3.1.3. Скорость истечения.

Наряду с температурами нагрева заготовки и инструмента важнейшим фактором, определяющим температурные условия в пластической зоне, является скорость истечения. Это объясняется тем, что чем выше скорость истечения, тем меньше отводится тепла из пластической зоны и тем выше ее температура. Кроме того, при повышении скорости истечения увеличивается скорость деформации (уменьшается длительность деформации) и как следствие возрастает величина сопротивления деформированию обрабатываемого металла. Это увеличивает тепловой эффект деформации и повышает температуру металла в пластической зоне.

В результате в поверхностных слоях пресс-изделий образуются трещины, являющиеся одним из факторов, наиболее интенсивно лимитирующих скорость истечения при прессовании алюминиевых сплавов.

Следует отметить, что образование поверхностных трещин не единственный фактор, лимитирующий повышение скоростей истечения. К основным критериям, определяющим допустимую скорость истечения, относятся также следующие: образование поверхностных дефектов (рисок, надиров и др.); потеря устойчивости размеров поперечного сечения профиля; образование гофров, волнистости, скрутки, саблевидности и других дефектов продольной геометрии профиля. Поэтому допустимая скорость истечения может оказаться ниже той, которая определяется из условий предупреждения трещинообразования.

Прессование профилей со смазкой позволяет значительно повысить скорости истечения. Однако при прессовании со смазкой труднее выравнивать скорости истечения отдельных элементов сечения профиля, особенно при значительном соотношении толщин элементов большой асимметричности сечения. В этом недостаток процесса. Поэтому прессование со смазкой наиболее эффективно для получения профилей из трудно деформируемых алюминиевых сплавов при относительно простой конфигурации поперечного сечения. Сплав АД31 не является трудно деформируемым и его прессуют без смазки.

В большинстве случаев цехи для прессования оборудованы групповым гидроприводом от насосно-аккумуляторных станций. Производительность этих станций рассчитана исходя из условий избирательной работы прессов со средними скоростями прессования. Естественно, что при прессовании с высокими скоростями расход воды высокого давления резко повышается, и производительность станции оказывается недостаточной. При этом для обеспечения работы одного пресса с высокими скоростями приходится прекращать работу на других прессах.

Вспомогательное время на большинстве прессов мундштучного типа составляет 40-70 с за цикл прессования. Основное время составляет небольшую часть общего оперативного времени, поэтому даже большое увеличение скорости истечения лишь незначительно повышает производительность пресса. Для того чтобы с увеличением скорости истечения существенно повысилась производительность, необходимо резко снизить вспомогательное время.

Увеличение длины прессованного профиля позволяет дополнительно повысить производительность пресса.

Однако для существенного повышения производительности действующих прессов необходима их реконструкция с целью сокращения вспомогательного времени и увеличения длины прессованных профилей. Для такой реконструкции требуются значительные производственные площади и большие капитальные затраты.

Ввиду множественности влияющих факторов общие аналитические методы определения скорости истечения до настоящего времени не разработаны. В последние годы опубликованы только частные способы аналитического определения скоростей на основе экспериментальных данных или результатов производственной практики.

Поэтому для определения скорости истечения при освоении процесса прессования профилей новых типоразмеров используют статистические данные заводов, полученные путем хронометрирования и прошедшие длительную производственную проверку.