Горизонтальные гидравлические прессы усилием 10-200 МН
Проектирование базового цеха для горизонтальных прутково-профильных гидропрессов; обоснование и анализ целесообразности реконструкции. Расчёт технологических параметров процесса прессования; конструкции инструментальных наладок для прессования профилей.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 25.01.2013 |
Размер файла | 3,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
Прессование в наши дни является основным доминирующим методом получения прутков, труб и проволоки из алюминиевых сплавов. Оно имеет ряд положительных качеств, такие как вид напряженного состояния - трехосное неравномерное сжатие, что значительно повышает пластичность металла и позволяет вести обработку с большими степенями деформации, очень быстрый переход с изготовления одного изделия на другое, достаточно сменить матрицу, не большие допуски по поперечным размерам пресс - изделия, высокая точность и хорошая поверхность изделий, возможность быстрой перестройки процесса при смене изделия.
Прессованная продукция - профили, трубы, прутки, панели - служит оптимальными заготовками для изготовления различных деталей машин и применяется во все больших масштабах в технике. Особенно показательна в этом отношении прессованная продукция из алюминиевых сплавов, так как из них можно изготовить профили практически любой конфигурации. Такое разнообразие форм позволяет прессованный профиль устанавливать в конструкцию машины часто без какой-либо дополнительной механической обработки. При этом экономится труд человека, металл не переводится в стружку, нет необходимости в установке металлорежущего оборудования. Конечно, без дополнительной механической обработки использовать профили в конструкции удается не всегда, но если и приходится удалять профиль металла резанием, то у прессованного профиля он значительно меньше, чем при изготовлении детали из штамповки или прокатанного профиля.
Важным преимуществом прессованной продукции является и возможность объединения в одном пресс-изделии нескольких частей детали, выполняющих различные функции. Например, панель, т.е. изделие, которое выполняет и ограждающую, и несущую функции для придания упрочнения и жесткости конструкции, ранее изготавливали путем клепки катаного листа и уголковых или тавровых профилей (стрингеров). Клепка - трудоемкая операция, а отверстия под заклепку, проделанные в листе и профилях, могут служить источником начала разрушения всей сборной конструкции. Перевод производства на прессование позволяет полностью устранить недостатки сборных панелей и получать изделие из литой заготовки за один ход пресса.
Прессованная панель представляет собой монолитную деталь, где полотно и стрингеры соединены между собой как одно целое, следовательно, все работы по соединению полотна и стрингеров путем сборки не нужны.
Наконец, еще одно важнейшее преимущество прессованных изделий состоит в том, что их можно сделать такой сложной конфигурации, какую другими способами обработки давлением или даже резанием получить невозможно. Для иллюстрации назовем хотя бы трубу из алюминиевого сплава длиной 15 м, диаметром около 90мм, в стенках которой (толщиной 4 мм) имеется несколько продольных сквозных отверстий по всей длине. Никаким другим способом, кроме прессования, такое изделие получить невозможно. Подобных примеров можно привести много.
Прессованные профили можно получить не только любой сложности конфигурации, но и со значительно более тонкими стенками, чем катаные. Поэтому конструкции, в которые устанавливаются прессованные профили, существенно легче. Кроме того, прессованные профили имеют более точные размеры поперечного сечения, чем катаные.
Недостатками прессования является невысокий выход годного, сравнительно низкая производительность и резкое уменьшение стойкости инструмента с повышением температуры нагрева прессуемого металла.
Основными промышленными установками, на которых осуществляют процесс прессования, являются горизонтальные гидравлические прессы усилием 10-200 МН, предназначенные для прямого прессования. Такие прессы называют прутково-профильными либо трубопрофильными. Первые предназначены для получения прутков различных поперечных сечений (круглого, квадратного, шестиугольного) и различных типов сплошных и полых профилей. На трубопрофильных прессах получают в основном трубы или полые профили. Эти прессы имеют самостоятельную прошивную систему, которая передвигает иглу, вводя ее в канал матрицы независимо от движения пресс-штемпеля.
1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1 Обоснование и анализ целесообразности строительства (реконструкции) проектируемого цеха
В нашем регионе широко развита металлообрабатывающая промышленность. В составе края насчитывается несколько крупных предприятий по производству прутково-профильной продукции («КРАМЗ», ЛПЗ - «Сегал» и т.д.). Однако совершенствование и развитие данной отрасли необходимо особенно в условиях нынешней экономической ситуации.
Потребность в профильной продукции довольно высока. Потенциальными потребителями могут быть как строительные организации, так и предприятия малой, средней и тяжелой промышленности. Главное чтобы изготавливаемая продукция была конкурентоспособной.
Базой для строительства мини-цеха должна стать производственная территория «ЛПЗ-Сегал». Здесь имеются налаженные, давно действующие транспортные коммуникации. Вблизи имеется ветка Транссибирской магистрали. Поставка сырья и отгрузка продукции осуществляется железнодорожным и автомобильным транспортом. Существуют в этом районе традиционные поставщики сырья и энергии. Главными поставщиками сырья являются Красноярский и Иркутский алюминиевые заводы, поставщики электроэнергии -- АО «Красноярская ГЭС» и АО «Красэнерго». Основными потребителями готовой продукции могут стать машиностроительные заводы («Красмаш», «Сибинстрем») и авиационные заводы (Иркутский авиационный завод), а также экспортные предприятия и фирмы Германии, Румынии и Болгарии.
Важными факторами для выбора места строительства являются:
- наличие удобной строительной площадки и энергетических ресурсов;
- среди населения имеется резерв рабочей силы;
- площадка под строительство расположена вблизи источника водоснабжения, имеется участок для очистки сточных вод.
К тому же край располагает «базой» для подготовки и обучения специалистов высокого уровня.
1.2 Производство базового цеха
Цех-аналог представляет собой сложную систему, во главе которой стоят горизонтальные прутково-профильные гидропрессы мощностью 12-27,5 МН. Эти пресса имеют автоматизированную линию стола пресса, правки пресс-изделий, охлаждения (или закалки, если в ней есть потребность), линию резки готовой продукции. Цех также оснащается печами старения и нагрева заготовок.
Технология производства базового цеха начинается с завоза слитков из литейного цеха в стеллажах автотранспортом, в котором заготовки подвергаются гомогенизации при температуре 560оС и выдержке 8 часов. В прессовом цехе слитки принимают по количеству и качеству. Прессование осуществляется методом прямой экструзии материала заготовки через комплект прессового инструмента. Для прессования применяют слитки диаметром 215 мм, длиной до 900 мм. Перед прессованием заготовку нагревают в индукционной установке ИНМ 75 П 24/80 НБ до температуры 480оС. На прессе усилием 25 МН вышедший профиль задаётся в губки тележки линией натяжения с помощью предварительного механизма подъема, установленного на передвижной платформе, перемещается до упора, установлено на определенном в зависимости от длины профиля расстоянии. Затем происходит передача профиля, температура которого на выходе из пресса равна 500оС, с приемного стола на шаговый поперечный транспортёр-холодильник, на котором охлаждается до 30оС. То есть происходит закалка выходной линии пресса, вдоль которой установлены вентиляторы. Охлажденный профиль поступает в губки растяжной машины усилием 0,67 МН. Выправленный профиль поступает на линию резки, по которой перемещается к дисковой пиле. Профиль, порезанный в меру, проходит контроль, а затем укладывается в корзину, после чего поступает в печь для термической обработки, если требуется по условиям заказчика.
