deze inspanning via het instrument 4 op het werkstuk 5. Voor de omgekeerde beweging in hydraulische persen zijn retourcilinders aanwezig 6.

De aandrijving van hydraulische persen is een systeem dat zorgt voor de ontvangst van vloeistof onder hoge druk en de accumulatie ervan. De aandrijving kan pompen of pompaccumulatorstations zijn. De pompen worden gebruikt als individuele aandrijving op kleine en middelgrote persen die op lage snelheden werken. Voor krachtige persen of een groep persen wordt een pompaccumulatoraandrijving gebruikt, die verschilt van een individuele pompaandrijving doordat een accumulator wordt toegevoegd aan het hogedruknetwerk - een cilinder voor het verzamelen van hogedrukvloeistof. Terwijl de persen werken, wordt de vloeistof in de accu periodiek verbruikt en weer opgehoopt. Een dergelijke aandrijving zorgt voor een hoge snelheid van het gereedschap en de benodigde perskracht.

Afhankelijk van het doel en ontwerp zijn de persen onderverdeeld in staafvormig en buisvormig, afhankelijk van hun locatie - in verticaal en horizontaal. In tegenstelling tot staafpersen zijn pijpvormpersen uitgerust met een onafhankelijke naaldaandrijving (piercing systeem).

Volgens de persmethode zijn de persen onderverdeeld in persen voor direct en omgekeerd persen, en volgens de kracht - in persen van klein (5-12,5 MN), medium (15-50 MN) en groot (meer dan 50 MN) krachten.

Rijst. 5.17. Schema van een hydroprissing-installatie: I - pers; II - pijpleidingen; III - bestuursorganen; IV - rijden; 1 - bed; 2 - cilinder; 3 - zuiger; 4 - hulpmiddel; 5 - blanco; 6 - retour cilinders

Binnenlandse fabrieken voor de verwerking van non-ferrometalen en legeringen gebruiken voornamelijk verticale persen met een kracht van 6-10 MN en horizontaal - 5-300 MN. Buitenlandse bedrijven gebruiken verticale persen met een krachtbereik van 3 tot 25 MN en horizontale persen met krachten van 7,5 tot 300 MN.

De meeste persinstallaties omvatten, naast de pers zelf, apparaten voor het verwarmen en overbrengen van blokken van de oven naar de pers, evenals apparatuur aan de zijkant van de productuitgang van de pers: een koelkast, mechanismen voor het rechttrekken, snij- en wikkelproducten.

Vergelijking van verticale en horizontale persen onthult de nadelen en voordelen van elk van deze soorten apparatuur. Dus, vanwege de kleine slag van de hoofdplunjer, overtreffen verticale persen aanzienlijk de horizontale in termen van het aantal persingen per uur. Door de verticale opstelling van de bewegende delen zijn deze persen gemakkelijker te centreren, hebben ze betere omstandigheden om met containersmering te werken, waardoor ze buizen kunnen krijgen met dunnere wanden en minder variatie in wanddikte. Bij bedrijven voor de verwerking van non-ferrometalen worden verticale persen gebruikt zonder een piercingsysteem en met een piercingsysteem. Beide soorten persen worden voornamelijk gebruikt voor het produceren van buizen met een beperkte lengte en diameters van 20-60 mm. Voor persen van het eerste type wordt een holle knuppel gebruikt, die langs de buitendiameter wordt geslepen om de spreiding in de buiswanddikte te verminderen. Voor persen met een perforatiesysteem wordt een massieve plano gebruikt, waarvan het doorboren op de pers wordt uitgevoerd. Een diagram van een verticale pers zonder een piercingsysteem wordt getoond in Fig. 5.19.

Na elke pershandeling wordt de schuifregelaar 12 met behulp van de hydraulische cilinder beweegt deze naar rechts, het product wordt afgesneden en de matrix met het persresidu wordt langs de schuif van de schuif in de container gerold. De terugslag van de hoofdplunjer wordt uitgevoerd dankzij de cilinder 14, vast op het bed. Het ontwerp van de verticale pers maakt het mogelijk om 100-150 persingen per uur te produceren.

Desondanks zijn horizontale persen wijdverbreid geworden vanwege de mogelijkheid om langere producten te persen, ook die met een grote dwarsdoorsnede. Bovendien is dit type pers gemakkelijker te werken met automatiseringsapparatuur. In afb. Figuren 5.19 en 5.20 tonen staafvormige en buisvormige horizontale persen.

