3 Преимущества и недостатки прямого, обратного, углового и с активными силами трения процессов прессования.

 Одним из важнейших преимуществ процесса прессования является то, что канал матрицы можно изготовить практически любой конфигурации, то сечения прессуемых профилей весьма разнообразны.

Другим, не менее важным преимуществом прессования, является возможность получения больших степеней деформации за один переход. Прессование, как правило, осуществляют в горячем состоянии. Это необходимо для снижения сопротивления деформации и повышения пластических свойств прессуемого металла. При прессовании могут возникать следующие дефекты (утяжины; трещины; ерши и др).

Преимущества и недостатки прямого метода:

«–» давление прессования выше, чем при обратном; при этом способе расходуются дополнительные силы на преодоление силы трения на втулке контейнера.

«+» удаление прессостатка легче, чем при обратном.

Преимущества и недостатки обратного метода:

«–» сложность в удалении прессостатка; используется полый прессштемпель; концентрация напряжений выше, чем при прямом прессовании, соответственно разрушение произойдет быстрее.

«+» обратный способ прессования позволяет экономить энергозатраты;

Преимущества и недостатки углового метода:

«–» ограничение длины заготовки;

«+» повышенная точность пресс-изделий; удобство транспортировки, когда изделие нужно получать на уровне «пола» цеха.

4 Схема напряженно-деформационного состояния в пластической зоне при прессовании.

1 - пластическая зона деформации;  2 - обжимающая часть пластической зоны;  3 - недеформируемые зоны (мертвые углы). 

Тут происходит во всех зонах всестороннее сжатие заготовки.

При любых условиях процесса большая часть пластической зоны металла находится под действием всестороннего неравномерного сжатия, и лишь на небольшом участке этой зоны в определенных условиях могут появиться продольные растягивающие напряжения: либо в периферийных слоях заготовки, прилегающих к контейнеру (нормальные условия), либо во внутренних слоях (анормальные условия).

При прессовании пластическая зона распространяется почти на весь объем заготовки, но интенсивная (основная) деформация металла происходит в обжимающей части пластической зоны.

Во всех участках деформируемого объема окружные и радиальные главные деформации практически равны между собой. Этим определяется равенство окружных и радиальных главных нормальных напряжений: б_Q=б_r

На всех участках прессуемого объема пластической зоны, кроме обжимающей части, б_l>б_r, а в обжимающей части б_l<б_r, так как в обжимающей части главная деформация - это уменьшение поперечного сечения, которое происходит под действием наибольших напряжений, т.е. б_r. Тогда условие пластичности для обжимающей части определяется уравнением б_r=б_т+ б_l 

5 Прессование с «рубашкой» и прессование в воду.

Сущность такого процесса заключается в том, что с помощью пресс-шайбы, диаметр которой насколько меньше (2-4 мм) диаметра контейнера, одновременно с прессованием отделяется периферийный продольный слой заготовки небольшой толщины (1-2 мм) от основной массы металла, образующей «рубашку».

Преимущества:

1) на «рубашке» остаются все поверхностные дефекты заготовки, чем исключается возможность их проникновения в прессизделие;

2) «рубашка» затрудняет скольжение металла по торцевой поверхности пресс-шайбы в последней стадии прессования и этим способствует более позднему началу образования центральной прессутяжины, а следовательно, и уменьшению прессостатка.

Недостатки:

1) увеличение количества металла, идущего в отход;

2) повышенный износ поверхности контейнера, примыкающий к матрице, вследствие увеличенных скоростей течения металла в конце процесса.

При прочих равных условиях рубашка легче образуется при прессовании бронз и латуней, труднее у меди.

Для меди: медная окалина при температуре прессования мягкая и это уменьшает силы трения на контейнере, в этом случае с применением пресс-шайбы с острыми кромками увеличивает поперечные деформации заготовки, отчего могут увеличится нормальные напряжения на стенках контейнера, а значит и возрастут силы трения. Следовательно, рубашка будет образовываться легче при прессовании с пресс-шайбой, имеющей закругленную кромку.

При выборе формы пресс-шайбы следует иметь в виду и то, что отделение ее от рубашки и прессостатка заметно легче при острых, чем при закругленных кромках. Поэтому на практике часто применяют пресс-шайбы с острыми кромками.

Прессуемый материал попадает в ванну с водой, так прессуют, как правило, бескислородную медь (электролитическая медь, свободная от медных оксидов) чтобы изделие не контактировало с воздухом и сразу попадало в воду + быстрое идет охлаждение.