Одним из основных недостатков действующих цехов является наличие электропечей для нагрева заготовок. Энергозатраты на этих печах несоизмеримо выше, чем на газовых печах, что соответственно сказывается на себестоимости готовой продукции. Положительным же качеством является доступность электроэнергии (на примере г. Красноярска) в отличие от газа. Также выше качество производства так как в электропечах заготовка нагревается более равномерно, чем в газовой.
Еще одним недостатком действующих цехов является низкий, в сравнении с мировым уровень автоматизации производства, что увеличивает время на производство единицы продукции. Также имеется необходимость в большем количестве обслуживающего и рабочего персонала.
1.3 Продукция и производственная программа проектируемого цеха
В соответствии с условиями производства и предполагаемым оборудованием можно заложить годовую программу выпуска в 6000 тонн с возможностью повышения. Сортамент систем профилей системы КП, спроектированной на ЛПЗ-«Сегал», насчитывает тысячи всевозможных конфигураций.
Технологические размеры получаемых изделий обеспечиваются инструментом, остальные технические условия выполняются по ГОСТ 22233-2001.
Основным материалом для производства предполагается использование сплавов на основе АД-31.
Таблица 1
Достоинства и недостатки сплава АД-31
Сплав |
Достоинства |
Недостатки |
|
АД-31Г |
- при нагреве и остывании незначительно изменяет форму и размеры - температура прессования 460-480є С - термически упрочняемый сплав |
- высокая цена |
|
АД-31V1 |
- низкая цена - хорошо деформируется |
- температура прессования 480-500°С - при прессовании сложно выдержать размер |
Проектируемый мини-цех будет ориентирован на производство профилей для нужд машиностроения. Однако в случае необходимости может быть легко переориентирован на производство строительных профилей.
Таблица 2
Номенклатура выпускаемой продукции
Вид продукции |
Размеры (площадь поп. сечения), ммІ |
Металл или сплав |
Годовой выпуск, тонн |
|
Профиль КП45658 |
1325 |
АД 31 |
1500 |
|
Профиль КП4505 |
382,6 |
АД 31 |
1500 |
|
Профиль КП4532 |
810 |
АД 31 |
1500 |
|
Профиль КП4533 |
455 |
АД 31 |
1500 |
|
Итого |
6000 |
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Технологическое обоснование проектируемой технологии
Технологический процесс производства профилей из сплава АД31 в цехе аналоге состоит из нагрева слитка, прессования с отделением пресс остатка, правки, резки в меру, приемки ОТК, упаковки, сдачи на склад готовой продукции.
В данном проекте применён ряд усовершенствований базовой технологии. Предлагается для нагрева слитков перед прессованием использовать индукционную печь. Кроме того, прессование профилей осуществляется с принудительным натяжением. Этими мероприятиями удастся повысить выход годного и снизить себестоимость продукции. Также предлагаю провести мероприятия по улучшению качества изделий: при резке в меру в качестве смазки на диск пилы подается чистое минеральное масло. Рабочим не всегда удается полностью убрать его воздухом. При старении остатки масла сгорают, оставляя следы на изделии, которые портят внешний вид продукции. Предлагаю использовать вместо чистого масла эмульсию, представляющую собой 20-процентный раствор масла в воде.
Рассмотрим подробнее технологию проектируемого цеха, точнее - её усовершенствование. При прессовании алюминиевых сплавов наиболее широкое распространение получил индукционный нагрев заготовок в индукционных установках (ИНУ).
Существующие установки предназначены для равномерного нагрева заготовок, как по сечению, так и по длине. Выделение деформационного тепла при прессовании сплавов существенно влияет на температуру выходящего изделия. Температура трещинообразования для конкретного сплава является величиной постоянной, следовательно, выделение деформационного тепла влияет на производительность при прессовании.
С учётом тепловыделения изменяются силовые и скоростные условия процесса. Одним из эффективных способов повышения производительности является нагрев заготовок в индукционных установках. Для повышения качества профилей, возможно применить прессование с принудительным натяжением. Технологический процесс производства профилей на прессе с натяжением включает в себя следующие операции:
- захват выходного конца прессуемых профилей;
- принудительное натяжение профилей в процессе прессования;
- остановка установки для натяжения и пресса после выпрессовки изделия заданной длины;
- выдёргивание изделий из канала матрицы;
- перемещение отпрессованного изделия после вырыва из канала матрицы к месту съёма;
- высвобождение отпрессованных изделий из механизма захвата тележки;
- возвращение тележки в исходное положение.
Данные изменения базовой технологии повышают производительность процесса прессования профилей до 10 % и выход годного до 1,0%.
2.2 Металлофизическая характеристика и поведение сплава АД 31 при пластической деформации
В данной технологии применяется сплав на основе системы Al-Mg-Si.
Деформируемый сплав АД 31 легирован в меньшей степени, чем дуралюмины; суммарное содержание легирующих компонентов в этом сплаве объемно колеблется в пределах от 1 до 2% (магния 0,6%; кремния 0,4%; 1% составляют примеси: железо, медь, титан, цинк, свинец, никель), а содержание основного элемента алюминия 98%.
На рис. 2.1 представлена диаграмма состояния Al-Mg-Si. Из неё видно, что магний и кремний характеризуется переменной растворимостью в твердом алюминии. В связи с очень малой растворимостью кремния в алюминии при низких температурах (200оС) сплав имеет в равновесных условиях гетерогенную структуру. Фазовый состав АД31 б+Mg Si. При температуре 550?С сплав гомогенен, т.е. фазы MgSi и Si при нагреве полностью растворяются, что служит предпосылкой упрочнения сплавов термообработкой.
Механические свойства продукции из сплава АД31 в зависимости от состояния поставки оговариваются в специальных технических условиях, численные значения предела прочности и относительного удлинения, приведены в таблице 2.1.
Таблица 3
Механические свойства продукции из сплава АД31
Состояние поставки |
, МПа |
д, % не менее |
|
Отожженное (М) |
до 150 |
17 |
|
Закаленное и естественно состаренное (Т) |
от150 до <210 |
14 |
|
Закаленное и искусственно состаренное (Т1) |
от210 до >310 |
8 |
Сплав АД31 уступает сплаву АВ по прочности, но отличается более высокой коррозионной стойкостью, так же у данного сплава отсутствует пресс-эффект, так как в его составе нет ни хрома, ни марганца. По той же причине сплав АД31 обладает наименьшей критической скоростью охлаждения. Если требуется сочетание умеренной прочности с высокой пластичностью и хорошей коррозионной стойкостью, то сплав АД31 применяется в естественно состаренном состоянии.