Staafvormige persen zijn eenvoudiger van ontwerp dan buisvormige persen, vooral omdat ze geen piercingapparaat bevatten. Het ontwerp getoond in Fig. 5.19 pers bevat een verplaatsbare container 3, in staat om te bewegen dankzij cilinders voor containerbewegingen 9 langs de persas, hoofdcilinder 6, waarin een hogedrukvloeistof binnenkomt, waardoor een perskracht wordt gecreëerd die door een pers wordt overgebracht 10 en een persring voor het werkstuk. Met behulp van de retourcilinders 7 beweegt de beweegbare kruiskop vanwege de lagedrukvloeistof 8. Op dergelijke persen kunnen ook pijpen worden geperst, maar hiervoor moet ofwel een holle knuppel worden gebruikt of, bij een massieve knuppel, door een gecombineerde matrijs worden gedrukt.

De massieve basis van de buisprofielpers (zie Fig. 5.21) is de funderingsplaat 12, waarop de voorkant 1 en achterste dwarsbalken 2, die zijn verbonden door vier krachtige kolommen 3. Deze persdelen dragen de hoofdlast tijdens het persen. De hoofdcilinder, met behulp waarvan de werkende perskracht wordt gecreëerd, en de retourcilinder, ontworpen om de ram naar zijn oorspronkelijke positie te verplaatsen, zijn bevestigd in de achterste dwarsbalk 2.

Rijst. 5.18. Algemeen beeld van een verticale pers: 1 - bed; 2 - hoofdcilinder; 3 - belangrijkste plunjer; 4 - beweegbare traverse; 5 - hoofd; 6 - druk op stempel; 7 - naald; 8 - houder; 9 - containerhouder; 10- Matrix; 11- bord; 12 - schuifregelaar; 13 - mes; 14 - cilinder; 15 - haakjes

13 12 11 10 9 c

Rijst. 5.19. Algemeen beeld van een horizontale balkprofielpers: 1 - matrix bord; 2 - Kolom; 3 - houder;

• 4 - container houder; 5 - druktraverse; 6 - hoofdcilinder; 7 - retourcilinder; 8 - achterste dwarsbalk;
• 9 - container bewegende cilinder; 10 - druk op stempel; 11- matrixknooppunt; 12 - voorste dwarsbalk; 13 - pers bed
• 11 10 1 8

• 9 4 5 3 16 7 8
• 13 TOT

Rijst. 5.20. Algemeen beeld van een horizontale pijpprofielpers: 1 - voorste dwarsbalk; 2 - achterste dwarsbalk; 3 - Kolom; 4 - matrixknooppunt; 5 - bak; 6 - cilinder; 7 - ontvangsttafel; 8 - wig poort; 9 - hydraulische cilinder; 10 - zaag; 11 - schaar; 12 - funderingsplaat; 13 - hoofdcilinder; 14 - belangrijkste plunjer; 15 - beweegbare dwarsbalk; 16 - druk op stempel; 17 - schacht; 18 - de staaf van het piercingsysteem; 19 - doorgang van het piercingsysteem; 20 - plunjer; 21 - cilinder

firmware-systeem; 22 - naald-

In het beschreven ontwerp van de pers is de achterste dwarsbalk integraal gemaakt met de hoofdcilinder 13. Beweegbare traverse 15 met persstempel 16 verbonden met de voorhals van de hoofdplunjer 14. Bewegende staaf 18, vast op een beweegbare traverse 19 piercing systeem, komt in de holte van de hoofdplunjer en zijn schacht 7 7. In het kanaal van de beweegbare holle staaf 18 er is een pijp waardoor water wordt toegevoerd om de piercingnaald te koelen 22. Koelwater uit de naald wordt afgevoerd via het kanaal van de holle staaf. Het gehele telescopische systeem is ingesloten in een schachtbehuizing 77. De kruiskop is op zijn beurt bevestigd aan de plunjer 20 cilinder firmware 21. Traverse naaien 19 en voorraad 18 bij het doorboren bewegen ze autonoom van de hoofdplunjer en bij het indrukken synchroon ermee. Matrixknooppunt 4 met een aangrenzende container 5 door een wigpoort 8 rust op de voorste dwarsbalk. De wigpoort is uitgerust met een hydraulische cilinder 9. Bij het scheiden van de persresten en het verwisselen van de matrix wordt het mondstuk met de matrixhouder door een cilinder van de dwarsbalk verwijderd 6, die in het frame van de ophaaltafel 7 is gemonteerd. Met een zaag wordt het product van het persresidu afgesneden 10 of schaar 77. De zaag wordt omhoog of omlaag gebracht door hydraulische cilinders die op olie lopen om de zaagbewerking uit te voeren.

