Процесс выдавливания металла нагретой заготовки из замкнутой полости контейнера

Обновлено: 25.06.2024

ПЕРЕГРЕВ - обратимый дефект нагрева стали, заключающийся в формировании крупного зерна; связан с существенным повышением точки АС3 (на 100–150 °С) при нагреве, т.е. выше оптимальной температуры конца горячей обработки металлов давлением.

ПЕРЕЖОГ - необратимый дефект металла или сплава, заключающийся в окислении или оплавлении границ зерен в результате значительного превышения заданной температуры нагрева (нагрев до температуры близкой к температуре плавления).

ПЛАСТИЧНОСТЬ - способность твердых тел под действием внешних сил изменять, не разрушаясь, свою форму и размеры и сохранять остаточные (пластические) деформации после устранения этих сил.

ПОКОВКА - металлическое изделие, изготовленное ковкой или штамповкой.

ПРЕССОВАНИЕ - процесс выдавливания металла нагретой заготовки из замкнутой полости контейнера через канал матрицы с целью получения сплошных или полых профилей.

ОБРАТНОЕ ПРЕССОВАНИЕ - прессование, при котором истечение металла в матрицу происходит в направлении, противоположном направлению движения пресс-штемпеля (пуансона).

ПРЯМОЕ ПРЕССОВАНИЕ - прессование, при котором направление выдавливания изделия совпадает с направлением движения пресс - штемпеля (пуансона).

ПРЕСС-ОСТАТОК - недопрессованная при прессовании часть слитка или заготовки, относящаяся к отходам процесса.

ПРЕСС-ШТЕМПЕЛЬ (ПУАНСОН) - деталь пресс-формы, передающая при прессовании или штамповке давление пресса на обрабатываемый материал.

ПРОКАТ - продукция прокатного производства в виде изделий из черных и цветных металлов и сплавов, полученных методом горячей, теплой или холодной прокатки (листы, ленты, рельсы, балки, трубы и т.д.).

ПРОКАТКА - процесс обработки металлов давлением путем обжатия между вращающимися валками с целью уменьшения поперечного сечения прокатываемого слитка, увеличения его длины и придания требуемой формы.

ПРОТЯЖКА - формоизменяющая операция обработки металлов давлением, предназначенная для удлинения заготовки или ее части при одновременном уменьшении площади поперечного сечения.

ПРОФИЛЬ - форма поперечного сечения изделия, получаемого прокаткой, волочением или прессованием.

ПРОЧНОСТЬ - способность твердых тел сопротивляться деформации или разрушению под действием внешних нагрузок.

ПРОШИВКА - 1) операция при ковке и штамповке, осуществляемая для получения глубокой полости или сквозного отверстия в теле поковки путем вдавливания в нее прошивня; 2) операция удаления внутреннего заусенца, остающегося на штампуемых поковках при пробивке в них сквозных отверстий; 3) операция в производстве бесшовных труб, осуществляемая на прессах или прошивных станах для получения пустотелых гильз из слитков или заготовок.

ПУАНСОН - деталь штампов для горячего и холодного деформирования. При штамповке ПУАНСОН непосредственно давит на заготовку, находящуюся на второй части штампа; при прессовании ПУАНСОН передает давление через пресс-шайбу на заготовку, выдавливаемую через матрицу.

РАЗГОНКА - формоизменяющая операция обработки металлов давлением, предназначенная для увеличения ширины части или всей заготовки при одновременном обжатии по высоте.

РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ - процесс зарождения и роста новых зерен в деформированном поликристаллическом металле или сплаве, приводящий к повышению структурного совершенства и восстановлению свойств до уровня недеформированного состояния.

СКОРОСТЬ ВОЛОЧЕНИЯ - скорость движения металла при выходе из волоки.

АБСОЛЮТНАЯ СКОРОСТЬ ДЕФОРМАЦИИ - изменение абсолютной деформации (например, изменение размера образца или изделия в единицу времени).

СКОРОСТЬ ДЕФОРМАЦИИ - изменение абсолютной или относительной деформации в единицу времени.

СКОРОСТЬ ДЕФОРМИРОВАНИЯ - скорость движения рабочего органа деформирующего инструмента.

СКОРОСТЬ ПРЕССОВАНИЯ - скорость движения пресс-штемпеля.

