Способ прессования заготовок без пресс-остатка

( 9) ( ) 3 51)5 В 21 С 23/00 Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К ледователь- таллургии обработке ме прессованию М ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(56) Авторское свидетельство СССРМ 1015951, кл. В 21 С 23/08, 1981,(54) СПОСОБ ПРЕССОВАНИЯ ЗАГОТОВОБЕЗ ПРЕСС-ОСТАТКА(57) Изобретение относится кталлов давлением, а именно к металлов и может быть использовано в цехах металлургических заводов. Цель изобретения - повышение уровня техники безопасности. Заготовку 1 устанавливают на матрицу. На верхнем торце заготовки размещают "ложную" шайбу 2, за которой устанавливают дополнительную металлическую буферную шайбу 3, К концу прессования буферная шайба 3, заполняя матричную воронку и формоизменяясь, поглощает кинетическую энергию подвижных частей пресса, тем самым исключая их удар о неподвижные части. Высоту каждой шайбы рассчитывают по математическим формулам, приведенными в описании. 3 ил,.. Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к прессованию металлов, и может быть использовано в арессовых цехах металлургических заводов. Целью изобретения является повышение уровня. техники безопасности,На фиг.1 схематично изсбражено положение заготовки и шайб в процессе прессования; на фиг.2 - то же, в конце процесса прессования; на фиг.3 - матрица,Перед прессованием заготовки 1 производят сборку всей шайбы; состоящей из "ложной" 2 и буферной 3 шайб. Их собирают в единый блок, фиксируя между собой, например, с помощью винта, Подготовку к прессованию осуществляют обычным способом: заготовку помещают в контейнер, далее устанавливают обе шайбы и прессшайбу 4, При прессовании используется смазка. Во время деформации вслед за заготовкой 1 через матрицу проходит "ложная" шайба 2, затем воронку матрицы заполняет буферная шайба 3. "Ложная" шайба 2 в процессе прессования находится в непосредственном контакте с задним торцом прессуемой заготовки и служит для проталкивания последней через рабочее очко матрицы. "Ложная" шайба 2 иэготавливается из легко удаляющегося, непластичного 30 материала, например графита. огнеупорной керамики, асбеста и др, Таким образом, материал этой шайбы обеспечивает прессование заготовки без пресс-остатка,Буферная шайба 3 следует во время прессования эа "ложной" шайбой 2, К концу прессования буферная шайба, заполняя матричную воронку и формоизменяясь, поглощает кинетическую энергию подвижных частей пресса, тем самым исключая их удар о неподвижные части.Для определения материала буферной шайбы приняты положения исследования прессования многослойных металлов, из которых следует. что оптимальное гашение удара происходит, если модуль прессования буферной шайбы отличается от модуля прессования заготовки не более чем на50. Диаметры "ложной" и буферной шаибы равны диаметру прессуемой заготовки;Высота буферной шайбы Н 1 определяется выражением Н =0;6 нг(1+)+К,1 где Нг- высота матричной воронкиК - расстояние между пресс-шайбой иматрицей к концу процесса прессования(определяется замером высоты пресс-остатка любого пластичного материала),Форма эаходной части матриц. образующаяся в процессе деформации технологической смазочной шайбой, может бытьописана как тело вращения кривой второгопорядка вокруг оси прессования. С достаточной для практики точностью. этой кривойявляется парабола, поэтому данная формула выведена из.условия равенства объема.буферной шайбы Ч 1 объему усеченного параболоида вращения Чг, диаметры основания которого соответственно диаметр Опрессуемой заготовки и диаметр б очка матрицы (фиг,3),Чэ=Чг,Чг= 2 л(Я+гг)Нг,1где Я и г - радиусы оснований(2 2)О, бЧ =лЯг Н 1,где Н 1 - высота буферной шайбы,- л(Я+ гг) Нг =ЛЯ Н 11- 1 Нг ( 1 + г ), где Н =05 Нг(1+-у)1 (учитывая осадку заготовки 15 - 20 ъ и что между пресс-шайбой и матрицей в конце процесса прессования имеется зазор К, получаем Н 1 =0,6 Нг (1+)+ К1Высота "ложной" шайбы Нз определяется формулойНз= Ь,Я где , - степень вытяжки; Я - коэффициент уплотнения материала "ложной шайбы"и - высота рабочего пояска матрицы (фиг.