Давление прессования определяется рядом факторов, среди которых наиболее важный - сопротивление деформации. Оно зависит от температуры, скорости е и длительности ф деформации.
Сплав АД31 термически упрочняемый - это означает, что под воздействием термической обработки (нагрев - выдержка - охлаждение) за счет происходящих структурных изменений в металле увеличивается прочность данного сплава.
Пластичность сплава при температуре обработки давлением 450-500?С высокая. Закалка осуществляется на столе пресса с естественным охлаждением до 30?С с 520?С. Закалка на прессе изделий из сплава АД31 осуществляется благодаря применению высокотемпературной гомогенизации (560?С, в течении 4-6 часов). Искусственное старение происходит при температуре 160-170?С, а время выдержки 10-12 часов.
Прессованные изделия из сплава АД31 можно подвергать анодированию и эмалированию с окрашиванием в любой цвет, нанесению порошкового покрытия в электростатическом поле с последующей термообработкой в электрических печах.
Сплав имеет высокую ударную вязкость и не чувствителен к действию надреза и перекосу. Для избегания горячих трещин при литье и изменения структуры литой заготовки в сплав вводят модифицирующую добавку титана в количестве 0,02-0,07%. Благодаря интенсивному измельчению зерна литого слитка, титан способствует повышению пластичности и прочности слитка и более равномерному распределению свойств по сечению. На прочностные свойства готовых изделий титан не оказывает существенного влияния, лишь несколько повышает пластичность.
Сплав АД31 используется для деталей, от которых требуется невысокая прочность, хорошая коррозионная стойкость и декоративный вид, +50 - -70?С. Сплав применяется с различными цветовыми покрытиями; широко используется в гражданском строительстве для оконных витражей, дверных рам, а так же в мебельной, автомобильной промышленности и т.п. Специальная термическая обработка сообщает сплаву высокие электрические свойства при относительно высоких прочностных свойствах, поэтому его широко применяют в электрической промышленности.
2.3 Слитки и заготовки
Во избежание ухудшения качества пресс-изделий поверхность слитков должна быть чистой, без глубоких раковин, и надиров.
Для прессования применяются заготовки диаметром 215 мм, полученные на установках непрерывной разливки. Принцип работы таких установок основан на охлаждении расплавленного металла, проходящего через водоохлаждаемый кристаллизатор. В результате этого расплав затвердевает в виде слитка, длина которого ограничивается глубиной разливного колодца. Однородность структуры слитка с уменьшением длины кристаллизатора снижается.
После литья структура слитка всё же неоднородна. Она состоит из дефектов твердого раствора переменного состава, между ветвями которых расположены скопления интерметаллидных избыточных фаз. Грубые скопления интерметаллидных фаз затрудняют деформирование слитков, а при наличии растягивающих напряжений способствуют образованию трещин. Для устранения неоднородности структуры заготовок применяют гомогенизацию. Гомогенизация столбов происходит в шахтной горизонтальной печи. Температура нагрева составляет 560°С, после чего заготовки выдерживаются в течении 8 часов. Следующей стадией производства заготовок является проверка качества поверхности, после чего производится резка на нужную длину.
После гомогенизации заготовки поступает в цех. С заготовками поступает документация, в которой указывается: марка сплава, номер плавки, номер партии, размер заготовки.
2.4 Технологический процесс и применяемое оборудование
Технология производства полых профилей из сплава АД31 применяемая в проектируемом цехе заключается в следующем.
1. Заготовка поступает из литейного цеха.
2. Заготовка нагревается до температуры горячего прессования в установке индукционного нагрева. Для сплава АД31 температура предварительного нагрева - 350 0С.
3. Профиль прессуется методом прямого прессования на горизонтальных гидравлических прессах усилием 12,5; 25 и 27,5 МН с установкой принудительного натяжения.
4. Отпрессованный профиль выдёргивается из канала матрицы и перемещается к месту съёма. Затем высвобождается из механизма захвата пуллера.
5. После закалки на столе пресса профиль поступает на операцию правки, которую производят на растяжных машинах (ПРМ) усилием 0,16 МН, 0,25 МН и 0,67 МН.
6. Выправленные профили передают на резку, которую производят на мерные длины и отбирают образцы для контроля механических свойств.
8. Выправленные и порезанные на мерные длины профиля передают в термосдаточный участок для искусственного старения в ПСО.
9. Затем профиля клеймят, подвергают приёмке ОТК, упаковывают, и передают на склад цеха.
Нагрев заготовок производится в индукционных печах. Технические характеристики печей приведены в таблице 4.
Таблица 4
Технические характеристики индукционных установок
Наименования параметра |
Тип установки |
||
IИНМ-50П-15/50НБ Пресс 12.5 МН |
IИНМ-75П-24/80НБ Пресс 20 МН |
||
1. Количество сменных блоков индуктора, шт. |
2 |
3 |
|
2. Максимальная мощность нагревателя, кВт |
500 |
750 |
|
3. Максимальная производительность при нагреве до 530 С, т/ч |
1,8 |
3,1 |
|
4. Давление воды в системе охлаждения, Па |
2000 - 4000 |
2450 |
|
5. Температура воды, С на входе на выходе, не более |
От +10 до +20 +50 |
От +10 до +20 +50 |
|
6. Режим нагрева слитков |
Ручной, автоматический |
||
7. Регулировка и контроль температурного режима |
Контактная термопара, потенциометр |
Нагрев прессового инструмента производится в камерных печах сопротивления. Технические характеристики печи указаны в таблице 5.
Нагреву подвергаются матрицы, подкладки, спецподкладки.
Таблица 5
Технические характеристики садочных печей
Наименования параметров |
Величина |
|
1. Размеры рабочего пространства, мм: длина х ширина х высота |
160 х 920 х 1000 |
|
2. Максимальный вес садки, кг |
1500 |
|
3. Рабочая температура, С |
250 - 480 |
|
4. Количество зон, шт. |
1 |
|
5. Мощность нагревателя, кВт |
126 |
|
6. Количество вентиляторов, шт. |
1 |
|
7. Тип вентилятора |
осевой, диаметр 600 |
|
8. Напряжение питающей сети , В |
380 |
|
9. Регулирование температуры |
автоматическое |
Прессование профилей производится на автоматических прессовых комплексах с горизонтальными гидравлическими прессами усилием 12,5 МН, 25 МН и 27,5 МН. Технические характеристики прессов представлены в таблица 2.10; 2.11.