СЛЯБ - полупродукт металлургического производства, который представляет собой плоскую стальную заготовку прямоугольного сечения,

получаемую на установках непрерывной разливки стали или обжатием слитка на слябинге (реже блюминге). Ширина СЛЯБА от 400 до 2500 мм, высота (толщина) от 75 до 600 мм. СЛЯБЫ предназначены для производства листового проката.

СЛЯБИНГ - обжимной прокатный стан для переработки крупных стальных слитков в слябы.

СОПРОТИВЛЕНИЕ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ - напряжение одноосного растяжения или сжатия в условиях пластической деформации, зависящее от температурно-скоростных условий деформирования.

СОРТАМЕНТ - данные о форме, размерах и материале прокатных изделий.

СОРТОВОЙ ПРОКАТ - один из основных видов прокатного производства; катаные изделия (профили) разнообразных (не пустотелых) сечений. СОРТОВОЙ ПРОКАТ делится на простые профили (круг, квадрат, шестиугольник), фасонные профили (рельсы, балки, швеллеры, тавр).

СОСТОЯНИЕ ОБЪЁМНОЕ НАПРЯЖЕННОЕ - напряжение, при котором ни одно из главных нормальных напряжений не равно нулю.

СТАЛЬ ДЕФОРМИРУЕМАЯ - сталь, которая в процессе технологического цикла обработки подвергается пластическому деформированию.

СТАЛЬ ДЛЯ ХОЛОДНОЙ ШТАМПОВКИ - низкоуглеродистая машиностроительная сталь повышенной деформируемости.

ЛИСТОВАЯ СТАЛЬ - сталь, которая в процессе технологического цикла обработки не подвергается пластической деформации.

СОРТОВАЯ СТАЛЬ - сортовой профиль, полученный из стали методом прокатки, прессования или волочения.

ТЕМПЕРАТУРА РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИИ - минимальная температура, при которой может начаться процесс рекристаллизации в данном сплаве.

УГАР - потери металла в результате окисления при плавке или нагреве.

УПРОЧНЕНИЕ - повышение прочности материала или изделия в результате технологического процесса или при эксплуатации.

ДЕФОРМАЦИОННОЕ УПРОЧНЕНИЕ - упрочнение за счет пластической деформации в условиях частичного или полного подавления рекристаллизации.

ФИЛЬЕРА - рабочий орган волочильных станов (см. Волока).

ХОЛОДНАЯ ОБРАБОТКА ДАВЛЕНИЕМ - процессы обработки металлов давлением при комнатной температуре, реже с подогревом (ниже температуры рекристаллизации). К основным процессам ХОЛОДНОЙ ОБРАБОТКИ ДАВЛЕНИЕМ относятся: холодная прокатка; холодная штамповка; холодное волочение труб, проволоки, гибка и т.д.

ШТАМП - инструмент для обработки материалов давлением при пластическом деформировании (штамповании).

ШТАМПОВКА - процесс обработки металлов давлением, при котором формообразование металла осуществляется в результате пластического деформирования в полостях штампа при взаимодействии его частей под действием внешних сил.

ГОРЯЧАЯ ШТАМПОВКА - штамповка с предварительным нагревом заготовки до температуры выше температуры рекристаллизации.

ЗАКРЫТАЯ ШТАМПОВКА - штамповка в закрытых штампах без образования облоя по периметру поковки.

ОБЪЁМНАЯ ШТАМПОВКА - штамповка с использованием в качестве заготовки мерной сортового проката круглого, квадратного или прямоугольного сечения.

ОТКРЫТАЯ ШТАМПОВКА - штамповка в открытых штампах с образованием облоя по периметру поковки.

ХОЛОДНАЯ ШТАМПОВКА - штамповка без предварительного нагрева заготовки, осуществляемая при температуре ниже температуры рекристаллизации.

4. Сварочное производство

АЦЕТИЛЕНОВЫЙ ГЕНЕРАТОР - аппарат для получения ацетилена при разложении карбида кальция водой.

ВНЕШНЯЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ - зависимость напряжения на выходных зажимах источника питания от величины тока нагрузки.

ГОРЕЛКА ДЛЯ ГАЗОВОЙ СВАРКИ - устройство, применяемое при газовой сварке для регулируемого смешения газов и создания направленного сварочного пламени.

ГОРЕЛКА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ (БЕЗИНЖЕКТОРНАЯ) - горелка для газовой сварки, в которой поступление горючего газа осуществляется под давлением.

ГОРЕЛКА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ (ИНЖЕКТОРНАЯ) - горелка для газовой сварки со встроенным инжектором для подсоса горючего газа кислородом.

