Файл: Колпашников А.И. Гидропрессование металлов.pdf

топкой прессрубашки [10, 21]. Эти недостатки ограни­ чивают применение обратного прессования.

Исследования процесса двустороннего прессования позволяют сделать вывод, что он занимает промежуточ­

совании равномерного характера. В целом проведен­ ный анализ показывает, что при существующей кинема­ тической схеме процессов прессования изменение на­ правления истечения металла не устраняет неравномер­ ный характер деформации.

Искусственное повышение пластичности деформиру­ емого металла при прессовании обеспечивается приме­ нением противодавления со стороны выходного конца прессизделпя. В настоящее время прессование с проти­ водавлением [19, 25] занимает ведущее место среди других процессов обработки тугоплавких и низкопла­ стичных металлов и сплавов. Повышение пластичности этих материалов достигается созданием резко выражен­ ной схемы всестороннего сжатия, близкого к равномер­ ному. При этом исключается возможность появления трещин при пониженных степенях деформации, так как противодавление устраняет появление остаточных рас­ тягивающих напряжений при выходе прессизделпя из канала матрицы.

Однако описываемый процесс по сравнению с про­ цессами прессования без противодавления осуществля­ ется при пониженных скоростях прессования, а меха­ низм течения не имеет существенных преимуществ. При­ менение этого процесса ограничивается, по-видимому, областью пластической обработки тугоплавких, жаро­ прочных и хрупких сплавов. При обычном прессовании трудно создать постоянное противодавление, так как

непрерывное увеличение поверхности трения при исте­ чении металла приводит к непрерывному возрастанию противодавления.

Воздействие на механизм мнкродеформаций прессу­ емого металла наблюдается в процессах ударного (взрывного) прессования, внбропрессовання и прессо­ вания с наложением ультразвуковых колебаний.

Взрывное прессование (выдавливание) [26] иссле­ дуют применительно к трудподеформируемым сплавам. В условиях динамического нагружения ударной волной в прессуемом сплаве происходят кинематические явле­ ния, вызывающие повышение его пластичности. Резуль­ таты лабораторных и промышленных экспериментов свидетельствуют о больших возможностях этого процес­ са в области выдавливания точных изделий заданной формы.

Вибропрессование находится в начальной стадии ла­ бораторного исследования [27]. Обнаружено, что нало­ жение виброколебаний вызывает заметное снижение на­ пряжения контактного трения и давления истечения, уменьшение неравномерности деформаций. Однако ра­ дикального улучшения режима деформации при истече­ нии металла не установлено. Процесс прессования с на­ ложением ультразвуковых колебаний сопровождается более значительным улучшением указанных характери­ стик [28], так как воздействие ультразвука качественно глубже и способно изменять кинетику деформации: ко­ лебательные напряжения вызывают увеличение количе­ ства микросдвигов при большей равномерности их рас­ пределения. Процесс исследован еще недостаточно, но имеющиеся результаты свидетельствуют о том, что сни­ жение микронеравиомерности деформаций вызывает лишь уменьшение сопротивления деформации, тогда как устранения технологической неравномерности деформа­ ции не происходит.

Искусственное или принудительное увеличение ско­ рости течения металла из периферийной зоны заготовки достигается в процессах изотермического, периферийнопоточного и активного прессования. Технология изотер­ мического прессования предусматривает выполнение двух условий: равенство температуры металла заготов­ ки и контейнера, а также обеспечение отвода деформа­ ционного тепла - с целью предотвращения локального

в условиях изотермического прессования при 700—900° С имеют контейнеры, изготовленные из сплава ЖС6-КП. Контейнер в процессе работы находится в печи с соот­ ветствующими нагревателем и теплоизоляцией. В каче­ стве смазки применяют стекла различных составов. При температуре контейнера смазка размягчается и благода­ ря этому обеспечивает в процессе прессования на всех участках контакта металла заготовки с инструментом надежную пленку. Равномерное распределение темпе­ ратуры по сечению заготовки и улучшение условий смазки обеспечивают более равномерное течение метал­ ла и распределение деформаций, устранение жестких зон (даже при прессовании через плоскую матрицу) [29].

Недостаток процесса — дороговизна контейнера и гро­ моздкость оснастки. Описанную технологию применяют

мируемых сплавов на основе алюминия достигают при­ менением водоохлаждаемой матрицы [31] или автома­ тическим регулированием скорости прессования [32]. Проводят эксперименты по применению так называемо­ го градиентного нагрева, при котором температура на­ чальной части заготовки па 150—200 град выше темпе­ ратуры задней части. При этом нагреве избыточное количество тепла в зоне деформации отводится в специ­ ально недогретую часть заготовки, помещаемую к прессшайбе [33].

Периферийно-поточный процесс прессования [34] осуществляют на прессах прямого действия с использо­ ванием заготовок, специально нагретых неравномерно: металл в осевой зоне заготовки нагрет меньше, чем в пе­ риферийной. В результате течение металла из перифе­ рийной зоны заготовки происходит интенсивнее. Это позволяет значительно уменьшить градиент скорости течения и даже изменить характер деформации.

Возможности периферийно-поточного прессования в достаточной мере еще не выяснены, однако его осо­ бенности обсуждены в ряде теоретических работ, в кото-