Таблица 6
Техническая характеристика пресса усилием 25 МН
Наименование параметра |
величина |
|
Номинальное усилие пресса, МН |
25 |
|
Максимальный ход прессующей траверсы, мм |
2235 |
|
Скорость рабочего хода прессующей траверсы, мм/с |
0,2 - 20 |
|
Номинальное усилие прошивной системы, МН |
3,5 |
|
Максимальный ход прошивной системы, мм |
1000 |
|
Скорость рабочего хода прошивной системы, мм/с |
0,2 - 30 |
|
Номинальное усилие двух цилиндров контейнеродержателя подвод/отвод, МН |
3,14/1,6 |
|
Максимальный ход контейнера, мм |
350 |
|
Длина контейнера, мм |
1015 |
|
Температура нагрева контейнера, °С |
до 500 |
|
Максимальная масса контейнера, кг |
10000 |
|
Номинальное усилие вертикальных ножниц, МН |
1,0 |
|
Максимальный ход вертикальных ножниц, мм |
1050 |
|
Номинальное усилие горизонтальных ножниц, МН |
0,44 |
|
Максимальный ход горизонтальных ножниц, мм |
450 |
|
Привод пресса: |
||
- насосно-аккумуляторный для основных цилиндров с давлением, Па |
320·105 |
|
- насосно-индивидуальный на масле для вспомогательных цилиндров и управления с давлением, Па |
50·105 |
|
- бак наполнения для холостого хода прессующей траверсы с давлением, Па |
6·105 |
Техническая характеристика установки натяжения приведена в таблице 7.
Таблица 7
Техническая характеристика установки натяжения
Наименование параметров |
Величина |
||
Ус. 12,5 МН |
Ус. 25 МН |
||
1. Площадь сечения профилей, прессуемых с натяжением, см2 |
1,0 - 4,5 |
4,55 - 14,010 |
|
2. Прессуемая длина, м |
13 - 40 |
22 - 43 |
|
3. Усилие натяжения, кг |
200 - 2500 |
200 - 2500 |
|
4. Скорость движения тележек, м/мин |
0 - 72,0 |
0 - 72,0 |
|
5. Раствор механизма захвата, мм |
290 - 100 |
290 - 100 |
|
6. Мощность электродвигателя на приводе, кВт а) электродвигатель ПБ-160- ГУ4 N=1060/3000 об/мин |
3,2 |
3,2 |
Установка натяжения состоит из секций трубных направляющих, смонтированных на стойках, расположенных сбоку от выходного стола транспортера пресса, двух тележек в двух уровнях с откидными захватами. Тележки приводятся в движение через цепь от привода постоянного тока. На тележках смонтированы реверсы и электроклапаны для подъема и опускания кулачков захвата и разворота захвата. Схема движения тележек - челночная.
Съемник - перекладчик расположен между линией прессования с натяжением и поперечным транспортером и состоит из отдельных соединенных между собой с помощью муфт секций. На валах секции закреплены коромысла, на которых закреплены головки съемников.
Далее профиль захватывается губками подвижной и неподвижной головок ПРМ, после чего расправляется натяжением, которое обеспечивает подвижная головка ПРМ. Техническая характеристика ПРМ. приведена в таблице 8.
Таблица 8
Техническая характеристика ПРМ
- длина выправляемого профиля |
5,0~25,0 м |
|
- скорость рабочего хода |
до 95 мм/с |
|
- max величина раствора губок |
170мм |
|
- ширина губок |
150мм |
|
- max ход подвижной головки |
1950мм |
Закаленные и порезанные в меру изделия штабелером складируют в корзины для старения.
Техническая характеристика печи старения приведена в таблице 9.
Таблица 9
Техническая характеристика печи старения
Наименование параметров |
Величина |
|
1.Размер рабочего пространства печи: а) длина, мм б) ширина, мм в) высота, мм |
14910 1750 1480 |
|
2. Размер пода, мм |
1600 - 13000 |
|
3. Максимальный вес садки, кг |
6000 |
|
4. Максимальная длина садки, мм |
12500 |
|
5.Термическая мощность печи, кВт |
850 |
|
6. Количество электрических групп |
6 |
|
7. Напряжение питающей сети, В |
380 |
|
8. Регулировка температуры |
автоматически |
|
9. Скорость вращения вентилятора, об/мин |
700 |
|
10. Температура нагрева при старении, С |
160 -170 |
После искусственного старения готовые изделия поступают на участок приёмки ОТК и упаковки, где после приёмки изделий ОТК их упаковывают в тару. Вид тары выбирается по требованию заказчика.
Все операции, начиная от загрузки заготовок на подающий лоток пресса, до отгрузки изделий на склад, отображаются в сопроводительных документах и поэтому легко контролировать исполнителей технологического процесса, а так же сам технологический процесс.
2.4 Расчёт технологических параметров процесса прессования
Необходимо рассчитать технологические параметры изготовления полых профилей из сплава АД31. Ниже приведен расчет технологических параметров для профиля 45658 .
Определяем площадь поперечного сечения втулки контейнера.
= * (1)
Где =1618 максимальная площадь поперечного сечения пресс - изделия.
- допустимая для прессуемого сплава вытяжка, составляет в порядке 20…40, принимаем =24.
=
Вычисляем расчетный диаметр втулки контейнера.
= (2)
= = 222,4мм
Ближайший стандартный диаметр контейнера = 225 мм
Находим действительный коэффициент вытяжки;
= (3)
= = = 39740,6ммІ
= =
Определяем диаметр заготовки
D=(0,969-0,979) D (4)
D = 0,969 * 225 = 215мм
Длину заготовки при прессовании профилей постоянного сечения в общем случае определяют по формуле:
Lз=, (5)
где lпф. - длина готового профиля, мм;
lпр - припуск на длину, мм;
m - кратность профилей в прессовке;
lк.о. - длина концевой обрезки, мм;
n - число каналов в матрице;
hпр.о. - высота пресс-остатка, мм;
Fзаг. - площадь поперечного сечения заготовки, мм2;
Fпф. - площадь поперечного сечения профиля, мм2;
лр. = коэффициент распрессовки.
Fзаг. = ,
Fк = ,
лз = ,
Lз =
Принимаем Lзаг.= 900мм. Таким образом, заготовка имеет размеры 215мм х 900мм.
Определение усилия прессования ведём по формуле И.Л. Перлина. Прессование полого профиля протекает через матрицу с плоским рассекателем. В этом случае полное усилие прессования можно разделить на две основные составляющие: усилие, необходимое для прессования заготовки из контейнера в каналы плоского рассекателя, и усилие, необходимое для прессования металла из камеры сварки в канал матрицы .
Полное усилие имеет вид:
; (6)
где - вытяжка в каналы рассекателя;
(7)
-39740 площадь поперечного сечения распрессованного в контейнере слитка;
-10124 площадь поперечного сечения каналов рассекателя.
представляет собой сумму трёх составляющих.
; (8)
где - усилие для осуществления основной деформации без учёта трения при прессовании в каналы рассекателя;
-усилие для преодоления трения на боковой поверхности обжимающей части пластической зоны;
- усилие для преодоления трения на боковой поверхности контейнера;
Вторая составляющая полного усилия .
; (9)
где - усилие для осуществления основной деформации без учёта трения при прессовании в матричный канал из камеры сварки;
- усилие для преодоления трения на боковой поверхности обжимающей части пластической зоны в камере сварки;
- усилие для преодоления трения по поверхности калибрующего пояска матрицы.
; (10)
где -39740 площадь поперечного сечения распрессованного в контейнере слитка;
-3,9 вытяжка в каналы рассекателя;
коэффициент сопротивления деформации, в зависимости от температуры и длительности.