Het persen van pijpen op een pijpprofielpers bestaat uit de volgende handelingen. De knuppel, verwarmd in de oven, wordt langs de groeven op de tussentafel gerold, omhuld met een smeermiddel en overgebracht naar de schaal. Voor de ingot wordt een PRSS-ring op dezelfde bak voor de knuppel geplaatst en de bak wordt naar het niveau van de container 5 verplaatst totdat de as van de ingot is uitgelijnd met de as van de container. Daarna het werkstuk met een persring met behulp van een persram 16 stationair draaien van de plunjer van de hoofdcilinder 14 in een verwarmde container geduwd. Om de beweegbare dwarsbalk 75 te stoppen op het moment dat een vooraf bepaalde hoogte door het persresidu wordt bereikt, is voor de container een slagbegrenzer aangebracht. Vervolgens, onder invloed van een hogedrukvloeistof in de cilinder van het piercingsysteem 21 er wordt een werkslag gemaakt en het werkstuk wordt gestikt met een naald 22. Het indrukken van de pijp door metaal in de opening tussen het matrijskanaal en de naald te extruderen wordt uitgevoerd door de druk van de ram 16 door een persring naar het werkstuk vanwege de hogedrukvloeistof in de hoofdcilinder. Aan het einde van de perscyclus maken de steek- en perstraversen een omgekeerde slag naar de achterste positie, de container wordt ingetrokken om de zaagdoorgang te verzekeren 10, die wordt gevoed door hydraulische cilinders, snijdt het persresidu af en trekt terug naar zijn oorspronkelijke positie. Dit wordt gevolgd door bewerkingen om de persresten met de rest van de buis te verwijderen en ze te scheiden met een schaar 77. Vervolgens wordt de naald uitgeschoven voor koeling en smering.

In overeenstemming met de perstechnologie moet de hydraulische pers ook hulpmechanismen hebben die worden gebruikt om bewerkingen uit te voeren zoals het invoeren van de staaf in de verwarmingsoven, het afsnijden van het persresidu en het reinigen ervan, het transporteren van de geperste staven en hun afwerking, en, indien nodig , hittebehandeling. Kenmerkend voor moderne persen is hun volledige mechanisatie en automatisering met geprogrammeerde besturing voor hoofd- en hulpbewerkingen, van het invoeren van de knuppel in de verwarmingsoven, het persproces zelf en eindigend met het verpakken van afgewerkte producten.

Persgereedschap

Belangrijkste onderdelen van het persgereedschap:

De toolkit die op de pers is geïnstalleerd, heet instrumentale aanpassing, waarvan het ontwerp varieert afhankelijk van de persinrichting en het type geperste producten.

Voor het persen op hydraulische persen worden verschillende soorten aanpassingen gebruikt, die verschillen afhankelijk van het type persproducten, de persmethode en het type persapparatuur dat wordt gebruikt.

Gereedschapsaanpassingen zijn typisch systemen die bestaan ​​uit een matrijsset, container en ram of matrijsset, container, doorn en ram en verschillen ofwel door de opstelling van de matrijsset of door het inbrengen van de doorn. Een van de belangrijkste soorten gereedschapsinstellingen wordt getoond in Fig. 5.21.

In hydraulische persen zijn de belangrijkste persgereedschappen matrijzen, matrijshouders, naalden, persringen, rammen, naaldhouders en containers.

In vergelijking met staafprofielpersen hebben gereedschapsaanpassingen die worden gebruikt op pijpprofielpersen hun eigen eigenaardigheden die verband houden met de aanwezigheid van onderdelen die nodig zijn voor het doorboren van een massief werkstuk.

Het gereedschap van hydraulische persen is conventioneel verdeeld in delen van een beweegbare eenheid en delen van een vaste eenheid. Tijdens het direct persen worden een houder en een apparaat voor het bevestigen van matrijzen, die tijdens het extruderen van producten niet meebewegen met het te persen metaal, tijdens het direct persen een stationaire eenheid genoemd.

De verplaatsbare eenheid bevat een prsss-stempel, een prsss-ring, een naaldhouder en een naald. Een dergelijke indeling van het gereedschap is raadzaam voor het analyseren van de werkingsomstandigheden, bevestigingsmethoden en onderhoud.

Bij het overwegen van de duurzaamheid en duurzaamheid van gereedschappen, kunnen zware werkgereedschappen voor het heet persen van metalen in twee groepen worden verdeeld.