З).Высота "ложной" шайбы определена из условия, что объем шайбы Чз равен объему рабочего очка матрицы Ч 4, Чз=Ч 4,лОг лОг Нз. = - Ь,4 4 где О - диаметр прессуемой заготовки д - диаметр очка матрицы,б Нз О"ложной" шайбысклонен к уплотнению в 5процессе деформации заготовки, при этомобъем, занимаемый массой вещества. разделяющей шайбы, может существенноуменьшаться, вводят. коэффициент 3. учитывающий это уменьшение. Таким образом, 10высота "ложной" шайбы Нз с поправкой накоэффициент уплотнения 3 определяетсязависимостьюЯНз= Ь.15П р и м е р, Предлагаемый способ прессования с самоотделяющимся в процессепрессования пресс-остатком опробован нагоризонтальном гидравлическом прессеусилием 1500 т, 20Прессовали заготовки 0118 мм и 078 ммсо степенью деформации е =0,8-0,95, Материал заготовок - сталь Х 18 Н 9 Т, Ст.З и сплав,70 НХБМЮ, 40 К 27 НМ с Та. В качествематериала буферной шайбы 3 употреблялась сталь Ст,З, Х 18 Н 9 Т, в качестве материала "ложной" шайбы 2 употреблялисьграфит и огнеупорная глина. При этом былозафиксировано, что прессование основнойзаготовки производят без пресс-остатка, 30шайба 2 выталкивает заготовку из рабочегоочка матрицы и разрушается.Буферная шайба 3 выполняет рольпресс-остатка, уменьшая удар подвижныхчастей пресса. При этом кинетическая энергияподвижных частей пресса расходуетсяна формоизменение буферной плиты.Пример расчета размеров комбинированной шайбы,Заготовка 8118 мм из сплава 70 НХБМЮ, 40вытяжка Л= 4, материал "ложной" шайбы - графит, материал буферной шайбы -сплав Х 18 Н 9 Т, угол заходного конуса матрицы2 а = 120. Высоту буферной шайбыопределяют по формуле 45Н 1 = 0 б Н 2 ( 1 + -Л- ) + К .1Н 2=17 мм (определяется замеромвысоты матричной воронки), К=10 мм(определяется замером высоты прессостатка предварительного прессования заготовки стали марки Ст.З). Н 1= 0.6 17(1++ - , )+10=22,75 мм Н 1 ю 23 мм,1Высоту "ложной" шайбы определяют по 55формулеЯНз=п и" 10 мм (определяется замером рабочего пояса матрицы). 3=5 (коэффициент уплотнения графита), Нз= - 10=12,5 мм, Н 313 мм,5Диаметр комбинированной шайбы равен диаметру заготовки.Заготовка 978 мм из стали марки Ст,З, вытяжка Л 10, материал "ложной" шайбы - графит, материал буферной шайбы - Ст,3, угол заходного конуса матрицы 2 а = 120 О, Высоту буферной шайбы определяют по формулеН 1= 0,6 Н 2(1+ -у)+ К1Н 2=16 м, К= 6 мм, Н 1= 0,616(1+ + - )+6=16,56 мм, Н 1 Ы 7 мм.110Высоту "ложной" шайбы определяют по формулеЯНз =-и= 10 мм, 3= 5 (для графита). Нз=510=5 мм.10Прессование. аналогичных заготовок без пресс-остатка с применением "ложных" шайб из графита привело к ударам с амплитудой нагрузок на колонны до 900 кг/см, что является опасным для целостности пресса. Использование комбинированной шайбы выгодно отличает предлагаемый способ прессования от известного, так как при этом обеспечивается работа пресса беэ опасных ударов его подвижных частей о неподвижные и минимальное время контакта горючего металла с поверхностью матрицы, что способствует сохранению ее эксплуатационной стойкости. Формула изобретения Способ прессования заготовок без пресс-остатка, при котором заготовку устанавливают на матрицу, содержащую матричную воронку и рабочий поясок, на верхнем торце заготовки размещают "ложную" шайбу, выполненную из легко удаляемого эластичного материала. например графита, после чего заготовку выдавливают пресс-шайбой через матрицу, о т л и ч а ющ и й с я тем, что. с целью повышения уровня техники безопасности, за "ложной" шайбой устанавливают дополнительную металлическую буферную шайбу, причем высоту первой из них определяют из соотношенияЯНз =-а высоту второй определяют из соотно- шения