.
; (11)
где -39740 площадь поперечного сечения распрессованного в контейнере слитка;
-3,9 вытяжка в каналы рассекателя;
.
; (12)
где -225мм диаметр распрессованной в контейнере заготовки;
-860мм длина подпрессованной заготовки;
; (13)
где -1325 площадь прессуемого изделия;
суммарная площадь сечения каналов со стороны камеры сварки;
периметр изделия;
периметр равновеликого круга;
; (14)
где наружный диаметр камеры сварки;
наружный периметр профиля делённый на
внутренний периметр профиля делённый на
; (15)
где внутренний периметр профиля;
наружный периметр профиля;
длинна калибрующего пояска;
Полное усилие прессования:
; (16)
Выбираем для прессования этого профиля пресс усилием 25 МН.
Ниже приведен расчет технологических параметров для профиля КП4505.
Определяем площадь поперечного сечения втулки контейнера.
= *
Где =382,6 максимальная площадь поперечного сечения пресс - изделия.
- допустимая для прессуемого сплава вытяжка, составляет в порядке 20…40, принимаем =24.
=
Вычисляем расчетный диаметр втулки контейнера.
=
= = 108,2 мм.
Ближайший стандартный диаметр контейнера равен 125 мм, но в связи с условиями производства и выбранным ранее оборудованием выбираем диаметр 225 мм. = 225 мм
Находим действительный коэффициент вытяжки;
=
= = = 39740,6ммІ
= =
Определяем диаметр заготовки
D= (0,969-0,979) D
D = 0,969 * 225 = 215мм
Длину заготовки при прессовании профилей постоянного сечения в общем случае определяют по формуле:
Lз = ,
где lпф. - длина готового профиля, мм;
lпр - припуск на длину, мм;
m - кратность профилей в прессовке;
lк.о. - длина концевой обрезки, мм;
n - число каналов в матрице;
hпр.о. - высота пресс-остатка, мм;
Fзаг. - площадь поперечного сечения заготовки, мм2;
Fпф. - площадь поперечного сечения профиля, мм2;
лр. = коэффициент распрессовки.
Fзаг. = ,
Fк = ,
лз = ,
Lз = ,
но в связи с условиями производства и выбранным ранее оборудованием выбираем длину заготовки 900 мм.
,
где -382,6 площадь прессуемого изделия;
суммарная площадь сечения каналов со стороны камеры сварки;
периметр изделия;
периметр равновеликого круга;
где наружный диаметр камеры сварки;
наружный периметр профиля делённый на
внутренний периметр профиля делённый на
где внутренний периметр профиля;
наружный периметр профиля;
длинна калибрующего пояска;
Полное усилие прессования:
Выбираем для прессования этого профиля пресс усилием 25 МН.
Ниже приведен расчет технологических параметров для профиля КП4532.
Определяем площадь поперечного сечения втулки контейнера.
= *
Где =810 максимальная площадь поперечного сечения пресс - изделия.
- допустимая для прессуемого сплава вытяжка, составляет в порядке 20…40, принимаем =24.
=
Вычисляем расчетный диаметр втулки контейнера.
=
= = 157 мм.
Выбираем диаметр 225 мм. = 225 мм
Находим действительный коэффициент вытяжки;
=
= = = 39740,6ммІ
= = .
Определяем диаметр заготовки
D= (0,969-0,979) D
D = 0,969 * 225 = 215мм
Длину заготовки при прессовании профилей постоянного сечения в общем случае определяют по формуле:
Lз = ,
где lпф. - длина готового профиля, мм;
lпр - припуск на длину, мм;
m - кратность профилей в прессовке;
lк.о. - длина концевой обрезки, мм;
n - число каналов в матрице;
hпр.о. - высота пресс-остатка, мм;
Fзаг. - площадь поперечного сечения заготовки, мм2;
Fпф. - площадь поперечного сечения профиля, мм2;
лр. = коэффициент распрессовки.
Fзаг. = ,
Fк = ,
лз = ,
Lз = ,
но в связи с условиями производства и выбранным ранее оборудованием выбираем длину заготовки 900 мм.
,
где -810 площадь прессуемого изделия;
суммарная площадь сечения каналов со стороны камеры сварки;
периметр изделия;
периметр равновеликого круга;
где наружный диаметр камеры сварки;
наружный периметр профиля делённый на
внутренний периметр профиля делённый на
где внутренний периметр профиля;
наружный периметр профиля;
длинна калибрующего пояска;
Полное усилие прессования:
Выбираем для прессования этого профиля пресс усилием 25 МН.
Ниже приведен расчет технологических параметров для профиля КП4533.
Определяем площадь поперечного сечения втулки контейнера.
= *
Где =455 максимальная площадь поперечного сечения пресс - изделия.
- допустимая для прессуемого сплава вытяжка, составляет в порядке 20…40, принимаем =24.
=
Вычисляем расчетный диаметр втулки контейнера.
=
= = 118 мм.
Выбираем диаметр 225 мм. = 225 мм
Находим действительный коэффициент вытяжки;
=
= = = 39740,6ммІ
= = .
Определяем диаметр заготовки
D= (0,969-0,979) D
D = 0,969 * 225 = 215мм
Длину заготовки при прессовании профилей постоянного сечения в общем случае определяют по формуле:
Lз = ,
где lпф. - длина готового профиля, мм;
lпр - припуск на длину, мм;
m - кратность профилей в прессовке;
lк.о. - длина концевой обрезки, мм;
n - число каналов в матрице;
hпр.о. - высота пресс-остатка, мм;
Fзаг. - площадь поперечного сечения заготовки, мм2;
Fпф. - площадь поперечного сечения профиля, мм2;
лр. = коэффициент распрессовки.
Fзаг. = ,
Fк = ,
лз = ,
Lз = ,
но в связи с условиями производства и выбранным ранее оборудованием выбираем длину заготовки 900 мм.
,
где -455 площадь прессуемого изделия;
суммарная площадь сечения каналов со стороны камеры сварки;
периметр изделия;
периметр равновеликого круга;
где наружный диаметр камеры сварки;
наружный периметр профиля делённый на
внутренний периметр профиля делённый на
где внутренний периметр профиля;
наружный периметр профиля;
длинна калибрующего пояска;
Полное усилие прессования:
Выбираем для прессования этого профиля пресс усилием 25 МН.
2.5 Расчёт параметров нормативно-технологической карты для профиля КП 45658
Вес слитка.
; (17)
-215 мм диаметр слитка;
- 900 мм длина слитка;
кг/мм3 - плотность сплава АД31
кг.
Вес пресс-остатка.
; (18)
мм - длина пресс-остатка
кг.
