ПРЕССОВЫЙ ИНСТРУМЕНТ - матрицы, пресс- шайбы, внутренние втулки контейнеров, прошивные иглы и матрицедержатели. пресс-штемпель, иглодержатели, переходные патроны, контейнеры, промежуточные втулки контейнеров, упорные кольца

 

  Вся электронная библиотека >>>

 Трубы  >>>

  

 

Производство труб


Раздел: Производство

   

4. ПРЕССОВЫЙ ИНСТРУМЕНТ

  

Прессовый инструмент можно подразделить на две группы. К первой группе относится инструмент, имеющий непосредственное соприкосновение с прессуемым металлом (матрицы, пресс- шайбы, внутренние втулки контейнеров, прошивные иглы и матрицедержатели). Ко второй группе относится инструмент, не имеющий непосредственного соприкосновения с прессуемым металлом, который служит для передачи усилия (пресс-штемпель, иглодержатели, переходные патроны, контейнеры, промежуточные втулки контейнеров, упорные кольца).

Рассмотрим лишь инструмент, относящийся к первой группе. Прессовый инструмент второй группы рассматривается в специальной литературе.

Внутренние (рабочие) втулки контейне- р а работают на истирание и на разрыв при высоких температурах, поэтому их изготовляют из наиболее жаропрочных сталей: ЗХВ4СФ, 4ХНВ, 5ХНВ, Э5ХНЗВФ; втулки небольших размеров иногда делают из стали ЗХ2В8.

При изготовлении внутренних втулок для горизонтальных прессов наиболее высокие требования в отношении точности предъявляют к рабочему конусу втулки ( 122), так как сочленение его с конусом матрицедержателя существенно влияет на разностенность прессуемых труб. Внутренняя поверхность втулки контейнера должна быть хорошо отшлифована, а наружная должна быть шероховатой для улучшения качества посадки втулки.

Стойкость втулок контейнера составляет 2000—3000 прессовок и зависит от марки стали и температуры нагрева, свойств прессуемого металла и т. д. Основной причиной выхода из строя внутренних втулок контейнера является их износ. В настоящее время широкое распространение получило восстановление этих втулок методом наплавки. Кроме того, втулки восстанавливают расточкой и горячей посадкой на них тонкостенной гильзы из наиболее жаропрочного материала, например марки Ж06 и др.

 Матрицы по конструкции имеют большое количество разновидностей. Они работают в тяжелых температурных условиях, испытывая высокие удельные давления, и выходят из строя по следующим причинам:

1)        смятие кромок рабочего пояска (или радиальных переходов);

2)        постепенное заплывание рабочего пояска из-за перемещения металла с рабочей поверхности (конуса или плоскости) к пояску (в этом случае уменьшаются размеры очка матрицы);

3)        образование трещин и сетки разгара на рабочей поверхности и на рабочем пояске;

4)        налипание металла на рабочую поверхность;

5)        механическое повреждение матрицы.

Матрицы ( 123) по форме внутренней (рабочей) поверхности делятся на плоские, конические и радиальные.

Плоские матрицы применяют при одновременном прессовании нескольких прутков и фасонных профилей, в том числе и сложных полых. Кроме того, использование плоских матриц иногда определяется способом отделения пресс-остатка. Однако за последнее время все чаще плоские матрицы заменяют плоско-коническими, которые делают как цельными, так и составными.

Радиальные матрицы применяют в основном при прессовании металлов и сплавов, в том числе и стали, имеющих повышенную склонность к налипанию на инструмент. Радиус закругления г выбирают в них в зависимости от размеров прессуемых труб.

Конические матрицы улучшают условия течения металла и уменьшают усилие прессования. В практике прессования тяжелых цветных металлов применяют матрицы с углами конусности 25—30° (угол между горизонталью и образующей конуса). За последнее время все чаще применяют матрицы с двойным конусом. Первый конус (с углом а3 = 25°) контактирует с металлом, находящимся в «мертвой зоне» очага деформации, а второй конус (с углом а2 = 40°) входит в калибрующее очко матрицы. Наибольшую стойкость показывают матрицы с углом конуса 40° и более, но вместе с тем применение матриц с углом конуса более 30° приводит к попаданию охладившихся частиц металла со стенок контейнера и углов «мертвой зоны» очага деформации в прессуемое изделие, что приводит к браку. Поэтому матрицы с двойным конусом в значительной степени разрешают отмеченное противоречие.

Высота h рабочего пояска матрицы зависит от свойств прессуемого металла и размера прессуемого изделия и ее принимают равной 7—20 мм (большая высота для труб большего диаметра).

При определении высоты пояска сталкиваются с противоречивыми требованиями: сточки зрения уменьшения износа она должна быть как можно больше, а в то же время по технологическим требованиям должна быть как можно меньше, т. к. увеличение высоты пояска ведет к большему налипанию металла на инструмент. В качестве материала для матриц применяют стали ЗХ2В8, 4Х8В2, ЗХВ4СФ и 4ХВ2С. Иногда матрицы изготовляют со вставками. Вставки в матрицы изготовляют из твердых сплавов ВК8, ВКЮ, ВК15 и др. В зависимости от наружного диаметра натяг при горячей посадке матрицы в обойму составляет 0,05—0,15 мм. Обойму и матрицу перед посадкой целесообразно нагревать вместе до 350—450 °С. При посадке в обойму матриц из минералокерами- ческих сплавов типа ЦМ332 и ЦВ48 применяют аналогичную технологию.

Более высокую стойкость имеют матрицы, изготовляемые из жаропрочных сплавов ЖС6, JI114, ЭИ661 и др. Сплав ЖС6 наиболее широко используют для изготовления матриц при прессовании стали.