ЗОНА ОКОЛОШОВНАЯ - участок металла вблизи сварного шва, нагреваемый в процессе сварки.

ЗОНА ОПЛАВЛЕНИЯ - зона частичного расплавления на границе основного металла и металла сварного шва.

ЗОНА ТЕРМИЧЕСКОГО ВЛИЯНИЯ - участок основного металла, не подвергнувшийся расплавлению, структура и свойства которого изменились в результате нагрева и охлаждения при сварке плавлением или резки.

КОЭФФИЦИЕНТ НАПЛАВКИ - масса металла в граммах, наплавленная за один час горения дуги, отнесенная к одному амперу тока.

КОЭФФИЦИЕНТ ПОТЕРЬ - потери металла при сварке на угар и разбрызгивание, выраженные в % от массы расплавляемого присадочного металла.

КОЭФФИЦИЕНТ РАСПЛАВЛЕНИЯ - масса электрода в граммах, расплавленная за один час горения дуги, отнесенная к одному амперу сварочного тока.

МЕТАЛЛ НАПЛАВЛЕННЫЙ - переплавленный присадочный металл, введенный в сварочную ванну в дополнение к основному металлу.

МЕТАЛЛ ОСНОВНОЙ - металл подвергающихся сварке соединяемых частей.

МЕТАЛЛ ПРИСАДОЧНЫЙ - металл, предназначенный для введения в

сварочную ванну в дополнение к расплавленному основному металлу.

МЕТАЛЛ ШВА - сплав, образованный переплавленным основным и наплавленным металлами или только переплавленным основным металлом.

МУНДШТУК - устройство для направления плавящегося электрода в зону сварки и для подвода к нему тока.

НАПЛАВКА - нанесение с помощью сварки слоя металла на поверхность изделия.

ОСАДКА - процесс местной пластической деформации свариваемых частей при сварке.

ПОКРЫТИЕ ЭЛЕКТРОДА - смесь веществ, нанесенная на электрод для усиления ионизации, защиты от вредного воздействия среды и металлургической обработки сварочной ванны.

ПОЛЯРНОСТЬ ОБРАТНАЯ - полярность, при которой электрод присоединяется к положительному полюсу источника питания дуги, а объект сварки - к отрицательному.

ПОЛЯРНОСТЬ ПРЯМАЯ - полярность, при которой электрод присоединяется к отрицательному полюсу источника питания дуги, а объект сварки - к положительному.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СВАРОЧНЫЙ - сварочный агрегат, в котором приводным двигателем является электрический двигатель.

ПРОВОЛОКА СВАРОЧНАЯ - проволока, используемая как присадочный металл при сварке плавлением.

ПРОХОД - однократное перемещение в одном направлении источника нагрева при сварке.

РЕДУКТОР - прибор для редуцирования газа. Служит для понижения давления газа, отбираемого из баллона и поддержания рабочего давления на постоянном уровне независимо от колебания его в баллоне.

РУТИЛ - минерал состава ТiО 2 , руда титана и ферротитана; вещество, вводимое в состав обмазки электродов.

СВАРИВАЕМОСТЬ - свойство металла или сочетания металлов образовывать при установленной технологии сварки соединение, отвечающее требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия.

СВАРКА - процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном, или общем нагреве или пластическом деформировании, или совместным действием того и другого.

СВАРКА В УГЛЕКИСЛОМ ГАЗЕ - дуговая сварка в защитном газе, при которой в зону дуги подается углекислый газ.

СВАРКА ГАЗОВАЯ - сварка плавлением, при которой нагрев и расплавление соединяемых частей производится пламенем газов, сжигаемых на выходе горелки.

СВАРКА ДУГОВАЯ - сварка плавлением, при которой нагрев осуществляется электрической дугой.

СВАРКА ДАВЛЕНИЕМ - сварка, осуществляемая при температурах ниже точки плавления свариваемых металлов без использования припоев и с приложением давления, достаточного для создания необходимой пластической деформации.

СВАРКА ДУГОВАЯ АВТОМАТИЧЕСКАЯ - дуговая сварка, при которой подача плавящегося электрода и перемещение дуги вдоль свариваемых кромок механизированы.

СВАРКА ДУГОВАЯ ВЗАЩИТНОМ ГАЗЕ - дуговая сварка, при которой в зону дуги подается защитный газ (водород, углекислый газ, азот, аргон, гелий) с целью защиты дуги и сварочной ванны от атмосферного воздуха.