Rijst. 5.21. Gereedschapsinstelschema voor direct persen op een horizontale pers: 1 - persstempel; 2 - persring; 3 - blank; 4 - binnenhuls van de container; 5 - Matrix; 6 - matrixhouder

De eerste groep omvat onderdelen die tijdens het persen in direct contact komen met het metaal: naalden, matrijzen, persringen, matrixhouders en binnenvoeringen van containers. De tweede groep omvat tussen- en buitenbekledingen van containers, prsss-shtsmpsli, koppen van matrixhouders of matrixborden, die niet in direct contact komen met het metaal dat wordt geperst.

In de zwaarste omstandigheden werkt het gereedschap van de eerste groep, onderhevig aan hoge spanningen (tot 1.000-1.500 MPa), cyclische wisselende belastingen, hoge temperaturen, vergezeld van scherpe temperatuurveranderingen en temperatuurverschillen, intense schurende werking van vervormbaar metaal, enzovoort.

De eigenaardigheden van de werking van het gereedschap dat tot de eerste groep behoort, worden verklaard door het feit dat de kosten voor het gereedschap van deze groep 70 - 95% van alle kosten voor het werkgereedschap van een typische pers kunnen bedragen. De basisontwerpen van de onderdelen in het persgereedschap worden hier besproken.

Dient als ontvanger voor de verwarmde baar. Tijdens het extrusieproces neemt het de volledige druk waar van het metaal dat wordt geperst onder omstandigheden van intense wrijving bij hoge temperatuur. Voorzien

Voor voldoende duurzaamheid zijn containers gemaakt van twee tot vier mouwen. Qua afmetingen is de container het grootste onderdeel van de montage van het persgereedschap, waarvan het gewicht 100 ton kan bereiken.Het typische ontwerp van een drielaagse container wordt getoond in Fig. 5.22.

1 2

Rijst. 5.22. container: 1 - binnen mouw; 2 - middenmouw; 3 - buitenmouw; 4 - gaten voor de koperen staven van de containerverwarming

Matrixhouder vergrendelt de uitlaatzijde van de container en gaat daarmee een verbinding aan langs het taps toelopende oppervlak. In het centrale deel van de matrixhouder bevindt zich een aansluiting voor de matrixzitting. Matrices worden ofwel vanaf het uiteinde van de matrixhouder ofwel vanaf de binnenkant geïnstalleerd. De conische interface van de matrixhouder met de container wordt zwaar belast, daarom zijn de matrixhouders gemaakt van hittebestendig matrijsstaal met hoge sterkte-eigenschappen

(38KHNZMFA, 5KHNV, 4KH4NVF, enz.).

Druk op stempel brengt de kracht van de hoofdcilinder over op het te persen metaal en neemt de volledige belasting van de persdruk over. Om het uiteinde van de ram te beschermen tegen contact met het verwarmde werkstuk, worden vervangbare persringen gebruikt die niet aan de ram zijn bevestigd en na elke perscyclus worden verwijderd uit de container samen met de persresten voor scheiding en gebruik in de volgende cyclus. Een uitzondering is het semi-continu persen, waarbij de persring op de ram wordt bevestigd en na het einde van de cyclus door de containerholte terugkeert naar zijn oorspronkelijke positie. Op basis van de bedrijfsomstandigheden zijn de oprijplaten gemaakt van gesmeed gelegeerd staal met hoge sterkte-eigenschappen (38KhNZMFA, 5KHNV, 5KHNM, 27KH2N2MVF).

In de praktijk van het persen worden staaf- en pijphellingen gebruikt. Oprijplaten met massieve secties worden gebruikt voor het persen van massieve profielen, evenals buizen op staafvormige persen met een beweegbare doorn die op de ram is bevestigd en meebeweegt. Het ontwerp van de hellingen is weergegeven in Fig. 5.23.

Er is een schacht aan het niet-werkende uiteinde van de ram, die dient voor het bevestigen van de ram aan de perstraverse van de pers. Perszegels worden zowel massief als geprefabriceerd gemaakt. Het gebruik van geprefabriceerde PRSS-stempels maakt het gebruik van smeedstukken met een kleinere diameter mogelijk voor hun vervaardiging.

Het belangrijkste doel van de arbeiders: hogedrukreinigers is om direct contact tussen de ram en het verwarmde werkstuk uit te sluiten. Persringen in het proces van vervorming nemen de volledige persdruk waar en worden onderworpen aan cyclische temperatuurbelasting, daarom zijn ze gemaakt van matrijsstaalsmeedstukken (5ХНМ, 5ХНВ, 4Х4ВМФС, ЗХ2В8Ф, enz.).

