3.1 Подготовка прессового оборудования и инструмента к работе

3.1.1. Подача литых слитков к печи пресса и последующая их загрузка в печь нагрева слитков

Поступающие на входной контроль литые гомогенизированные слитки в соответствии со схемой строповки укладываются в стеллажи.

По результатам проведения входного контроля слитки идентифицируются биркой, содержащей номер плавки, марку сплава, количество и размер заготовок и цветным ярлыком (зеленым, желтым, красным).

Ярлык зеленого цвета обозначает годную продукцию, желтого – следующую продукцию: а) продукция, контроль которой еще не проводился; б) несоответствующую продукцию, красный ярлык обозначает бракованную продукцию.

Несоответствующая продукция, выявленная в результате входного контроля, укладывается отдельно, на нее при помощи медной поволоки крепится бирка (форма 07-022) и желтый ярлык, на бирке контролер пишет: «до решения» и гриф бюро технического контроля (БТК) не ставит.

Принятые БТК литые слитки подаются электромостовым краном на стол загрузки газовой нагревательной печи пресса согласно сменному заданию планово-диспетчерского бюро (ПДБ) цеха в соответствии со схемой строповки.

Перед загрузкой в печь для нагрева литые слитки очищают от грязи салфеткой из хлопчатобумажной ткани. Загрузка загрязненных литых слитков категорически запрещается.

Литые гомогенизированные слитки поштучно или связкой в соответствии со схемой строповки № 64ТП.000000.001.СХСБ укладываются с помощью электромостового крана на стол загрузки газовой нагревательной печи пресса.

После укладки на загрузочный стол связка слитков развязывается, и после снятия строп с помощью ломика слитки раскатываются так, чтобы они легли последовательно друг за другом в один ряд.

Стол загрузки имеет наклон, позволяющий слиткам скатываться под собственным весом до упора, где кантователь осуществляет поштучную их укладку на стол толкателя.

Укладку литых слитков производят не замаркированным торцем к загрузочному окну газовой нагревательной печи. Толкатель осуществляет поштучную загрузку литых слитков в газовую нагревательную печь.

3.1.2. Температурный интервал прессования

При прессовании профилей из алюминиевых сплавов рациональный температурный интервал прессования должен обеспечить:

а) высокую пластичность металла, позволяющую вести прессование с большими скоростями без образования трещин;

б) минимально возможное сопротивление деформированию прессуемого металла, позволяющее вести процесс с высокими вытяжками из заготовок большой длины при удельных давлениях, не превышающих допустимые.

Кроме указанных основных параметров, в ряде случаев при прессовании сплавов, в которых проявляется действие прессэффекта, рациональный температурный интервал должен обеспечивать получение профилей с максимальными прочностными характеристиками и минимальной разнозернистостью (в том числе с минимальным крупнокристаллическим ободком).

Достижение указанных параметров часто требует различных температур нагрева заготовок. Так, для уменьшения необходимых усилий прессования (снижения сопротивления деформированию), повышения прочностных характеристик и максимального уменьшения разнозернистости необходимо повышение температуры нагрева заготовок. Однако это может привести к заметному снижению пластических характеристик деформируемого металла и, как следствие, к значительному уменьшению скоростей прессования.

В тоже время, при снижении температуры прессования можно существенно повысить скорости истечения. Так при снижении температуры прессования до 280-320°С можно прессовать профили из сплава АД31 со скоростью истечения 0,11-0,14м/с без трещинообразования. Однако это потре­бует повышения напряжений на прессшайбе до 1300-1400МПа, и, кроме того, прочностные характеристики прессованных профилей будут заметно пониженными.

Необходимо учесть, что дополнительно к теплоте, полученной слитком в процессе нагрева перед прессованием, при деформации металла, которая, как правило, проходит при высоком давлении и в очень небольшой промежуток времени, дополнительное тепло поступает тремя путями:

- в результате трения о стенки контейнера - при прямом прессованнии;

- вследствие большой работы пластической деформации, которая происходит в зоне деформации;

- в результате трения о стенки канала матрицы.

Эта дополнительная теплота, получаемая металлом во время его течения в процессе деформации, достаточно велика и ее влияние часто наблюдается на практике и может привести к нежелательным результатам.

Одновременно с выделением тепла происходят его потери вследствие теплопередачи инструменту и в окружающую среду. Наибольшее количество тепла выделяется в области канала матрицы. Результат теплового баланса зависит от ряда причин, но главный фактор теплового баланса - скорость прессования. Температура выходящего металла изменяется по сечению прессованного изделия, но меньше чем по длине.

Поэтому при выборе оптимального температурного интервала нагрева заготовки приходится учитывать противоположное влияние различных факторов и отдавать предпочтение тому, который в данном процессе имеет решающее значение.

Кроме того, необходимо указать следующие обстоятельства, влияющие на температуру процесса:

1) при высоких температурах у алюминиевых сплавов появляется повышенная способность прилипать к инструменту.

2) влияние температуры на другие характеристики прессизделий и факторы процесса. (образование крупнокристаллического ободка, прессэффекта, шиферности структуры и т.д.)

Применение данного профиля требует высоких прочностных характеристик. Температурный интервал прессования указан в таблице 3.1. Как показано в таблице, температура нагрева контейнера ниже температуры нагрева заготовок. Это обусловлено стремлением создать квазиизотермический процесс прессования, в котором тепловой эффект деформации расходуется на повышение температуры инструмента (главным образом контейнера). Создание такого процесса позволяет уменьшить температурный перепад по длине и сечению пластической зоны и обеспечить снижение разнозернистости и разброса механических свойств по длине и сечению профиля.

В табл.3.1 приведены только основные температурные интервалы нагрева заготовок и инструмента перед прессованием. В отдельных случаях с целью снижения необходимых усилий прессования, повышения скоростей истечения или обеспечения требуемых механических свойств температуры нагрева заготовок можно повысить (но не более максимальной температуры указанного интервала) или снизить.

Таблица 3.1. Температура нагрева заготовки и контейнера

при прессовании сплава АД31.

Температура контейнера	Температура заготовки	Предельно допустимая температура
400-450 °С	450-520 °С	550 °С

Прессование профилей сплава АД31 с закалкой на прессе производят с более высокими температурами, чем профилей, подвергаемых после прессования обработке в закалочных агрегатах. В этом случае повышение температуры нагрева заготовки усиливает эффект закалки и даже при сравнительно низких скоростях охлаждения (в том числе при охлаждении воздухом) позволяет получать профили с достаточно высокими механическими свойствами.