СВАРКА ДУГОВАЯ НЕПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ - дуговая сварка, выполняемая не расплавляющимся при сварке электродом.

СВАРКА ДУГОВАЯ ПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ - дуговая сварка, выполняемая электродом, который, расплавляясь при сварке, служит присадочным металлом.

СВАРКА ДУГОВАЯ ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКАЯ - дуговая сварка, при которой механизирована только подача электродной проволоки.

СВАРКА ДУГОВАЯ РУЧНАЯ - дуговая сварка штучными электродами, при которой подача электрода и перемещение дуги вдоль свариваемых кромок производится вручную.

СВАРЕА КОНТАКТНАЯ - сварка с применением давления, при которой нагрев производится теплом, выделяемым при прохождении электрического тока через находящиеся в контакте соединяемые части.

СВАРКА КОНТАКТНАЯ ТОЧЕЧНАЯ - контактная сварка, при которой соединение элементов происходит на участках, ограниченных площадью торцов электродов, подводящих ток и передающих усилия сжатия.

СВАРКА КОНТАКТНАЯ ШОВНАЯ - контактная сварка, при которой соединение элементов выполняется внахлестку вращающимися дисковыми электродами в виде непрерывного или прерывистого шва.

СВАРКА ПЛАВЛЕНИЕМ - сварка с местным расплавлением соединяемых частей без применения припоя.

СВАРКА ПОД СЛОЕМ ФЛЮСА - дуговая сварка, при которой дуга горит под слоем сварочного флюса.

СВАРКА СТЫКОВАЯ ПЛАВЛЕНИЕМ - стыковая контактная сварка, при которой нагрев металла сопровождается оплавлением соединяемых торцов.

СВАРКА СТЫКОВАЯ СОПРОТИВЛЕНИЕМ - стыковая контактная сварка, при которой нагрев металла выполняется без оплавления соединяемых торцов.

СВАРКА ЭЛЕКТРОШЛАКОВАЯ - сварка плавлением, при которой для нагрева металла используется тепло, выделяющееся при прохождении электрического тока через расплавленный шлак.

СОЕДИНЕНИЕ НАХЛЁСТОЧНОЕ - сварочное соединение, в котором свариваемые элементы расположены параллельно и перекрывают друг друга.

СОЕДИНЕНИЕ СВАРНОЕ - неразъемное соединение, выполняемое сваркой.

СОЕДИНЕНИЕ СТЫКОВОЕ - сварное соединение двух элементов, расположенных в одной плоскости или на одной поверхности.

СОЕДИНЕНИЕ ТАВРОВОЕ - сварное соединение, в котором к боковой поверхности одного элемента примыкает под углом и приварен торцом другой элемент.

СОЕДИНЕНИЕ УГЛОВОЕ - сварное соединение двух элементов, расположенных под прямым углом и сваренных в месте примыкания их краев.

СТАТИЧЕСКАЯ ВОЛЬТ-АМПЕРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДУГИ - зависимость между напряжением и силой тока на дуге.

ФЛЮС ДЛЯ ГАЗОВОЙ СВАРКИ - легкоплавкий сварочный флюс в виде порошка или пасты, очищающей при сварке поверхность металла.

ФЛЮС ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ - сварочный флюс, защищающий дугу и сварочную ванну от вредного воздействия окружающей среды и осуществляющий металлургическую обработку ванны.

ФЛЮС КЕРАМИЧЕСКИЙ - сварочный флюс для дуговой сварки, полусварочный полученный перемешиванием порошкообразных материалов со связующим веществом.

ФЛЮС ПЛАВЛЕНЫЙ СВАРОЧНЫЙ - сварочный флюс, плавлением его составляющих.

ШОВ СВАРНОЙ - участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации металла сварочной ванны.

ЭЛЕКТРОД ДЛЯ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ - современная часть машины для контактной сварки, осуществляющая подвод тока и передачу усилия к соединяемым частям.

5. Обработка металлов резанием и металлорежущие станки

АДГЕЗИЯ - сцепление приведенных в контакт разнородных тел, обусловленное межмолекулярной или химической связью.

БАБКА СТАНКА - часть металлорежущего станка. Служит опорой для шпинделя, передающего вращение заготовке (напр., передняя БАБКА токарного станка), либо для устройства, поддерживающего заготовку (задняя БАБКА токарного станка).

БАЗА - поверхность заготовки, определяющая положение обрабатываемой детали относительно металлорежущего станка. Различают БАЗУ установочную, на которую устанавливают для обработки, и измерительную, относительно которой производят отсчет размеров.