Rijst. 5.23. Perszegels: een - stevig; B - hol

Naaldhouder is bedoeld voor het bevestigen van de naald en het overbrengen van kracht daarop van de beweegbare dwarsbalk van het piercingapparaat, op de staaf waarvan het is bevestigd met een schroefdraadgedeelte.

Het gereedschap voor het doorboren van het werkstuk heet naald, en voor de vorming van een inwendige holte in buizen en holle profielen - doorn. Soms worden deze functies door één tool uitgevoerd. Bij het persen van een holle knuppel wordt de doorn gefixeerd in een ram (persen met een beweegbare naald op een staafprofielpers) of in een naaldhouder (persen op een buisprofielpers met een piercingsysteem). Bij het persen van holle profielen uit een massieve knuppel, is de doornnaald een integraal onderdeel van de gecombineerde matrix.

Voor de vervaardiging van naalden worden staalsoorten zoals KhN62MVKYU, ZhS6K, 5KhZVZMFS, ZKh2V8F, 4Kh4VVMFS, ZKh2V8F, enz. Gebruikt. 5.24 toont schematisch de naalden van verticale en horizontale persen die worden gebruikt bij het persen van buizen en profielen met constante doorsnede.

Rijst. 5.24. naalden: een - verticale pers; B - horizontale pers

Het deel van het persgereedschap dat, wanneer ingedrukt, zorgt voor het verkrijgen van een profiel met de vereiste afmetingen en de kwaliteit van het oppervlak, wordt genoemd Matrix. Gewoonlijk wordt de matrix gemaakt in de vorm van een schijf met een kanaal erdoorheen gesneden, waarvan de vorm in dwarsdoorsnede moet overeenkomen met de sectie van het geëxtrudeerde profiel. De diameter van de matrix hangt af van de afmetingen van de container en het werkstuk, en de dikte van de matrix wordt geselecteerd op basis van ontwerp en technologische overwegingen.

De matrijs werkt onder extreem zware omstandigheden van hoge temperaturen en specifieke krachten met minimale smeer- en koelcapaciteiten. Dit onderdeel wordt beschouwd als het meest kritische en meest vatbaar voor slijtage van alle onderdelen waaruit het persgereedschap bestaat. Door het aantal gaten zijn de matrices enkel- en meerkanaals. Het aantal gaten in de matrijs wordt bepaald door het type product en de vereiste prestatie van de pers. Door het ontwerp is de matrix verdeeld in twee groepen: de eerste is ontworpen om producten met massieve doorsnede of holle profielen te produceren, geperst door de pijpmethode uit een holle knuppel, en de tweede wordt gebruikt voor het persen van holle profielen uit een massieve knuppel en is een combinatie van een matrix met een doorn (gecombineerde matrix). De matrijs vormt de contour van het gegoten product en bepaalt de maatnauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit.

Voor het persen van het grootste deel van pijpen en staven gemaakt van non-ferro metalen en legeringen, worden matrices van verschillende typen gebruikt, waarvan sommige worden getoond in Fig. 5.25.

Rijst. 5.25. Matrixtypen: een- vlak; b - radiaal; v- team:

1 - invoegen; 2 - klem; g - conisch: 3 - werkende kegel; 4 - kalibreerband

Het oppervlak van het persgedeelte van de plastic zone van de matrix vanaf de zijkant van de metalen ingang erin kan een andere vorm hebben. In de praktijk is vastgesteld dat de optimale hoek van de ingangsconus in het matrijskanaal 60-100° is. Met een toename van de tapse hoek verschijnen dode zones, die de kans verkleinen dat verontreinigde delen van de staaf het product binnendringen.

Het product krijgt zijn uiteindelijke afmetingen wanneer het door een kalibreerband gaat, waarvan de lengte wordt bepaald door het type metaal dat wordt geperst. Om de levensduur te verlengen, wordt de matrix vaak gesplitst en is de riem gemaakt van harde legeringen.

Matrices zijn gemaakt van matrijs- en hittebestendig staal (ЗХ2В8Ф, 4ХЗМ2ВФГС, 4Х4НМВФ, 30Х2МФН), en matrixinzetstukken zijn gemaakt van harde legeringen (VK6, VK15, ZhS6K). Stalen matrijzen bevinden zich direct in de matrijzen. Bij het persen van aluminiumlegeringen worden de matrices onderworpen aan nitrering om wrijving en adhesie te verminderen.

Matrices van harde en hittebestendige legeringen worden ook gebruikt in de vorm van inzetstukken 1, geïnstalleerd in de clips 2 (afb.5.26, v), wat het niet alleen mogelijk maakt om dure materialen te besparen, maar ook om de duurzaamheid van de matrix te vergroten.