Все безвозвратные отходы процесса производства относим к операции нагрев слитка, они составляют 0,53% от веса слитка или 0,46 кг. Геометрические отходы на прессовании составляют 3% от веса слитка их вес 2,7кг. Вес изделия после прессования:
88,04-2,9-2,6=82,54 кг
На операции «резка в меру» происходит обрезка переднего и заднего концов по 750 мм с каждой стороны прессованного профиля. Это геометрические отходы массой 5,4 кг, что составляет 6,3% от массы изделия. После операции «резка в меру» масса изделия:
82,54-5,4=77,14 кг
Величину отходов в процентах от начальной массы заготовки на каждой операции определяют:
; (18), где:
- сумма отходов и потерь на данной операции, %.
Общий процент отходов и потерь на данной операции по отношению к исходной массе слитка:
; (19)
%
%
%
Сумму всех отходов и потерь используем для расчета процента выхода годного, к заданной на первую операцию массе заготовки:
; (20)
%
Величина заправочных коэффициентов на операциях:
, где (21)
- величина расхода металла на 1 т годного;
- норма расхода металла;
- общий процент отходов и потерь на операции n.
Нагрев слитка: кг.
Прессование: кг.
Резка в меру: кг.
Полученные данные заносятся в нормативно-технологическую карту.
Аналогично рассчитываются параметры для остальных типоразмеров.
Результаты расчетов сводятся в таблицу 10.
Таблица 10
Нормативно-технологические параметры типоразмеров
Сплав |
Расчетный типоразмер |
Годовая программа, тн |
Выход годного, % |
% отходов |
Количество металла на программу, т |
|
АД 31 |
КП 45658 |
1500 |
90,17 |
9,83 |
1647,45 |
|
АД 31 |
КП 4505 |
1500 |
96,5 |
3,5 |
1552,5 |
|
АД 31 |
КП 4532 |
1500 |
95,25 |
4,75 |
1571,25 |
|
АД 31 |
КП 4533 |
1500 |
96,6 |
3,4 |
1551 |
|
Итого: |
6000 |
6322,2 |
Далее ведем расчет производительности горизонтальных гидравлических прессов.
Исходные данные: КП 45658; вытяжка 24; заготовка 215Ч900 мм.
Производительность пресса определяем по формуле:
,
где - масса слитка; - число прессовок шт/час; -коэффициент использования пресса. (22)
Число прессовок:
,
где - машинное время на 1 прессовку (цикл), мин; - вспомогательное не перекрываемое время, мин (из технических характеристик пресса). (23)
Машинное время:
; (24)
,
где - коэффициент подпрессовки, - величина пресс-остатка, м; - коэффициент вытяжки; - скорость прессования, мм/с.
м/мин.
мин.
= 20 сек = 0,33 мин.
прессовок.
кг/час.
Аналогично рассчитывается производительность прессов при производстве остальных типоразмеров. Результаты сведены в таблицу 11.
Таблица 11
Производительность пресса
Усилие пресса, МН |
Типоразмер |
Производительность, кг/ч |
|
25 |
КП 45658 КП 4505 КП 4532 КП 4533 |
1276 1157 1205 1173 |
Для расчета производительности печей старения используем формулу:
; (25),
где Q - масса садки ( 6т);
T- время выдержки при температуре старения (10 ч);
- время нагрева садки до температуры начала отсчета (1,8 ч);
- время на загрузку, выгрузку (0,2 ч.).
А = 6/(10+1,8+0,2) = 0,5 тн/час
В цехе применяют транспортные средства, как периодического действия (верхние и напольные), так и непрерывного действия (конвейеры).
В цехе выбран график непрерывный, четырехбригадный с продолжительностью рабочей смены 8 часов, эффективный фонд рабочего времени одного рабочего составляет 231,75 дней = 1854 часа, при продолжительности отпуска 37 календарных дней.
Таблица 12
Расчет количества станко-часов на программу
Сплав АД 31, расчетный типоразмер |
Загрузка в станко-часах |
||||
Пресс ус.25 мН |
ПСО |
||||
На 1т |
На прог. |
На 1т |
На прог. |
||
Профиль КП 45658 |
0,7 |
1050 |
2 |
3000 |
|
Профиль КП 4505 |
0,75 |
1125 |
2 |
3000 |
|
Профиль КП 4532 |
0,7 |
1950 |
2 |
3000 |
|
Профиль КП 4533 |
0,75 |
1125 |
2 |
3000 |
Таблица 13
Ведомость количества и загрузки оборудования
Наименование оборудования |
Потребность станко-часов на программу |
Номинальный фонд времени работы оборудования |
Простои, час |
|||
Текущие |
На кап ремонт |
Итого |
||||
Пресс усилием 25мН |
4350 |
8760 |
285 |
92 |
377 |
|
ПСО |
12000 |
8760 |
108 |
116 |
224 |
|
Действительный фонд времени работы, час |
Количество оборудования |
Коэффициент загрузки |
||||
Расчетное |
Принятое |
|||||
8383 |
0,88 |
1 |
0,88 |
|||
8536 |
2,62 |
3 |
0,87 |
Расчет незавершенного производства.
Металл, находящийся в обработке на цеховых складах и отходы производства составляют незавершенное производство.
Определяем площадь склада заготовок по формуле:
, (26)
где Q-программа цеха в сутки;
т\сут.
где Gме- количество металла на программу;
N-количество рабочих дней;
n- срок хранения металла на складе заготовок (запас составляет 3 дня);
g- нагрузка на 1мІ площади склада (для склада заготовок принимаем 1,8т/мІ);
к- коэффициент использования площади склада заготовок 0,8; склада готовой продукции 0,45.
Находим площадь склада заготовок:
м2.
Аналогично находим площадь склада готовой продукции:
т\сут.
м2
Инструмент хранится в стеллажах, расположенных вдоль стен. Нагрузка на полку не более 500 кг.
Таблица 14
Расчет незавершенного производства
Наименование площадки промежуточного складирования |
Способ укладки |
Нагрузка, т/м2 |
Потребная площадь, м2 |
|
Склад заготовок |
Слитки в стеллажах |
2,0 |
36 |
|
Склад готовой продукции |
Упакованные в ящики из гофрокартона или стяжки |
0,5 |
73 |
|
Всего |
109 |
Таблица 15
Годовая потребность вспомогательных материалов
Наименование материалов |
Расход на 1 т годного |
Расход на программу |
Цена за ед., руб. |
Сумма, руб. |
|
Масло индустриальное |
0,2 |
1200 |
38 |
45600 |
|
Сода каустик |
2,10 |
12600 |
7,8 |
98280 |
|
Краска КФ 513 |
0,008 |
48 |
65 |
3120 |
|
Терлон |
0,04 |
240 |
1200 |
288000 |
|
Ткань асбестовая |
0,015 |
90 |
125 |
11250 |
|
Ткань салфеточная |
1,5 |
9000 |
12 |
108000 |
|
Перчатки х/б |
1,5 |
9000 |
10 |
90000 |
|
Бумага оберточная |
4,5 |
27000 |
12,5 |
337500 |
|
Гофрокартон |
8,9 |
53400 |
14 |
747600 |
|
Лента стальная |
0,8 |
4800 |
6 |
28800 |
|
Пленка |
19 |
114000 |
11 |
1254000 |
|
Бруски деревянные |
0,015 |
90 |
400 |
36000 |
|
Итого: |
231468 |
3048150 |
3. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1 Стали для изготовления прессового инструмента
Прессовый инструмент работает в очень тяжелых условиях - при высоких температурах нагрева заготовок и значительных удельных давлениях, достигающих в отдельных случаях 100 кг/ммІ и более. При прессовании алюминиевых сплавов, кроме того, имеет место интенсивная приварка деформируемого металла к инструменту, что вызывает значительное увеличение напряжений трения и как следствие повышение температуры металла и инструмента в контактных зонах. При этом вследствие относительно невысокой теплопроводности материала, инструмента тепловая волна распространяется в нем медленно, и в деталях инструментальной наладки возникают термические напряжения. Эти напряжения, являясь дополнительными к основным, обусловленным, механической схемой деформации, алгебраически складываются; с ними, и в результате рабочие напряжения в инструменте могут достичь высоких значений, соизмеримых с прочностными характеристиками материала инструмента.
