Доменное пр-во
Электрометаллургия
Конвертерное пр-во
Разливка стали
Популярные материалы

Характер течения металла, скорость и усилия прессования, принцип расчета заготовки и выбор контейнера

Характером течения металла при любом способе обработки давлением называется последовательность перемещения отдельных участков обрабатываемой заготовки по ее сечении и длине.

Прессование отличается от других методов обработки давлением резким различием характера течения металла в начале и конце процесса.

Для изучения характера течения часто применяется метод координатных сеток. Этот метод заключается в том, что сначала заготовку разрезают вдоль оси (по диаметру), а затем на плоскости разреза одной из половинок заготовки наносят координатную сетку в виде черточек, глубина которых зависит от размера заготовки. Заготовку складывают, предварительно смазав разрезы смесью жидкого стекла с графитом, скрепляют проволокой нагревают, затем проволоку удаляют и подвергают прессованию. После чего половинки легко отделяются друг от друга по искажению координатной сетки судят о характере интенсивности деформации. Иногда координатная сетка наносится и торцы заготовки.

Размер области заготовки, в которой происходит наиболее интенсивная деформация (очаг деформации), может быть различным, иногда он сосредоточен только у матрицы, иногда растекается дальше, а иногда и на всю заготовку, находящейся в контейнере.

При прессовании обычно имеет место неравномерное течение металла, заключающееся в более интенсивном течении ячейки слоев заготовки по сравнению с внешними, что приводит к образованию в задней части прессованного изделия неплотности, названной пресостяжкой. На пресостяжку влияют:

  • контактное трение;
  • температура металла и контейнера;
  • состояние поверхности контейнера и матрицы;
  • длина заготовки;
  • профиль матрицы;
  • смазки;
  • скорость и степень деформации.

Как указывает Унксов Е. П., при длине заготовки больше ее диаметра, характер течения и вид очага деформации полностью зависят от контактного трения перепада температуры и смазки. Следовательно, изменяя тепловой режим прессования и условия трения металла о стенки контейнера и матрицы, можно изменять характер его течения, а также влиять на равномерность механических свойств изделия.

На основании исследований С. И. Губкина, очаг деформации может быть трех видов, которые изображены на рис. 6.3. Первый вид ячейки (рис. 6.3, а), сосредоточенного вблизи матрицы соответствует малому коэффициенту трения (0,1-0,2), высокому качеству поверхности стенок контейнера, хорошей смазке и отсутствию перепада температуры между стенкой контейнера и поверхностью заготовки. При этом обеспечивается наиболее равномерное течение металла, а следовательно, более ровные механические свойства по сечению изделия. Второй вид очага деформации (рис. 6.3, б) (распространяется на всю высоту заготовки, и течение внутренних слоев) происходит быстрее внешних.

Такой очаг деформации образуется при средних коэффициентах трения (0,2-0,4) и наличием некоторой разницы в температурах поверхности заготовки и контейнера. Третий вид ячейки (рис. 6.3, в) соответствует высоким значениям коэффициента трения (0,4-0,5) и значительной разнице в температурах поверхности заготовки и стенок контейнера. При таком виде очага деформации неравномерность течения металла будет наибольшей, причем в области заготовки, связанной с пуансоном (прессшайбой), наблюдается наименьшая деформация.

Обратному прессованию обычно отвечает первый вид ячейки, так как при этом способе заготовка не перемещается в контейнере, что соответствует меньшему трению. Следовательно, с точки зрения качества изделия становятся очевидными преимущества обратного метода прессования перед прямым.

Виды очага деформации при прессовании и характер течения металла
Рисунок. 6.3. Виды очага деформации при прессовании и характер течения металла

Скорость течения металла при прессовании может достигать достаточно больших значений. Например, при прессовании алюминиевой проволоки диаметром 6-8 мм со слитка диаметром 300 мм при коэффициенте вытяжки μ = 2500 скорость течения составляет 25 м/сек. Однако в зависимости от температуры стали скорость течения может быть разной и при понижении температуры должна снижаться во избежание растрескивания изделия при выходе ее из матрицы.

Страница 1 из 2. Читать далее >>

Источник [1] → список литературы.


Вернуться в начало раздела: Обработка металла давлением (ОМД)
Вернуться на главную: Черная металлургия