|
После выбора диаметра контейнера рассчитывают диаметр заготовки и её длину. Диаметр заготовки должен быть таким, чтобы после нагрева её можно было свободно ввести в контейнер. При этом ввиду предварительной напряженности втулок контейнера и относительно невысокого термического коэффициента линейного расширения материала втулок увеличение диаметра канала контейнера при его нагреве обычно не учитывают: Dзаг = (0.965…0.975)Dк . [3] (2) Длину заготовки при прессовании профилей постоянного сечения в общем случае определяют по формуле [3]
, [3] (3) где lпф – длина готового полуфабриката, мм; lпр – припуск на длину, мм; m – кратность профилей в прессовке; lко – длина концевой обрези, мм; n – число каналов в матрице; hпо – высота прессостатка, мм; Fзаг , Fпф – площади сечения соответственно заготовки и готового полуфабриката с учетом плюсовых допусков, мм2 ; mр – коэффициент распрессовки. Ниже приведен расчет параметров слитка (табл. 10). Таблица 10 Расчет параметров слитка | ||||||||||||||||||
Параметры |
Величина |
Единица измерения |
|||||||||||||||||
Исходные данные |
|
|
|||||||||||||||||
Плотность прессуемого металла |
2640 |
кг/м3 |
|||||||||||||||||
Длина готового прутка |
9000 |
мм |
|||||||||||||||||
Припуск на длину |
20 |
мм |
|||||||||||||||||
Кратность прутка в длине прессованной заготовки |
1 |
|
|||||||||||||||||
Длина концевой обрези |
40 |
мм |
|||||||||||||||||
Число каналов в матрице |
3 |
|
|||||||||||||||||
Высота пресс-остатка |
40 |
мм |
|||||||||||||||||
Диаметр слитка |
165 |
мм |
|||||||||||||||||
Диаметр контейнера |
170 |
мм |
|||||||||||||||||
Диаметр прутка |
20 |
мм |
|||||||||||||||||
Положительный допуск на длину слитка |
8 |
мм |
|||||||||||||||||
Результаты расчета |
|
|
|||||||||||||||||
Площадь сечения контейнера |
22698 |
мм2 |
|||||||||||||||||
Площадь сечения слитка |
21382 |
мм2 |
|||||||||||||||||
Площадь сечения пресс-изделия |
314 |
мм2 |
|||||||||||||||||
Коэффициент распрессовки |
1.062 |
мм2 |
|||||||||||||||||
Объем пресс-остатка |
907.92 |
см3 |
|||||||||||||||||
Масса пресс-остатка |
2.442 |
кг |
|||||||||||||||||
Коэффициент вытяжки |
24.096 |
|
|||||||||||||||||
Расчетная длина слитка |
441.625 |
мм |
|||||||||||||||||
Длина слитка |
449.625 |
мм |
|||||||||||||||||
Масса слитка |
25.381 |
кг |
3.2. Определение баланса металла, величины отходов по операциям технологического процесса. Расчет технологической карты
Известны коэффициенты потерь металла на каждой операции в процентах от запуска (табл. 11).
Таблица 11
Коэффициенты потерь металла
Операции
Коэффициент потерь металла в % от запуска
Прессование
7.71
Разбраковка
1
Правка
0.50
Резка, вырезка образцов
10.25
Тогда суммарный коэффициент потерь металла будет kS = 19.46%.. Отсюда запуск металла равен
З = Q×100%/(100 – kS), [3] (5)
где Q – выпуск металла, тонн/год.
З = 35000тонн/год×100%/(100% – 19.46%) = 4345.667 тонн/год.
Теперь легко определить потери металла и коэффициенты выхода годного для каждой операции. Результаты расчета приведены в табл. 12.
Таблица 12
Потери металла и коэффициенты выхода годного
Операция
Потери металла, тонн/год
Коэффициент выхода годного в процентах
Прессование
335.051
92.3
Разбраковка
43.457
98.9
Правка
21.728
99.5
Резка, вырезка образцов
445.431
88.7
Итого
845.667
80.5
Баланс металла равен
Б = Q×100%/KS , [3] (4)
где KS – суммарный коэффициент выхода годного, %.
Б = 3500тонн/год×100%/80.5% = 4347.826 тонн/год.
3.3. Температурно-скоростные условия деформации (прессования)
Характер течения алюминия и его сплавов имеет свои особенности, обусловленные природой и физическими свойствами этих сплавов.
Высокая адгезия прессуемых сплавов к материалу инструмент обусловливает значительные напряжения контактного трения, приближающиеся к величине максимального сдвигающего напряжения. Это вызывает большие различия между величинами сдвиговые деформаций в периферийных и центральных слоях заготовки и приводит к повышению неравномерности деформации.
Относительно невысокие температуры деформации алюминиевых сплавов позволяют обеспечить небольшие перепады температур нагрева заготовки и инструмента. Это в сочетании с высокими теплоемкостью и теплопроводностью прессуемых сплавов позволяет уменьшить градиент температурного поля по сечению и длине заготовки и таким образом снизить неравномерность деформации.
Прессование с рубашкой алюминия и его сплавов не удается, так как приварка металла к стенкам контейнера затрудняет удаление рубашки из контейнера.
Алюминиевые сплавы прессуют большей частью методом прямого истечения без смазки контейнера. Для того чтобы повысить выход годного и обеспечить равномерность свойств пресс-изделий, в некоторых случаях применяют метод обратного истечения, например, при прессовании прутков большого диаметра из круглых слитков.
Налипание металла на иглу и большие напряжения, возникающие в игле при полной прошивке прочных алюминиевых сплавов, а также образование, на внутренней поверхности прошитого слитка межкристаллических разрушений обусловливают необходимость образования полости в слитке предварительным сверлением.
Пластичность АМг6 очень высока. Температурный интервал горячего прессования сплава лежит в широких пределах от 250 до 500 °С. Повышение температуры способствует прилипанию сплава к инструменту и вызывает развитие дефектов поверхности пресс-изделий. Прессование сплавов на основе Al-Mg можно вести с очень большими скоростями (до 25 м/с). Скорость прессования для этой группы сплавов определяется не столько свойствами сплава, сколько техникой прессования и имеющимся оборудованием. Для проведения дальнейших расчетов были приняты скорость истечения, равная 0.047 м/с, и температура заготовки, равная 500°C.
Новости |
Мои настройки |
|
© 2009 Все права защищены.