Изложенное определяет требования к инструментальным сталям. Основные из этих требований следующие:
1) высокие прочностные и пластические характеристики при температурах горячей деформации (теплопрочность);
2) глубокая прокаливаемость для обеспечения стабильности механических свойств по всему сечению инструмента;
3) максимально возможная теплопроводность, позволяющая избежать местного перегрева инструмента;
4) хорошая износостойкость, т.е. сопротивление истиранию в процессе прессования;
5) сопротивление термической усталости, возникающей от многократных теплосмен (нагревов и охлаждений) при работе инструмента;
6) высокая теплостойкость (окалиностойкость);
7) технологичность при металлургическом переделе (плавке, литье, ковке, прокатке), а также при обработке резанием.
Кроме отмеченных, к основных требованиям необходимо также отнести невысокую стоимость инструмента и недефицитность легирующих элементов. Как показано ниже, в ряде случаев эти требования могут быть определяющими.
Стали, используемые для изготовления прессового инструмента, в различной степени удовлетворяют всем перечисленным требованиям. Поэтому марку стали выбирают в зависимости от условий процесса.
Химический состав основных отечественных марок сталей, используемых для изготовления прессового инструмента, приведен в табл. 16.
Таблица 16
Химический состав сталей для изготовления прессового инструмента
3.2 Конструкции инструментальных наладок для прессования профилей из алюминиевых сплавов
Инструментальные наладки, наиболее широко применяемые на горизонтальных гидравлических прессах, можно разделить на шесть основных разновидностей, определяемых видом прессуемых профилей:
1) сплошного сечения с прямым истечением;
2) сплошного сечения с обратным истечением;
3) полых профилей на прессе, с прошивной системой;
4)полых профилей через комбинированную матрицу;
5)периодически изменяющегося сечения с применением сменных матриц;
6) периодически изменяющегося сечения с применением двухпозиционного клина.
Все эти наладки, за исключением используемой для прессования полых профилей на прессе с прошивной системой, представляют собой однотипную конструкцию системы прессштемпель-контейнер и имеют отличия только в конструкции инструментального узла мундштучного пресса.
Инструментальная наладка для прессования профилей; сплошного сечения с прямым истечением (рис.1).
Матрицу 5 и подкладку 6 устанавливают в матрицедержатель 4. Фиксацию матрицы с подкладкой осуществляют с помощью штифта, запрессованного в задний торец матрицы. Это соединение обеспечивает достаточно точное совпадение очка матрицы и профилированного отверстия в подкладке. Собранный таким, образом инструмент при использовании прессов мундштучного типа устанавливают в мундштук 7 и фиксируют в нем с помощью замкового соединения, осуществляемого при повороте матрицедержателя, При использовании безмундштучных прессов инструмент собирают в специальной обойме, которую устанавливают в подковообразное гнездо салазочного или поворотного матрицедержателя.
Обойму с матрицей и подкладкой фиксируют в гнезде матрицедержателя при помощи паза Т-образного сечения и шпонки. Направляющую проводку 8 изготавливают с внутренней полостью, имеющей в поперечном сечении форму прессуемого профиля или близкую к ней. Размеры сечения полости обычно на 8--10 мм больше размеров прессуемого профиля. Это предупреждает скрутку и продольное искривление профиля в процессе прессования и обеспечивает достаточную прямолинейность по всей его длине. Направляющую проводку устанавливают в выходной канал мундштука вплотную к торцу подкладки 6 и крепят прижимным приспособлением к подвижному желобу пресса.
Инструментальная наладка для прессования профилей сплошного сечения с обратным истечением (рис.1).
На рисунке 1 показана инструментальная наладка с передачей давления через контейнер. Отличительная особенность этой наладки от используемой для прессования сплошных профилей с прямым истечением - наличие специального удлиненного матрицедержателя 4, в гнездо которого устанавливают матрицу 5. Фиксацию матрицы обычно осуществляют с помощью замкового соединения 10. Длина рабочей части матрицедержателя должна быть равна или немного больше длины контейнера 2. Это необходимо для осуществления выдавливания пресс-остатка за пределы контейнера в сторону укороченного прессштемпеля-пробки и последующего отделения пресс-остатка от прессизделия с помощью дисковой пилы. Направляющую проводку закрепляют между матрицедержателем и мундштуком 7.
Инструментальная наладка для прессования полых профилей на прессе с прошивной системой (рис. 2)
Матрицу 8 с подкладкой 10 устанавливают в матрицедержатель 9. Посадку инструмента и фиксацию его в опорном кольце 11 осуществляют аналогично используемой в наладке инструмента для прессования профилей сплошного сечения. Иглу 4 ввертывают в иглодержатель 2 прошивной системы пресса и устанавливают таким образом, чтобы ее профилированная рабочая часть образовывала зазор по очку матрицы в соответствии с заданными размерами стенки профиля.
Рисунок 1 - Инструментальная наладка для прессования полых профилей сплошного сечения:
1 - прессштемпель; 2 - рабочая втулка контейнера; 3 - контейнер; 4 - матрицедержатель; 5 - матрица; 6 - подкладка; 7 - мундштук; 8 - направляющая проводка; 9 - прессшайба; 10 - замковое соединение; 11 - пробка.
Игла может быть выполнена в двух вариантах: 1) целиковая (стержень и профилированный хвостовик - рабочая часть изготовлены из единой заготовки) и 2) сборная (стержень иглы и хвостовик - различные детали, сочленяющиеся с помощью резьбового соединения). Наиболее распространен второй вариант, так как при его использовании значительно проще изготовление иглы, легче настройка инструмента, а смена его возможна без длительных остановов в процессе прессования.
Диаметр стержня иглы выбирают в зависимости от необходимых удельных давлений в контейнере для прессования данного профиля, он должен обеспечивать необходимую прочность (методика расчета игл на прочность изложена ниже). В процессе прессования игла фиксируется относительно оси прессования прессшайбой 5 и внутренним контуром пресс-штемпеля. Это осуществляется благодаря скользящей посадке иглодержателя в прессштемпеле, а также за счет сравнительно небольшого (0,5--1 мм) зазора между прессштемпелем и стержнем иглы.