Voor het persen van holle profielen worden gecombineerde matrices gebruikt (Figuur 5.26), waarvan de ontwerpen verschillen in de vorm en grootte van de laszone en de geometrie van de splitter. Alle ontwerpen van gecombineerde matrijzen, afhankelijk van het aantal gelijktijdig geperste producten, zijn onderverdeeld in enkel- en meerkanaals.

Rijst. 5.26. Gecombineerde matrices: een- matrix met uitstekende verdeler:

1 - steunstandaard; 2 - splitterkam; 3 - naald; 4 - matrix hoes; 5 - koffer; B- geprefabriceerde matrix: L - verdeler; 2 - Matrix; 3 - voering; 4 - matrixhouder; 5 - klem; 6 - steunring; 7 - pinnen; 8 - verdeelnaald

Eenkanaalsmatrices hebben, afhankelijk van het ontwerp, verschillende soorten delers (uitstekend, halfverzonken, verzonken, plat) en kunnen ook capsule en brug zijn. Een matrix met een uitstekende verdeler (Fig.5.26, een) heeft vrije metalen toegang tot de lasruimte. Het splittergedeelte van zo'n matrix heeft de vorm van een ellips. Bij het doordrukken van zo'n matrijs wordt het persresidu na elke cyclus verwijderd door het uit de matrijstrechter te trekken of het volgende werkstuk aan te drukken. Deze handeling wordt uitgevoerd door de houder abrupt uit de matrix te verwijderen.

In de meeste gevallen worden gecombineerde matrices geprefabriceerd (Fig.5.26, B). Dit vergemakkelijkt het onderhoud en maakt het mogelijk om de productiekosten te verlagen.

De apparatuur en gereedschappen voor het persen worden voortdurend verbeterd, wat het mogelijk maakt om de efficiëntie van dit type metaalvorming te verhogen.

Dringende technologische grondbeginselen

De constructie van het technologische persproces omvat: de keuze van de persmethode; berekening van de parameters van het werkstuk (vorm, grootte en voorbereidingsmethode voor het persen); onderbouwing van de methode en het temperatuurbereik voor het verwarmen van de werkstukken; berekeningen van perssnelheid en expiratie, evenals perskrachten; selectie van hulpapparatuur voor warmtebehandeling, rechttrekken, conserveren, evenals het doel van de kwaliteitscontrole van geperste producten.

In de perstechnologie wordt allereerst een dwarsdoorsnedetekening van een bepaald persproduct geanalyseerd en het type persing en het bijbehorende type apparatuur geselecteerd. In dit stadium worden de kwaliteit van de legering, de leveringslengte van het profiel als initiële gegevens in aanmerking genomen, waarbij alle berekeningen worden gecoördineerd met dergelijke regelgevende documenten zoals specificaties voor geëxtrudeerde profielen, opgesteld op basis van de huidige staats- en industrienormen, alsmede aanvullende eisen overeengekomen tussen leverancier en consument.

Om een ​​persmethode en de variëteit ervan te selecteren, is het noodzakelijk om de initiële gegevens en vereisten voor producten te analyseren, rekening houdend met het productievolume en de staat van levering van producten aan de klant. De analyse moet ook de technische mogelijkheden van de bestaande persapparatuur evalueren, evenals de taaiheid van het geperste metaal in geperste toestand.

In de praktijk van persproductie worden meestal direct en omgekeerd persen gebruikt. Voor profielen met een grote leveringslengte en met een minimale hoeveelheid structurele heterogeniteit, is het raadzaam om de omgekeerde persmethode te gebruiken. In alle andere gevallen wordt een directe methode gebruikt, vooral voor producten met een grotere dwarsdoorsnede, tot afmetingen die de dwarsdoorsnede-afmetingen van de containerhuls benaderen.

Een typisch technologisch schema dat wordt gebruikt bij de extrusie van profielen, staven en buizen van warmtegeharde aluminiumlegeringen op horizontale hydraulische persen wordt getoond in Fig. 5.27.

Rijst. 5.27.

