26. Прессование. Сущность способа

Сущность способа прессования заключается в выдавливании металла, заключенного в замкнутую полость, через отверстие меньшего сечения, чем площадь сечения исходного металла. Прессование применяют для изготовления прутков, труб и изделий сложных профилей. Наружные размеры и форма каждого профиля определяются размерами и формой отверстия матрицы, а внутренние - формой и наружными размерами иглы 8 (рис. 23).

При прессовании заготовку 6 помещают в контейнер 2, с одной стороны которого установлена матрица 3. Через отверстие матрицы с помощью пуансона 1 выдавливается металл заготовки. Профиль 4 получаемой продукции при работе с данной матрицей будет постоянным на всей длине (5 - дно контейнера, 7 - пресс-шайба). При движении пуансона с некоторой скоростью, называемой скоростью прессования, металл из матрицы будет выходить со скоростью истечения во столько раз большей, во сколько площадь поперечного сечения контейнера будет больше площади отверстия в матрице. Прессованию подвергают алюминий, медь и их сплавы, а также цинк, олово, свинец и другие металлы в виде слитков или заготовок. Для прессования стальных профилей исходным металлом служат специально подготовленные заготовки. Процесс прессования осуществляется при температурах горячей обработки давлением. Прессование производят почти исключительно на гидравлических горизонтальных прессах. Усилие применяемых для прессования прессов достигает 1500 Г (14 700 кн).

Применяют два метода прессования - прямой (рис. 23, а) и обратный (рис. 23, б). При прямом методе прессования течение металла (стрелка Б) совпадает с направлением движения пуансона (стрелка А); при обратном методе прессования металл течет навстречу направлению движения пуансона. При прессовании по прямому методу затрачивается большее усилие, чем при прессовании по обратному методу, так как в этом

случае оно расходуется на выдавливание металла и на преодоление трения металла о внутренние стенки контейнера. При обратном методе прессования смещение исходного металла относительно внутренних стенок контейнера не происходит, а потому усилие расходуется только на выдавливание металла через отверстие матрицы.

При обоих методах имеет место отход металла на прессование: при прямом методе 12-15%, при обратном 5-6% от веса слитка. Отход получается вследствие того, что полностью выдавить из контейнера заложенный в него металл невозможно. Пресс-остаток при обратном методе всегда меньше пресс-остатка, получающегося при прямом методе. Однако обратный метод получил ограниченное применение из-за сложности конструкции пуансона, который оказывает влияние на конструкцию пресса. При прессовании труб (рис. 23, в) заготовка должна иметь сквозное отверстие. Это отверстие можно получить на другом прессе, или на том же прессе, на котором осуществляется сам процесс прессования.

Особое внимание при прессовании уделяют нагреву металла и очистке его от окалины, так как заготовки с окалиной резко снижают стойкость матриц. Прессованием можно получить трубы, прутки простых профилей, а также разнообразные профили (рис. 23, г).

К достоинствам метода прессования можно отнести: 1) более высокую точность изготовления профилей, по сравнению с аналогичными профилями, получаемыми при прокатке; 2) возможность избежать малопроизводительных отделочных операций; 3) высокую производительность; 4) возможность получения сложных профилей.

Наряду с достоинствами у прессования есть и существенные недостатки: значительный износ инструмента, большой отход металла, особенно при прессовании труб большого диаметра.

Прессование — процесс выдавливания металла из контейнера через одно или несколько отверстий в матрице с площадью меньшей, чем поперечное сечение исходной заготовки. При прессовании реализуется одна из са­мых благоприятных схем нагружения, обеспечивающая максимальную пластичность — всестороннее неравномерное сжатие. Это позволяет обрабатывать даже малопластичные материалы. Обычно коэффициент вытяжки при прессовании составляет 10—50, а в отдельных случаях мо­жет быть значительно выше.

Прессование может выполняться двумя методами — прямым и обратным.

При прямом методе заготовку помещают в полость контейнера и с помощью мощного пресса через пуансон и пресс-шайбу выдавливают нагретый или холодный металл через отверстие в матрице, укрепленной в матрице-держателе.

При прямом прессовании требуется прикладывать значительно большее усилие, так как часть его затрачивается на преодоление трения при перемещении металла заготовки внутри матрицы. Отчасти поэтому значительная часть металла заготовки не может быть выдавлена из контейнера. Остающаяся его

пресс-остаток — составляет в отдельных случаях 30—40% от массы заготовки.

При обратном прессовании давление пресса передается через полый пуансон с смонтированной внутри его матрицей. Таким образом, металл заготовки течет навстречу движению пуансона.

Усилие при обратном прессовании примерно на 25% меньше, пресс-остаток также почти вдвое меньше, чем при прямом.

Однако сложность конструкции пресса, ограниченность размеров получаемых изделий по длине препятствуют широкому применению способа обратного прессования.