ГИТАРА СТАНКА - узел металлорежущего станка для установки и введения в зацепление сменных зубчатых колес между двумя (или более) валами, не изменяющими свое положение относительно друг друга с целью увеличения или уменьшения частоты вращения одного из них. ГИТАРУ, напр., устанавливают между шпинделем и валом коробки передач токарного станка.

ЖИДКОСТЬ СМАЗЫВАЮЩЕ-ОХЛАЖДАЮЩАЯ - жидкость, отводящая теплоту, снижающая работу трения и деформации в некоторых процессах обработки металлов резанием.

ЗАГОТОВКА - полуфабрикат, предназначенный для последующей обработки и превращения его в изделие.

ИЗНОС - изменение размеров, формы или состояния поверхности образца или изделия вследствие разрушения поверхностного слоя, в частности в процессе трения.

АБРОЗИВНЫЙ ИЗНОС - износ, обусловленный наличием царапающих и режущих твердых частиц в зоне контакта.

ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ - способность материалов или изделий сопротивляться износу в условиях внешнего трения, характеризуется длительностью работы до предельно-заданного износа.

ИНГИБИТОР КОРРОЗИИ - коррозионного разрушения металлов коррозионной среды или образования пленок.

вещество, снижающее скорость путем уменьшения агрессивности на поверхности металла защитных

Прессование металлов

способ обработки давлением, заключающийся в выдавливании (экструдировании) металла из замкнутой полости (контейнера) через отверстие матрицы, форма и размеры которого определяют сечение прессуемого профиля. При П. м. создаётся высокое гидростатическое давление, вследствие чего значительно повышается пластичность металла. Прессованием можно обрабатывать многие хрупкие материалы, неподдающиеся обработке другими способами (прокаткой, ковкой, волочением). Различают следующие виды П. м. (рис.): с прямым истечением металла (направление движения металла совпадает с направлением движения пресс-шайбы — схемы а и б) и с обратным (металл течёт навстречу движению матрицы, которая выполняет также функции пресс-шайбы, — схемы в и г).

При П. м. с прямым истечением профиля сплошного сечения пресс-штемпель через пресс-шайбу передаёт давление на заготовку, находящуюся в контейнере. При этом металл заготовки выдавливается в отверстие матрицы, закрепленной в матрицедержателе, и образует профиль. Скорость истечения профиля во столько раз превышает скорость движения пресс-штемпеля (скорость прессования), во сколько раз площадь сечения полости контейнера больше площади отверстия в матрице. Отношение указанных площадей называется коэффициентом вытяжки. При прессовании трубы с прямым истечением металл заготовки выдавливается в кольцевой зазор между матрицей и иглой, образуя трубу заданной конфигурации. В этом случае заготовка перемещается не только относительно контейнера, но и относительно иглы.

При П. м. с обратным истечением силовое воздействие на заготовку осуществляется через контейнер, получающий движение в направлении, указанном стрелкой, через укороченный пресс-штемпель — пробку, запирающую контейнер. С др. стороны контейнер запирается удлинённым матрицедержателем, в котором закреплена матрица. При перемещении контейнера вместе с ним перемещается заготовка, и металл выдавливается в канал матрицы, образуя профиль.

При П. м. с прямым истечением вследствие трения металла о поверхность контейнера периферийные слои заготовки испытывают значительно более высокие сдвиговые деформации, чем центральные слои. Неравномерность деформации приводит к различию структуры и свойств по сечению изделия; особенно заметно это при прессовании прутков большого диаметра. При П. м. с обратным истечением трение металла о поверхность контейнера отсутствует, вследствие чего неравномерность структуры и свойств по сечению изделия значительно меньше. Кроме того, при обратном истечении значительно меньше усилия, требуемые для П. м., благодаря чему возможно снижение температуры нагрева заготовок и повышение скорости процесса.

Для получения труб и полых профилей из алюминиевых и магниевых, а в некоторых случаях медных и титановых сплавов используется также П. м. со сваркой (схема д). Заготовка под давлением, передаваемым пресс-штемпелем, рассекается гребнем матрицы в зависимости от его конструкции на 2 или несколько потоков металла. Эти потоки затем под действием высокого давления свариваются, охватывая сплошной массой иглу матрицы, выполненную за одно целое с гребнем. Окончательно труба формируется в кольцевом зазоре между матрицей и иглой.