De knuppel voor het persen kan worden gegoten of vervormd en de parameters ervan worden bepaald uit de som van de massa van het geperste product en afval bij de persconversie. De diameter van het werkstuk wordt berekend op basis van het dwarsdoorsnedeoppervlak van het persproduct, toelaatbaar voor de geëxtrudeerde legering van de tekening in relatie tot het type werkstuk (staaf of vervormd halffabrikaat) en de perskracht . Voor geperste producten die niet aan verdere vervorming onderhevig zijn, moet de minimale rek minimaal 10 zijn, en voor persproducten die een verdere drukbehandeling ondergaan, kan deze waarde worden teruggebracht tot ongeveer 5. De maximale rek wordt bepaald door de perskracht, de duurzaamheid van het persgereedschap en plasticiteit geperst metaal. Hoe hoger de plasticiteit, hoe groter de maximaal toelaatbare diepgang. Knuppels voor het persen van staven en buizen hebben meestal een lengte-diameterverhouding van respectievelijk 2-3,5 en 1-2,0. Dit komt door het feit dat het gebruik van lange knuppels bij het persen van pijpen leidt tot een aanzienlijke toename van hun variabiliteit.

In de meeste gevallen worden ingots gebruikt als blanco's voor het persen. Om bijvoorbeeld blokken uit aluminiumlegeringen te verkrijgen, wordt de methode van semi-continu gieten in een elektromagnetische mal nu veel gebruikt. De op deze manier verkregen ingots onderscheiden zich door de beste kwaliteit van de structuur en het oppervlak. Ingots voor hoogwaardige producten na het gieten worden onderworpen aan homogenisatie-gloeien, waarna de structuur van de plano's homogeen wordt, de plasticiteit toeneemt, wat het mogelijk maakt om het daaropvolgende persproces aanzienlijk te intensiveren en technologisch afval te verminderen.

Door de ingots te draaien en te pellen, is het mogelijk om oppervlaktedefecten van gietoorsprong te elimineren. De daaropvolgende verwarming van de ingots leidt echter tot de vorming van een kalklaag, die de kwaliteit van de geperste producten vermindert. In dit opzicht is een van de meest effectieve methode van het heet scalperen van knuppels, die erin bestaat dat de ingot na verwarming door een speciale scalpeermatrix wordt geduwd, waarvan de diameter kleiner is dan de diameter van de ingot door de hoeveelheid van de gescalpeerde oppervlaktelaag (Fig. 5.28).

12 3 4 5 6 7 8 9

ik 1 ik ik / /!

Rijst. 5.28. Schema voor het scalperen van staven: 1 - druk op stempel; 2 - voedingsprisma; 3 - ingots; 4 - krimp geleidebus; 5 - hoofdhuidlaag; 6 - scalperen matrix; 7 -d; 8 - uitvoergids; 9 - afvoer rollenbaan

Scalperen wordt uitgevoerd in afzonderlijke installaties die zich tussen de pers en het verwarmingsapparaat bevinden, of direct bij de inlaat van de perscontainer.

De temperatuur van het metaal tijdens het persen moet worden gekozen rekening houdend met het feit dat het metaal in de vervormingszone zich in een staat van maximale plasticiteit bevindt. Aluminium en zijn legeringen worden geperst bij temperaturen van 370-500 ° C, koper en zijn legeringen bij 600-950 ° C, titanium en nikkellegeringen bij 900-1 200 ° C, en staal - bij 1 100-1 280 ° C,

De temperatuur van het metaal tijdens het persen en het debiet zijn de belangrijkste technologische parameters van het proces. Gewoonlijk worden beide parameters gecombineerd in één concept van temperatuur-snelheidsregime, dat de structuur, eigenschappen en kwaliteit van gegoten producten bepaalt. Strikte naleving van temperatuur- en snelheidsomstandigheden is de basis voor het verkrijgen van producten van hoge kwaliteit. Dit is vooral belangrijk voor het persen van aluminiumlegeringen, die veel langzamer worden geperst dan koperlegeringen.

De belangrijkste soorten warmtebehandeling van persproducten zijn: gloeien, harden, veroudering.

Na het persen en de warmtebehandeling kunnen de geperste producten vervormingen vertonen langs de lengte en doorsnede. Om de vervorming van de vorm van gegoten producten te elimineren, worden richtmachines, machines voor het smelten van pijpen met schuine rollen en machines voor het rechttrekken van rollen gebruikt.

Om de persproducten een verkoopbaar uiterlijk te geven, wordt hun oppervlak bewerkt, waardoor smeermiddelen, kalkaanslag en diverse oppervlaktedefecten worden verwijderd. Bij deze bewerkingen, afwerkingsbewerkingen genaamd, wordt een speciale plaats gegeven aan het etsen. Voor een aantal persproducten, voornamelijk uit aluminiumlegeringen, wordt anodiseren (het proces waarbij een film op het oppervlak van persproducten wordt gemaakt door polarisatie in een geleidend medium) uitgevoerd voor decoratieve doeleinden, evenals een beschermende coating. Het technologische proces van het anodiseren van persproducten bestaat uit ontvetten, etsen, wassen, klaren, anodiseren, drogen en het aanbrengen van een anodische film.

