21. Гидропривод прессов. Давление рабочей жидкости на разных стадиях процесса.

Давление на плунжере обычно создается при помощи жидкости, подаваемой насосом высокого давления, и аккумуляторов.

Давление рабочей жидкости на разных стадиях процесса:

1. Холостой ход – распрессовка.15-30 атм.

2. Рабочий ход – 200-220атм.

3. Холостой ход, возврат пресс-штемпеля -15-30атм.

22. Элементы инструментальной прессовой оснастки

Общая схема процесса прямого прессования.

а – для сплошного профиля; б – для полого профиля или трубы; 1 – контейнер; 2 – пресс-

штемпель; 3 – заготовка; 4 – матрица; 5 – пресс-изделие; 6 – игла-оправка.

Прессовый инструмент состоит из следующих деталей:

Контейнер – представляет собой стальной полый цилиндр. В полости этого цилиндра устанавливается втулка с цилиндрической или овальной полостью – соответственно форме пресс.заготовки. втулка подвергается интенсивным силовым и температурным воздействиям. Поэтому она сравнительно быстро изнашивается и её делают сменной.

Пресс-штемпель – сплошной или полый стальной цилиндр с утолщением на одном конце для крепления на подвижном элементе системы пресса, передающим давление на прессуемый металл.

Пресс-шайба – стальной низкий сплошной или полый цилиндр (при применении круглого контейнера), соприкасающийся с прессуемым металлом и передающий давление от пресс-штемпеля. Наружные размеры поперечного сечения пресс-шайбы на 1-5 мм меньше размеров полости втулки контейнера и несколько больше пресс-штемпеля.

Матрицы – которая является основной частью прессового инструмента, формирующей заданное прессизделие. Они могут быть простыми и комбинированными. В так называемый матричный блок так же входит держатель.

Иглы и оправки применяются только при прессовании полых профилей. Иглы являются инструментом для прошивки, т.е. получения полости в сплошных заготовках; оправки служат для формообразования полости в прессизделии. Для прессования профилей с круглой полостью применяют оправки цилиндрические (с очень небольшим углом наклона образующей к оси) и цилиндроконические.

19. Основные элементы гидравлического пресса и принцип работы. Прошивка слитка

Гидравлические трубопрофильные и прутково-профильные прессы предназначены для получения изделий большой длины самой различной конфигурации из заготовок (слитков) ограниченной длины. Формоизменение заготовки происходит путем приложения к ней давления, создаваемого гид­роприводом пресса, через соответствующие узлы пресса. Принцип действия гидравлического пресса основан на законе Паскаля - основном законе гидростатики, согласно которому давление, производимое внешними силами на поверхность жидкости, передается одинаково по всем направлениям.

Например, если в цилиндре 1 (рис. 3.30) сжимать жидкость поршнем площадью F, к которому приложена внешняя сила P_t , то жидкости, находя­щейся в цилиндре, передается давление q = F/ /Pj. При соединении цилинд­ра 1 трубопроводом 3 с цилиндром 2 в нем также возникает давление #, кото­рое I будет воздействовать на поршень площадью Fi . Под действием того давления поршень развивает силу Р₂ = qF₂ .

Рисунок 3.30. Схема действия гидравлического пресса

Таким образом, прикладывая небольшие усилия к поршню одного ци­линдра, можно на поршне другого цилиндра получить значительно большие усилия, прямо пропорциональные отношению площадей поршней. Скорость перемещения второго поршня будет соответственно меньше. В данном слу­чае цилиндр 1 является источником давления, цилиндр 2 - прессом. Анало­гичным образом создается усилие на плунжере пресса (рис. 3.31).

Жидкость под высоким давлением поступает от привода источника давления) по трубопроводам в главный цилиндр пресса. Усилие, которое при этом будет развивать пресс, равняется произведению давления в цилиндре на площадь главного плунжера.

Основными элементами гидравлического пресса прямого действия при прессовании профилей являются горизонтально расположенные главный рабочий цилиндр 7 и главный рабочий плунжер 2 (рис. 75). Их назначение - создать необходимое давление прессования. Давление на плунжере обычно создается при помощи жидкости, подаваемой насосом высокого давления, и аккумуляторов. В качестве жидкости применяют воду, эмульсии или масло. Жидкость находится под давлением 200-500 атм.

На торце главного плунжера 2 через подвижную прессующую траверсу 9 закреплен пресс-штемпель 3, который осуществляет выдавливание слитка 4 из контейнера 5 через матрицу 6 усилием, развиваемым главным плунжером 2 пресек. Матрица 6, закрывающая выход из контейнера 5, посредством матрицедержателя 15 установлена в передней неподвижной траверсе 7, закрепленной на станине пресса. Для создания давления прессования в контейнере 5 переднюю траверсу 7 связывают колоннами 8 с главным цилиндром 1. Колонны 8 воспринимают полное усилие прессования и в совокупности с передней траверсой 7 и главным цилиндром 1 создают жесткую замкнутую раму станину являющуюся основанием пресса.

Подвижная траверса 9 совместно с главным плунжером 2 и пресс-штемпелем 3 скользит по направляющим вдоль станины пресса и совершает обратно поступательное движение. Обратный ход, т.е. возврат в исходное положение главного плунжера вместе с пресс-штемпелем, осуществляется благодаря цилиндрам обратного хода 10, установленным в неподвижной передней траверсе 7.

ПРОШИВКА

Прошивкой на прессах получают пустотелый стакан (гильзу) сравнительно небольшой длины.

При производстве труб используют три вида прошивки на прессах:

1. Прошивка пуансоном (иглой) при производстве труб по методу Эргардта (заполняющая прошивка).

2. Прошивка на глухой матрице (закрытая или нарастающая прошивка).

3. Прошивка в контейнере с матрицей. (этот вид прошивки применяют при прессовании труб).

Меньшее усилие при прошивке является существенным преимуществом заполняющей прошивки (метод Эргардта) по сравнению с нарастающей прошивкой. Когда используют квадратную заготовку, то изготовление ее для получения гильз по методу Эргардта технологически проще и дешевле по сравнению с изготовлением круглой заготовки для получения гильз нарастающей прошивкой. Однако обеспечить точное центрирование заготовки по методу Эргардта значительно труднее. Это является причиной повышенной разностенностн гильз. Для уменьшения последней дополнительно вводят калибровку диагоналей и придание конусности заготовке. В этом случае для облегчения выдачи гильзы из контейнера втулку контейнера делают конусной.

Дополнительная установка пресса или прокатного стана для этой цели усложняет технологический процесс. При нарастающей прошивке предварительная калибровка заготовки не нужна, Однако из-за возможности использовать при получении стакана (гильзы) квадратную заготовку (блюм) или слиток отдают предпочтение. заполняющей прошивке.

При заполняющей прошивке на боковой поверхности заготовки возникают тангенциальные растягивающие напряжения, которые могут привести к возникновению трещин и раскрытию дефектов. Использование при заполняющей прошивке многогранного слитка с вогнутыми гранями исключает раскрытие дефектов на боковой поверхности слитка. Благодаря вогнутым граням на боковой поверхности во время прошивки возникают сжимающие напряжения, препятствующие раскрытию дефектов, так как периметр поперечного сечения слитка больше периметра сечения стакана (гильзы) и процесс прошивки сопровождается уменьшением исходного периметра поперечного сечения.