Рисунок 2 - Инструментальная наладка для прессования полых профилей на прессе с прошивной системой (вверху); инструментальная наладка для прессования полых профилей через комбинированную матрицу (внизу).
Инструментальная наладка для прессования полых профилей через комбинированную матрицу (рис. 2).
Эта наладка по конструкции отличается от наладки для прессования профилей сплошного сечения лишь конструкцией матрицы. Корпус матрицы 5 изготавливают за одно целое или раздельно с рассекателем; на рабочей части его имеется игла («язычок»), геометрия поперечного сечения которой определяет форму и размеры внутреннего контура прессуемого профиля. Наружный контур профиля формообразуется каналом втулки 6, которую вставляют в гнездо корпуса матрицы. Заготовка в процессе подпрессовки в контейнере разделяется на две части рассекателем матрицы и после заполнения карманов матрицы сваривается в них, образуя монолитное соединение.
Инструментальная наладка для прессования профилей периодически изменяющегося сечения с применением сменных матриц (рис. 3)
При прессовании профилей периодически изменяющегося сечения можно применять две разъемные матрицы - профильную и законцовочную или три разъемные матрицы - профильную, для переходной зоны и законцовочную. Использование того или иного комплекта матриц определяется конфигурацией поперечных сечений профильной и законцовочной частей прессуемого профиля.
Преимущество комплекта, состоящего из двух матриц, состоит в том, что после снятия профильной матрицы и установки законцовочной матрицы в начале прессования законцовочной части профиля не происходит искажения профиля в зоне перехода, так как в профильной матрице выполнен карман с поперечным сечением, соответствующим контуру переходной зоны. В результате в процессе Прессования профильной части образуется передняя часть законцовки;
Рисунок 3 - Инструментальная наладка для прессования профилей периодически изменяющегося сечения с применением сменных матриц
1 - прессштемпель; 2 - прессшайба; 3 - рабочая втулка контейнера; 4 - контейнер; 5 - матрица; 6 - матрицедержатель; 7 - крепёжное кольцо; 8 - подкладной диск; 9 - мундштук; 10 - направляющая проводка.
Однако усилие прессования при использовании данной наладки выше, чем при наладке, состоящей из трех матриц. Это в ряде случаев лимитирует величины вытяжек и соотношение площадей поперечного сечения законцовочной и профильной частей.
Инструментальная наладка для прессования профилей периодически изменяющегося сечения с применением двухпозиционного клина (рис. 4).
Прессование профиля производят через две одновременно и установленные разъемные матрицы: законцовочную 5 и профильную 6. Сборку матриц производят в матрицедержателе 7 с поперечным горизонтальным пазом, в котором установлены клинья 9. При прессовании профильного сечения клинья сведены и являются опорой для профильной матрицы. Перед началом прессования законцовочной части профиля клинья разводят в крайнее положение до упора во внутреннюю полость кольца 8. В дальнейшем при прессовании законцовочной части матрица 6 движется вместе с прессуемым профилем, проходя через внутренние полости подкладного диска 10 и направляющей 11. По окончании прессования профильную матрицу 6 извлекают из направляющей и вновь устанавливают вместе с законцовочной матрицей 5 в матрицедержатель. Передвижение клиньев 9 можно производить вручную с помощью крюков либо гидравлическими цилиндрами, смонтированными на опорной подушке или задней крестовине пресса. С применением такой наладки инструмента значительно увеличивается производительность при прессовании профилей периодически изменяющегося сечения вследствие уменьшения времени, затрачиваемого за смену инструмента. Кроме того, отпадает необходимость выдвижения мундштука дня смены матриц, что присуще другим инструментальным наладкам. Вследствие изложенного профильную часть можно отпрессовать любой, какой угодно малой длины. Это позволяет существенно повысить выход годного при прессовании профилей периодически изменяющегося сечения с короткой профильной частью.
Рисунок 4 - Инструментальная наладка для прессования профилей периодически изменяющегося сечения с применением двухпозиционного клина:
1 - прессштемпель; 2 - контейнер; 3 - рабочая втулка контейнера; 4 - прессшайба; 5 - законцовочная матрица; 6 - профильная матрица; 7 - матрицедержатель; 8 - кольцо; 9 - клинья; 10 - подкладной диск; 11 - направляющая проводка.
Подобные документы
Определение технологических параметров прессования для производства труб из углеродистых и легированных сталей, а также размеров необходимого технологического оборудования. Методика расчета таблиц прессования с использованием размеров готовой трубы.
контрольная работа [137,4 K], добавлен 27.12.2013Разработка технологического процесса изготовления прессованного профиля ПК-346 из сплава АД1. Расчет оптимальных параметров прессования и оборудования, необходимого для изготовления заданного профиля. Описание физико-механических свойств сплава АД1.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 17.05.2012Выбор исходных технологических данных для проектирования цеха. Расчет производительности пресса горячего прессования. Расчет количества стружки на одну плиту. Пооперационный расчет перерабатываемого материала при изготовлении древесностружечных плит.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 13.05.2019Обоснование выбора электродвигателя и кинематический расчет привода к машине для прессования кормов. Расчет общих параметров зубчатых передач, валов и подшипников привода. Конструктивные элементы соединений валов привода и расчет клиноременной передачи.
контрольная работа [315,4 K], добавлен 29.08.2013Металлофизическая характеристика и поведение обрабатываемых сплавов при пластической деформации. Технико-экономическое обоснование технологии и оборудования цеха. Расчет термомеханических и энергосиловых параметров горячей обработки усилия прессования.
курсовая работа [610,3 K], добавлен 08.06.2014Понятие принципа сверхпроводимости и основы работы сверхпроводников. Изготовление диффузионных барьеров из ниобия. Сборка составной многоволоконной заготовки. Технологические процессы прессования труб. Моделирование процесса прессования медного чехла.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 10.07.2013Проект реконструкции цеха литейного участка внутризаводского предприятия "Металлург" ОАО АК "Туламашзавод" с выпуском 1800 тонн отливок в год. Технологический процесс отливки детали "Крышка" на машине литья под давлением с холодной камерой прессования.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 18.02.2012Прессование как один из прогрессивных и распространенных процессов обработки металлов давлением, его объекты и необходимый инструментарий. Технологический процесс полунепрерывного прессования, его технические результаты и признаки патентоспособности.
контрольная работа [238,5 K], добавлен 15.06.2009Разработка технологического процесса прессования и механической обработки изделия "Кольцо" в условиях мелкосерийного производства. Выбор измерительного инструмента и контрольных приспособлений. Расчет межоперационных припусков, режимов токарной обработки.
курсовая работа [289,0 K], добавлен 04.11.2014Характеристика переменных факторов и уровней их варьирования: давление прессования, продолжительность прессования и температура плит пресса. Проверка на наличие грубых измерений, промахов и однородности дисперсий. Построение математической модели.
курсовая работа [50,1 K], добавлен 22.02.2012