Модель технологического оператора «прессование»

Получение заготовок и деталей методами обработки давлением

Рисунок 1. Модель технологического
оператора «обработка давлением»

К категории процессов, объединяемых под общим наименованием обработка давлением (ОД), относятся – штамповка в холодном и горячем состоянии, прессование, волочение, прокатка, накатка и т.п. Сущность ОД заключается в том, что металл в холодном или горячем состоянии изменяет свою форму (деформируется) под действием давления, которое больше сил сцепления атомов металла.

Рисунок 2. Характерная зависимость давления
от времени при различных видах обработки

Независимо от характера процесса ОД необходимо учитывать следующие общие положения:

1. Объем металла при деформации не изменяется.

2. При пластическом деформировании механическая энергия деформирования в значительной мере превращается в тепловую, и металл нагревается.

3. Если деформирование осуществляется без предварительного нагрева, отдельные кристаллы повреждаются и частично разрушаются, в металле возникают остаточные внутренние напряжения, и он приобретает «наклеп», который затрудняет дальнейшее пластическое деформирование. Достигнув определенной стадии наклепа, металл при увеличении деформирующих усилий начинает разрушаться.

Наклеп металла устраняется «рекристаллизационным отжигом».

Остаточные внутренние напряжения, возникающие в металле в результате холодной обработки давлением, со временем несколько уменьшаются – это явление «возврата». Возврат ускоряется при применении искусственного старения.

Модель технологического оператора «прессование»

Рисунок 3. Модель технологического оператора «прессование»

На рисунке обозначены: π₁ – гидравлический пресс, π₂ – прессформа; τ_j – технологические операторы – разновидности прессования.

Прессованием будем называть разновидность обработки давлением, при которой формообразование детали происходит в пресс-форме. Отличительной особенностью прес­сования является сравнительно невысокая скорость изменения прикладываемого давления.

Факторы «материал», «давление», «температура» образуют области на факторной плоскости р - T, соответствующие тем или иным разновидностям прессования (рисунок 4).

Рисунок 4. Факторная плоскость «температура – давление для прессования»

На данной плоскости обозначены следующие разновидности прессования:

1 - : прессование пластмасс (реактопласты) и резины;

2 - : производство слоистых пластиков;

3 - : моллирование (применяется в технологии изготовления деталей из оптического стекла);

4 - : синтезирование алмазов (получение порошков для изготовления абразивных и лезвийных алмазных инструментов);

5 - : прессование металлических порошков;

6 - : горячее прессование металлических порошков;

7 - : прессование керамических порошков;

8 - : экструзия (продавливание через мундштук) в производстве деталей из керамики;

9 - : экструзия пластмассовых изделий (из термопластов);

10 - : экструзия (выдавливание) металлических деталей;

11 - : вакуумное формование изделий из листовых термопластичных материалов;

12 - : дутьевое формование деталей из листовых термопластов.