Файл: Колпашников А.И. Гидропрессование металлов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 136

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Пия особенно эффективна при горячем прессований, так как материал втулки 3 предотвращает захолаживание' заготовки. Время же подготовки повторного прессования весьма мало (в наших экспериментах не превышало 1520 сек), поэтому значительного захолаживания \ прессостатка не происходит. Однако с целью повышения стойкости матриц их изготовляли из жаропрочного сплава на никелевой основе ЖС6-КП.

При разработке технологии гидростатического прес­ сования с противодавлением по приведенной на рис. 27 схеме основной задачей является определение минималь­ ной величины противодавления, необходимого для полу­ чения качественного прутка. Кроме того, необходимо установить соответствие между размерами паразитного прутка, нижней полостью и размерами основной заготов­ ки и стального наконечника.

Длина паразитной заготовки должна быть достаточ­ ной, чтобы вся основная заготовка выпрессовывалась при установившемся постоянном противодавлении. Сле­

довательно,

минимальный объем паразитной заготовки

Q3 .n должен

быть равен объему основной заготовки Q3:

Q3 = Qs.n-

(125)

Длина полости нижнего контейнера должна быть до­ статочной, чтобы полость могла вместить выпрессованную заглушку и пруток:

*н.к = М з + ' к . э .

 

(126)

И, наконец, третье требование определяет объем ко­

нической заглушки QK - 3 . О Н должен

быть таким,

чтобы

при полном перетекании заглушки

в нижнюю полость

в последней создавалось бы давление жидкости,

рав­

ное давлению выдавливания паразитной заготовки

или,

иными словами, величине необходимого противодавле­ ния:

QK.S

=

Д<2ж,

где

AQJKто уменьшение объема жидкости, которое

 

 

вызывает изменение давления в ней на ве­

 

 

личину

Л Р

=

Рп,

12*

179


а следовательно,

 

 

 

 

 

 

 

QK.3 =

PQ«P.„ <Эж = Q„.K - Qn.v

 

 

 

 

(127)

где QH .K

—объем полости нижнего контейнера.

горяче­

В качестве примера рассмотрим технологию

го гидропрессования сплава ЖСб-КП.

 

 

 

 

При разработке

установки

все

основные

 

размеры

принимали исходя

из конструктивных соображений.

Длина заготовки сплава ЖСК-КП

/ 3 =

60

мм, диа­

метр заготовки сплава ЖС6-КП

£>„ =

40

мм,

 

диаметр

очка рабочей матрицы d0=23

мм,

угол

конуса

обеих

матриц 2а =

90 град., вытяжка

Х=3.

 

 

 

 

Диаметры

оснований стальной конической

заглушки

принимали равными диаметру основной заготовки и диа­

метру очка

матрицы.

 

 

Диаметр

паразитной заготовки

принимали равным

диаметру очка рабочей матрицы d3.n

= 2 3 мм.

Высота конической

заглушки

 

/ t , < . 3 = ( D H ~ D 2 O ) C ' G O : =

8,5 мм.

 

Для выполнения первого условия необходимо, чтобы

Д „ Ч = С Л п

 

• (128)

или l3.„=hl3

=180 мм,

т. е. длина

паразитной заготовки

равна длине выпрессованного прутка сплава ЖС6-КП. Второе требование определяет высоту нижней прием­

ной полости

Kl3 -f- / к . э ^н.К-

Длину отпрессованной конической заглушки опреде­ ляют из условия равенства объемов конической заготовки и полученного из нее прутка:

і з = У з [D2H + Dad0 + 4) = fbJx

+ V T + l )

9 )

з4

з

 

следовательно,

/ н ж = 3-60 + 8 , 5 ( 3 + 1 , 7 3 + 1 ) - 196,2 мм.

3



Исходя из третьего требования, определяем диаметр Нижней полости Da:

QK.3 = Р<Эж Pm

D . - V ( ^ +

* * Q - t -

 

 

 

<130)

При

давлениях

10 000 ат объем большинства жидко­

стей

уменьшается

на

20—30%, т. е. р п 6 =

0,3.

