Lektsii / теория ОМД / Прямые задачи ОМД / ПРЕССОВАНИЕ МЕТАЛЛОВ

ПРЕССОВАНИЕ МЕТАЛЛОВ

Прессованием называется процесс, в котором цилиндрическая или призматическая заготовка путем выдавливания через матрицу превращается в изделие, обычно постоянного по длине, но сложного поперечного сечения: прутки необходимого профиля, трубы, пустотелые профили, стаканы и другие изделия.

Заготовка для прессования в зависимости от применяемого металла и формы готового изделия может применяться в форме слитка или короткого бруска, вырезанного из кованой штанги или сортового проката.

Отличительной чертой прессования металлов по сравнению с волочением и прокаткой является большая возможность в получении изделий сложной формы поперечного сечения. Прессованию свойственен чрезвычайно обширный сортамент прессуемых профилей.

В процессе выдавливания заготовки через матрицу ее поперечное сечение уменьшается, а длина увеличивается. Потерь металла при этом обычно нет, если не считать обрезков концов прессованных прутков.

Обычно процесс прессования подразделяют на первичный процесс, в котором слиток превращается в заготовку, и вторичный процесс, в котором эти заготовки превращаются в готовое изделие.

В первичном процессе металлы в литом состоянии обычно подвергаются горячему прессованию на горизонтальных гидравлических прессах. При этом диаметр заготовок может составлять 150-500 мм. Обычно для первичного процесса применяют прессы усилием в несколько тысяч тонн.

Во вторичном процессе заготовки нарезают из прокатанных или кованых прутков или полос и прессуют на вертикальных гидравлических или механических прессах. При этом процессе заготовки, как правило, применяются относительно малых размеров, и скорости деформации часто достигают высоких значений.

Вторичный процесс часто применяется для холодного деформирования.

Многообразие и сложность форм прессуемых изделий вносит осложнение в решении задач теоретическими методами. Только в некоторых случаях, а именно в случаях течения, близкого к осесимметричному или плоскому, решение достигается классическими способами и стандартными приемами.

Для решения вопросов прессования сложных профилей предпочтение следует отдавать в настоящее время экспериментальным методам - физическому моделированию.

Рассмотрим процесс прессования цилиндрического прутка.

Дифференциальное уравнение (4.7), описывающее процесс волочения прутка, применимо также к рассматриваемому процессу.

Однако постоянная интегрирования С‘ определяется в этом случае из условия на выходе из матрицы D = D_а , где осевое напряжение равно заданному на выходе напряжению _ха , то есть

Тогда

Учитывая это значение постоянной интегрирования можно записать выражения для напряжений в виде

(4.11)

"Давление прессования" _хв находится согласно первому из этих уравнений, если положить D = D_в

(4.12)

Если давление на выходе из матрицы равно нулю, это уравнение примет вид

(4.13)