Существуют и другие способы прессования: труб из сплошной заготовки с предварительной прошивкой её иглой; сплошных и полых профилей плавно-переменного или ступенчато-переменного сечения; широких ребристых листов (панелей) из плоского (щелевого) контейнера и т.д. Промышленное применение находит также гидростатическое П. м. (гидроэкструзия), при котором давление на заготовку передаётся через жидкость. При этом способе силовое поле создаётся жидкостью высокого давления, подаваемой в контейнер от внешнего источника, или давлением на жидкость уплотнённого пресс-штемпеля. В современных установках для гидростатического П. м. давление жидкости в контейнере достигает примерно 3 Гн/м 2 (30 000 кгс/см 2 ).

П. м. осуществляется как с предварительным нагревом заготовки и инструмента, так и без нагрева. Холодное прессование (т. е. без нагрева) используют при обработке легкодеформируемых металлов (олова, свинца, чистого алюминия). Холодное гидростатическое прессование вследствие весьма высоких давлений и отсутствия трения заготовки о поверхность контейнера позволяет обрабатывать и более труднодеформируемые металлы и сплавы (дуралюмины, медные сплавы, стали). Горячим прессованием получают изделия из различных металлов и сплавов: алюминиевых, титановых, медных, никелевых, а также тугоплавких металлов. Наиболее высокие температуры нагрева заготовок (до 1600—1800 °С) используют при прессовании вольфрама и молибдена.

П. м. осуществляют на горизонтальных гидравлических Прессах; реже, в основном при прессовании труб и гидроэкструзии, используют вертикальные гидравлические прессы. В некоторых случаях для холодного прессования труб из легкодеформируемых металлов используют прессы с механическим приводом. П. м. позволяет получать сплошные профили с площадью сечения 0,3—1500 см 2 и диаметром описанной окружности 1,5—90 см, круглые прутки диаметром 0,6—60 см и трубы диаметром 0,8—120 см с толщиной стенки 0,1—10 см.

Лит.: Перлин И. Л., Теория прессования металлов, М., 1964; Прозоров Л. В., Прессование стали и тугоплавких сплавов, 2 изд., М., 1969: Жолобов В. В., Зверев Г. И., Прессование металлов, 2 изд., М., 1971; Ерманок М. З., Производство полых профилей из алюминиевых сплавов прессованием со сваркой, М., 1972; Колпашников А. И., Вялов В. А., Гидропрессование металлов, М., 1973.

Схемы прессования профиля сплошного сечения с прямым истечением (а), трубы с прямым истечением (б), профиля сплошного сечения с обратным истечением (в), трубы с обратным истечением (г), трубы или полого профиля из заготовки сплошного сечения (прессование со сваркой, д); 1 — заготовка; 2 — пресс-штемпель; 3 — пресс-шайба; 4 — контейнер; 5 — матрица; 6 — матрицедержатель; 7 — пресс-изделие; 8 — игла; 9 — иглодержатель; 10 — пробка.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Прессование

Прессование – это процесс выдавливания металла, заключенного в замкнутой плоскости контейнера, через отверстие матрицы, сечение которого меньше площади сечения контейнера, а форма соответствует форме готового изделия.

Рис. 10. Схема прессования полого профиля. 1 – пуансон; 2 – металл заготовки; 3 – матрица; 4 – игла; 5 – пресс- шайба;

Процесс прессования осуществляется при температурах горячей обработки металлов давлением, т.е. при их высокой пластичности.

Прессованию подвергают алюминий, медь и сплавы на их основе, цинк, олово, свинец. Прессованием получают разнообразные профили (см. рис.) из специальных сталей, титановых сплавов и других малопластичных металлов; профили сложной формы, которые не могут быть получены другим способом; обычные профили небольших размеров (например, трубы из цветных металлов).

При прессовании металл подвергается всестороннему неравномерному сжатию и поэтому имеет весьма высокую пластичность.

Прутки диаметром 3-250 мм; трубы диаметром 20-400 мм со стенкой 1,5-12, профили сплошные, полые, с постоянными и переменными

Исходной заготовкой для прессования служит слиток, или прокат круглого сечения. Прессование производится на горизонтальных либо вертикальных гидравлических прессах.

Процесс прессования высокопроизводителен и обеспечивает высокую точность профиля получаемых изделий. Простая замена инструмента – матрицы – позволяет легко переходить к изготовлению изделия другого вида.