Het snijden van gegoten producten op lengtes en het uitsnijden van monsters voor mechanische tests worden op verschillende manieren uitgevoerd. Het meest voorkomende zagen op cirkelzagen met doorslijpschijven.

Na versnijden en acceptatie door de technische controleafdeling worden de meeste persproducten geconserveerd en verpakt in containers. Een ingevet pak persproducten wordt in een dichte envelop van geolied papier geplaatst, waardoor direct metaal-op-hout contact en vochtpenetratie in metaal wordt voorkomen.

Controlevragen en taken voor hoofdstuk 5

• 1. Geef een definitie van het begrip "persen" en leg de essentie van dit proces uit.
• 2. Welk schema van de spanningstoestand wordt gerealiseerd tijdens het persen in de vervormingszone?
• 3. Noem en becommentarieer de voor- en nadelen van het persproces in vergelijking met het profiel- en buiswalsen.
• 4. Maak een lijst van de meest geschikte persgebieden.
• 5. Welke formules kunnen worden gebruikt om de extrusieverhouding tijdens het persen te berekenen?
• 6. Wat is het verband tussen de relatieve vervormingsgraad en de rekcoëfficiënt?
• 7. Hoe kan, met kennis van de perssnelheid, het debiet worden bepaald?
• 8. Maak een lijst van de belangrijkste manieren van persen.
• 9. Beschrijf de kenmerken van direct persen.
• 10. Wat zijn de voordelen van terugpersen ten opzichte van direct persen?
• 11. Wat is semi-continu persen?
• 12. Wat is het ontwerpkenmerk van een persring in semi-continu persen?
• 13. Beschrijf het principe van continu persen volgens de methode van con-

• 14. Wat zijn de stadia van het persproces?
• 15. Beschrijf het schema van de vorming van een persgoot tijdens het persen.
• 16. Noem de basiswetten die de grootte van het persresidu bepalen.
• 17. Welke methoden worden gebruikt om de hoeveelheid persresten tijdens het persen te verminderen?
• 18. Wat is het nut van een doornnaald bij het persen van pijpen?
• 19. Maak een vergelijking van pijppersen door voorwaartse en achterwaartse methoden.
• 20. Hoe is het proces van het persen van buizen met lassen georganiseerd?
• 21. Beschrijf de gereedschapsinstelling bij het persen van pijpen door een gecombineerde matrijs met één kanaal.
• 22. Wat is de eigenaardigheid van het gecombineerde matrixontwerp?
• 23. Maak een lijst van de kenmerken van het doordrukken van een meerkanaals matrijs.
• 24. In welke gevallen is het raadzaam om eenkanaalspersen te vervangen door meerkanaalspersen?
• 25. Geef de formule voor het berekenen van de rekverhouding voor meerkanaals persen.
• 26. Waarom is het nodig om de krachtcondities van het persen te bepalen?
• 27. Wat zijn de methoden om de krachtcondities van persen te bepalen?
• 28. Beschrijf de belangrijkste experimentele methoden voor het bepalen van de krachtcondities van persen, hun voor- en nadelen.
• 29. Noem en beschrijf de analysemethoden voor het evalueren van de dringende inspanning.
• 30. Wat zijn de componenten van de totale inspanning van de pers?
• 31. Wat zijn de belangrijkste factoren die de grootte van de perskracht beïnvloeden.
• 32. Maak een lijst van de basisprincipes waarmee de perssnelheid wordt geselecteerd.
• 33. Beschrijf een typisch ontwerp van een hydraulische perseenheid.
• 34. Welke soorten hydraulische persen worden gebruikt voor het persen?
• 35. Leg het werkingsprincipe uit van hydraulische staafprofiel- en buisprofielpersen.
• 36. Wat zit er in de persgereedschapsset?
• 37. Beschrijf het doel en het ontwerp van de container.
• 38. Welke staalsoorten worden gebruikt voor de vervaardiging van persgereedschappen.
• 39. Welke soorten matrijzen worden gebruikt voor het persen?
• 40. Wat is de volgorde van ontwikkeling van het technologische proces van persen?
• 41. Welke bewerkingen zijn opgenomen in het technologische schema van extrusie van aluminiumpersproducten?
• 42. Hoe worden persedities bewerkt?
• 43. Wat is het doel van het anodiseren van aluminium persproducten?