Следова­

тельно:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

=

, / /

4.6720

529.180^)— =

25

мм.

 

 

 

 

У

\ 0,3-3,14

 

/200

 

 

 

 

При

гидропрессовании

с противодавлением

создают­

ся благоприятные

условия

для формирования

надежной

смазочной пленки

на всей длине контактной зоны,

так

как давление

смазки

при входе в очко матрицы , ( р п ) от­

лично от нуля и равно величине противодавления

[см.

формулы (79) и ( 8 1 ) ] . Значительно

уменьшается

ско­

рость прессизделия в момент разрядки рабочего контей­

нера. Это связано с уменьшением скорости потока

жид­

кости при ее расширении в замкнутом объеме.

 

 

При расширении жидкости давление в ней падает не

до

нуля, а до величины, промежуточной

между р в

и р п ,

и

зависит от соотношения объемов

вспомогательной

и рабочей камер в момент разрядки контейнера. Дл я оп­ ределения установившегося давления жидкости р у с х за­ пишем следующие три справедливые выражения:

Д<2ж =

Р (QK.3 + QH.K) Руст!

AQl =

PQK.S РВ", A Q 2 = PQ H . K Р П .

Очевидно, что

AQ1 + A Q 2 = A Q ) I ( ,

откуда и находим искомую величину pV C T :

PVCT= Q " - k P " + Q P P B .

 

(131 )

Из уравнения (131)

следует,

что р п < р у с т < Р в - Сле­

довательно, в момент

разрядки

рабочего контейнера

может произойти выстреливание паразитного прутка с

огромной скоростью

под действием

давления

р у с т , при

КОТОРОМ НаХОДИТСЯ

б о Л Ь Ш О Й

Объем

ЖИДКОСТИ

(QH.K +

+Qp)-

 

 

 


Для предотвращения «разрядки» вспомогательного контейнера необходимо предусматривать описанные в предыдущем параграфе мероприятия по торможению паразитной заготовки, причем очевидно, самый простой

способ — выполнение паразитной

заготовки с

утолщени­

ем на конце. Диаметр утолщенного конца DV T

можно оп­

ределять из следующего соотношения:

 

 

Р у с т < а 1 п - ^ 1 - + &,

 

 

(132)

 

^ (r f o)B .M .

 

 

 

 

I

 

 

 

где

а и Ъ—постоянные

для материала паразит­

 

ной заготовки;

 

 

 

(^о)в.м — диаметр

очка

вспомогательной мат­

 

рицы.

 

 

 

Гидропрессование с противодавлением по описанной

схеме — весьма трудоемкая

операция.

Кроме

того, за­

 

 

 

труднено

получение

изделий

 

 

 

большой длины, так как слож­

 

 

 

но изготовлять приемные каме­

 

 

 

ры большой длины.

 

 

 

 

 

В связи

с этим

представля­

 

 

 

ет интерес

технология

двойно­

 

 

 

го гидростатического прессова­

 

 

 

ния по схеме, приведенной на

 

 

 

рис. 75 [122]. Металл заготов­

 

 

 

ки при истечении через матри­

 

 

 

цу проходит два

калибрующих

 

 

 

пояска.

Конечная

степень де­

 

 

 

формации

во

второй

ступени

 

 

 

матрицы

выбирается такой,

 

 

 

чтобы

обеспечить

необходи­

Рис. 75.

Гидростатическое

прес­

мый уровень

противодавления

для

осуществления

основной

сование

через ступенчатую

мат­

 

рицу

 

деформации

в первой

ступени

 

 

 

 

 

 

матрицы; кроме

того,

величи­

на конечной степени деформации'должна

быть вне кри­

тической области (см. п. 7, гл. I I I ) .

 

 

 

 

 

Прессование по описанной схеме значительно упро­ щает технологию гидропрессования с противодавлени­ ем и дает отличные результаты при гидропрессовании хрупких металлов.