Особые требования при прессовании предъявляются к инструменту (матрицам, прессшайбам, пуансонам) работающему в условиях высоких температур и больших нагрузок. Обычно этот инструмент изготавливают из высоколегированных сталей и сплавов, содержащих вольфрам, ванадий, молибден, хром, и другие элементы.

Метод прессования в силу сложности оборудования и высокой стоимости инструмента применяются главным образом в условиях массового производства сложных профилей.

К недостаткам прессования следует отнести большие отходы металла, т.к. весь металл не может быть выдавлен из контейнера.

Ковка – вид горячей обработки металлов давлением, при котором металл деформируется с помощью универсального инструмента. Нагретую заготовку укладывают на плоский боек и верхним бойком последовательно деформируют отдельные ее участки. Металл свободно течет в стороны, не ограниченные рабочими поверхностями инструмента, в качестве которого применяют плоские или фигурные (вырезные бойки, а также различный подкладочный инструмент).

Ковкой получают заготовки для последующей механической обработки. Их называют поковками.

В единичном и мелко серийном производствах ковка экономически более целесообразна, чем штамповка, т.к. при ковке используется универсальный инструмент.

К основным формообразующим операциям относятся: осадка, высадка, протяжка, прошивка, отрубка, гибка.

Осадка – операция уменьшения высоты заготовки при увеличении площади ее поперечного сечения.

Высадка – металл осаживается лишь на части длины заготовки.

Протяжка – операция удлинения заготовки или ее части за счет уменьшения площади поперечного сечения.

Рис. 13. Протяжка

Прошивка – операция получения полостей в заготовке за счет вытеснения металла.

Рис. 14. Прошивка

Отрубка – операция отделения части заготовки по незамкнутому контуру путем внедрения в заготовку деформируемого инструмента.

Гибка – операция придания заготовке прогнутой формы по заданному контуру.

Статья группы: Прессование

Прессование — процесс получения изделий путем выдавливания нагретого металла из замкнутой полости (контейнера) через отверстие инструмента (матрицы).

Пресс — механизм для производства давления с целью уплотнения вещества, выжимания жидкостей, изменения формы, а также для кузнечно-штамповочных работ.

2.1 Функциональное

для увеличение плотности;
для изменение формы;
для перераспределение фаз материала;
для изменение свойств.

Прессование представляет собой процесс выдавливания помещенной в контейнер заготовки через отверстие в матрице усилием пресс-штемпеля (пуансона), снабженного пресс-шайбой. В случае прессования полых заготовок, в том числе труб, оснастка дополняется иглой, закрепленной либо на пуансоне, либо в иглодержателе, имеющем независимый привод. Форма матрицы определяет форму профиля получившегося изделия.

При применении прямого прессования металл деформируется в большей степени, чем при обратном прессовании, вследствие трения о стенки контейнера в процессе выдавливания. В этом случае мощность, потребная для выдавливания металла, почти в полтора раза больше, чем при первом способе.

Горячее прессование используется значительно чаще, чем холодное.

Прессование следует отличать от ковки и штамповки.

Пресс-изделия точнее по размерам, чем катаные, что обусловлено замкнутостью калибра матрицы в отличие от незамкнутого калибра, образованного вращающимися валками при прокатке. Точность изделия определяется также качеством изготовления матрицы, ее материалом и видом термообработки.

Прессование труб производится путем предварительного прошивания заготовки пуансоном («иглой») и последующего выдавливания на мощных гидравлических прессах, обычно горизонтальных. Чаще прессование применяют для получения прутков и труб из цветных сплавов.

В качестве исходной заготовки используют слитки или прокат из углеродистых и легированных сталей, а также из цветных металлов и сплавов на их основе (медь, алюминий, магний, титан, цинк, никель, цирконий, уран, торий).

Прессование пластика выполняют методом литьевого прессования - метод изготовления изделий различной формы из реактопластов, при котором материал размягчается (пластицируется) в литьевом цилиндре (тигле), откуда нагнетается в пресс-форму, где отверждаясь, принимает конфигурацию и размеры изделия.

Прессование металлических порошков представляет собой технологическую операцию, в результате которой под действием приложенного усилия из бесформенного сыпучего порошка получается прочное тело – прессовка по форме и размерам близкая форме и размерам готового изделия.