При прессовании сложных (закрытых) профилей, имеющих внутреннее отверстие диам. 5—10 мм, применение обычных матриц и игл становится невозможным. В этих случаях, а также при прессовании труб с минимальной разностенностью широко используют комбинированные (язычковые) матрицы ( 124). Такие матрицы изготовляют разных конструкций, но во всех случаях они имеют конус 1 и втулку 2. Перед матрицей находится рассекатель-гребень (мост) 3, переходящий в своей нижней части в язычок-иглу 4 любого профиля. Металл при прессовании рассекается гребнем и, обтекая его, поступает в канал 5, образуемый язычком и втулкой. При выходе из кольцевого зазора металл сваривается по контуру профиля.

В настоящее время прессование через комбинированные (язычковые) матрицы широко применяют при изготовлении сложных полых профилей только из алюминия и его сплавов. Алюминий и его сплавы хорошо свариваются в кольцевом зазоре после разрез

ки гребнем. Стойкость гребня достаточно высокая, так как температура прессования не превышает 450—500 °С.

Имевшиеся попытки использовать комбинированные матрицы для прессования меди не имели успеха из-за низкой стойкости гребня при высокой температуре прессования и плохой свариваемости металла в кольцевом зазоре вследствие быстрого окисления (так, при температуре прессования около 900 °С комбинированная матрица не выдерживала даже одного прессования).

Пресс-шайбы. В зависимости от вида прессуемых изделий пресс-шайбы изготовляют с отверстием для прошивной иглы (трубные) и без отверстия (прутковые), а также с буртиком и без буртика. Пресс-шайбы с буртиком применяют в большинстве случаев для прессования металлов с «рубашкой», так как буртик улучшает условия отделения инструмента от «рубашки» и пресс- остатка.

Пресс-шайбы бывают плоскими ( 125,а) и коническими ( 125,6). При прессовании с «рубашкой» диаметр пресс-шайбы принимают меньше диаметра обычных пресс-шайб на двойную толщину «рубашки (2,5—3,0 мм). Материалом для пресс-шайб служат стали ЗХ2В8, 4Х8В2, ЗХВ4СФ и 4ХВ2С.

Иглы по своей конструкции можно разделить на обычные (простые) и комбинированные. Наиболее распространенными являются обычные иглы с конической рабочей частью. Однако эти иглы различаются по способу их крепления. На  126,а показана игла с резьбовым креплением рабочей части. Игла такого типа нашла наибольшее распространение для прессов с независимым движением иглы: она крепится в подвижном иглодержателе. На  126,6 показана игла, крепление которой осуществляется к пресс-штемпелю с помощью пресс-шайбы, иглодержателя или специальной накидной гайки.

Рабочую часть иглы обычно делают конической. Величина конусности Dj—D2 возрастает с увеличением диаметра иглы и колеблется в пределах от 0,5 до 1,2 мм. При этом размеры внутреннего отверстия трубы, калибруемого иглой, не должны выходить из установленных допусков по всей длине трубы.

За последнее время при прессовании стальных труб применяют водяное охлаждение игл, что значительно повышает их стойкость. Кроме того, это позволяет работать с иглами, изготовляемыми из менее дефицитных и дешевых сталей. Иглы изготовляют из сталей

марок ЗХ2В8, ЗХВ4СФ, а также из сплавов ЭИ696, ЭИ617, ЭИ661. Наилучшие результаты по стойкости имеют иглы из сплава ЭИ661.

Безопасные условия работы на прессах. Работа на прессах, печах и пилах при прессовании связана с транспортированием слитков, загрузкой их в печь, выгрузкой нагретых слитков и подачей их на пресс, а также с уборкой прессованных изделий с лриемного желоба. Нарушение правил безопасной работы при этих операциях может привести к ушибам, ожогам, порезам и другим несчастным случаям. В связи с этим:

1)        загрузку, выдачу и подачу слитков на пресс, смазку контейнера, иглы и матрицы необходимо механизировать. При горячем прессовании рекомендуется применять бездымные смазки;

2)        прессы должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией, защищающей обслуживающий персонал от перегрева.

3)        воспрещается во время прессования находиться близко у желоба, так как неправильный выход изделия из пресса, обрыв иглы, вылет в начале прессования «пробки» (части металла, вытесненной в матрицу при прошивке) и отлетание кусочков металла могут привести к серьезным несчастным случаям;

4)        воспрещается прессовать заготовку, не вошедшую полностью- в контейнер;

5)        должно быть установлено ограждение, предохраняющее рабочих в случае разрушения пресс-штемпеля во время работы;

6)        следует механизировать установку и смену матриц.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:  Производство труб

 

Смотрите также:

 

Кузнечно-штамповочное оборудование: Учебник...

8. Залесскнн В. И. Оборудование кузиечно-прессовых цехов.
Роторы с гидравлическим приводом рабочего инструмента.

 

Фундамент кузнечно-прессовой машины. Виброизоляторы

Фундамент кузнечно-прессовой машины должен отвечать общим требованиям, предъявляемым к фундаментам кривошипных машин.

 

Пресс гидравлический. Классификация гидравлических...

Строительное оборудование. Станки. Инструменты.
Классификация гидравлических прессов.

 

Кривошипный пресс. КЛАССИФИКАЦИЯ. ЭЛЕМЕНТЫ...

Классификация. Элементы кривошипного пресса и их назначение. Признаков классификации кривошипных машин (прессов) довольно много.

 

Исполнительный механизм прессов.

...рабочий орган — ползун перемещает обрабатывающий инструмент — штамп.
Стремление повысить производительность кривошипных прессов, и в первую...