12. Изготовление машиностроительных профилей прессованием. Прямое и обратное прессование. Технологические возможности.

Прессование – вид обработки давлением, при котором металл выдавливается из замкнутой полости через отверстие в матрице, соответствующее сечению прессуемого профиля.

Технологический процесс прессования включает операции:

подготовка заготовки к прессованию (разрезка, предварительное обтачивание на станке, так как качество поверхности заготовки оказывает влияние на качество и точность профиля);

нагрев заготовки с последующей очисткой от окалины;

укладка заготовки в контейнер ;

непосредственно процесс прессования;

отделка изделия (отделение пресс-остатка, разрезка).

Прессование производится на гидравлических прессах с вертикальным или горизонтальным расположением плунжера, мощностью до 10 000 т.

Применяются две метода прессования: прямой и обратный (рисунок).

Прямое прессование

При прямом прессовании движение пуансона пресса и истечение металла через отверстие матрицы происходят в одном направлении. При прямом прессовании требуется прикладывать значительно большее усилие, так как часть его затрачивается на преодоление трения при перемещении металла заготовки внутри контейнера. Пресс-остаток составляет 18…20 % от массы заготовки (в некоторых случаях – 30…40 %). Но процесс характеризуется более высоким качеством поверхности, схема прессования более простая.

Обратное прессование

При обратном прессовании заготовку закладывают в глухой контейнер, и она при прессовании остается неподвижной, а истечение металла из отверстия матрицы, которая крепится на конце полого пуансона, происходит в направлении, обратном движению пуансона с матрицей. Обратное прессование требует меньших усилий, пресс-остаток составляет 5…6 %. Однако меньшая деформация приводит к тому, что прессованный пруток сохраняет следы структуры литого металла. Конструктивная схема более сложная.

Процесс прессования характеризуется следующими основными параметрами: коэффициентом вытяжки, степенью деформации и скоростью истечения металла из очка матрицы.

13. Сущность и схемы, технологические возможности основных видов горячей объемной штамповки

14. Влияние температуры и скорости деформирования на пластичность и сопротивление деформированию. Холодная и горячая пластическая деформация при обработке металлов давлением

Для увеличения пластичности обрабатываемые металлы нагревают. Температура оказывает наибольшее влияние на пластичность и сопротивление деформированию.

При повышении температуры деформирования с 0 до 300'С сопротивление обработке несколько увеличивается (рис. 10), а затем резко уменьшается с 760 до 10 МПа при температуре 1200'С, т. е. уменьшается почти в 76 раз. Наоборот, пластичность этой стали при повышении температуры от 0 до 300'С сначала уменьшается, затем до температуры около 800' С резко увеличивается, потом незначительно падает, а при дальнейшем увеличении температуры снова увеличивается. Явление снижения пластичности при 300' С называется, синеломкостью, а при температуре 800'С - красноломкостью. Синеломкость объясняют выпадением мельчайших частиц карбидов по плоскостям скольжения, которые увеличивают сопротивление деформированию и уменьшают пластичность. Красноломкость появляется из-за образования в металле многофазной системы, обладающей пониженной пластичностью.

Влияние степени и скорости деформации. При деформировании практически можно считать, что с увеличением степени и скорости деформации пластичность уменьшается, а сопротивление деформированию растет.

Степень и скорость деформации одновременно оказывают на металл как упрочняющее, так и разупрочняющее действие. Так, увеличение степени деформации, с одной стороны, увеличивает наклеп металла, но с другой стороны, уменьшая температуру ре-кристаллизации, интенсифицирует процесс рекристаллизации и ведет к разупрочнению металла. По этой причине при горячей пластической деформации увеличение степени деформации до 20 - 30% влечет за собой увеличение сопротивления деформированию до 25 - 30%. Дальнейшее увеличение степени деформации практически не оказывает влияния на сопротивление деформированию, но даже несколько его снижает.

В зависимости от соотношения температуры деформации и температуры рекристаллизации различают холодную и горячую деформации. Холодной деформацией называют такую, которую проводят при температуре ниже температуры рекристаллизации. Поэтому холодная деформация сопровождается упрочнением (наклепом) металла.

Деформацию называют горячей, если ее проводят при температуре выше температуры рекристаллизации для получения пол­ностью рекристаллизованной структуры.

При этих температурах деформация также вызывает упрочнение «горячий наклеп», которое полностью или частично снимается рекристаллизацией, протекающей при температурах обработки и при последующем охлаждении. В отличие от статической полигонизации и рекристаллизации, процессы полигонизации и рекристаллизации, происходящие в период деформации, называют динамическими.

При горячей обработке давлением (прокатке, прессовании, ковке, штамповке и т. д.) упрочнение в результате наклепа (повышение плотности дислокаций) непосредственно в процессе деформации непрерывно чередуется с процессом разупрочнения (уменьшением плотности дислокаций) при динамической полигонизации и рекристаллизации во время деформации и охлаждения. В этом основное отличие динамической полигонизации и рекристаллизации от статической.