Методическая разработка урока по предмету ОП 07. Основы металлургического производства на тему: " Технология производства труб в ТПЦ-2"

Цех выпускает бесшовные нефтепроводные трубы, трубы общего назначения, трубы для паровых котлов и паропроводов, трубы для нефтеперерабатывающей и химической промышленности (крекинговые), трубы из коррозионностойкой стали (нержавеющие)

Уникальное оборудование цеха позволяет получать продукцию из труднодеформируемых коррозионно-стойких жаропрочных и жаростойких сталей и сплавов.
Возможно изготовление труб различного внутреннего и внешнего профиля (прямоугольник, шестиугольник и т.д.), а также биметаллических труб.
Горячее прессование в комплексе с последующим травлением обеспечивает высокое качество поврехности (шероховатость Rа-1,1-3,0 мкм).

Трубопрессовое производство пущено
в эксплуатацию в 1987г.
ОСНОВНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ:
линия прессования с горизонтальным прессом для производства труб диаметром 42-140 мм (пресс 2000);
линия прессования с горизонтальным прессом для производства труб диаметром 114-245 мм (пресс 5500);
участок химической обработки для удаления с поверхности труб смазки и окалины;
роликовая печь для нормализации и отпуска;
приборы неразрушающего контроля продольных и поперечных дефектов на внутренней и наружной поверхности, толщины стенки трубы, сплошности тела трубы;
оборудование для испытаний образцов труб для определения предела прочности, предела текучести, удлинения, твердости, ударной вязкости, коррозионной стойкости.

ПРЕССОВАНИЕ
Процесс выдавливания металла нагретой за-
готовки из замкнутой полости контейнера через
канал матрицы с целью получения сплошных
или полых профилей.

Схема технологического процесса прессования труб на линии с прессом 2000 (5500).

На линии 2000Н - трубы диаметром 42-140 мм
На линии 5500Н –трубы диаметром 60-245 мм
Длиной 5-15 м

Исходной заготовкой
являются горячекатаные
или кованные круглые прутки
Размерами:
Для линии 2000 Н
диам 0т 150-210 мм
Для линии 5500Н
Диам от 260-350 мм
Длина 3-12 м

Марки сталей:
20, 09Г2С, 15ХМ, 15ГС,
18Х18Н10Т

Прутки выгружают электромостовым краном из ж/д вагонов , укладываются в карманы склада по размерам, маркам стали, плавкам, поставщикам.

1
Подготовка металла. Обточка (выполняется для нержавеющих марок стали)

2.Раскрой заготовок по заданному весу или на заданные длины. Резка заготовок на пилах холодной резки (фрезерно-отрезные станки), измерение длины

3. Сквозное сверление на станках глубокого сверления с эжекторными свёрлами.
Глубина сверления 250-1400 мм (одновременно двух заготовок)

4. Обработка торцов (верхнего торца), снятие фаски, зенкерование (проточка конуса).
Обезжиривание (снятие плёнки масла), промывки, просушки заготовок из нержавеющих марок сталей.

5
Нагрев в горизонтальной индукционной печи (устройствах) 850-1220°С

6.Гидросбив окалины с заготовок углеродистых и легированных марок сталей.

7.Нанесение стеклосмазки
Нанесение стеклосмазки на наружную поверхность
заготовки путём прокатывания заготовки
роликовыми клещами по столу со стеклосмазкой
2. Подача смазочного конуса перед прошивкой
в конусную расточку торца заготовки,
помещённой в контейнер прошивного вертикального пресса,
Производится механизмом загрузки смазочного конуса.

8.Экспандирование на прессе с усилием 650Т
Прошивка заготовок на вертикальном прессе
Перед установкой контейнера в пресс
его предварительно нагревают в
цилиндрической колпаковой печи
до Т 340-360°С
До установки в пресс за 2 часа.

9. Подогрев в вертикальных индукционных устройствах 1250-1280°С

11.Нанесение стеклосмазки
(установка стеклошайб, на наружную поверхность-прокатыванием, во внутреннюю часть тубы вводится ложка (разрезанная вдоль трубка) со стеклопорошком и опрокидывается на 180°.
Прессование на горизонтальном прессе 2000 т, обрезка пресс-остатков

12.Охлаждение на воздухе
Трубы из нержавеющих марок сталей перед холодильником
подвергаются закалке

13
Нормализация (при необходимости)

14.Травление стеклосмазки и окалины
Химическая обработка:
Предварительный нагрев в камере нагрева
Обработка в ванне с щелочным раствором
Обработка в холодной воде закалочной печи
Обработка труб в автоклаве садками 66 тонн.
Травление проводят в солянокислом растворе с последующей
трёхразовой промывкой в автоклавах 10-15 минут