Пресува́ння мета́лу — спосіб обробки тиском, який полягає у видавлюванні (екструдуванні) металу із замкнутої порожнини (контейнера) крізь отвір матриці, форма і розміри якого визначають переріз пресованого профілю.
Загальний опис
Пресування – процес, за якого нагріту заготовку, укладену в замкнену форму, вичавлюють крізь отвір меншого перерізу. Пресуванням можна отримати складні профілі різного перерізу. Вихідним матеріалом для пресування сталевих профілів слугують прокатні заготовки, для виробів з кольорових металів і їхніх сплавів – злитки. Під час пресування створюється високий гідростатичний тиск, внаслідок чого значно підвищується пластичність металу.
Вироби, виготовлені пресуванням, у багато разів перевершують за точністю розміри виробів, отриманих вальцюванням. Пресування здійснюється двома способами: прямим і зворотним. Для прямого пресування, нагріту до певної температури заготовку поміщають у замкнуту порожнину контейнера. Тиск пресу передається на заготовку пуансоном через прес-шайбу. В такий спосіб, метал вичавлюється крізь отвір матриці, яка укріплена в матриці-тримачі.
У разі зворотного способу пресування, контейнер замкнений з одного кінця натискною шайбою, а тиск пресу на заготовку здійснюється через пуансон і матрицю. Отож, метал тече назустріч руху матриці з пуансоном.
Спосіб прямого пресування більш поширений, ніж зворотний. Він продуктивніший, і виріб має при цьому поверхню кращої якості, а тому в багатьох випадках може конкурувати з прокатуванням. Пресуванням отримують прутки різного профілю й труби. Для отримання прутків частіше користуються зворотним методом пресування.
Пресуванням можна обробляти матеріали, що не піддаються обробці іншими способами (вальцюванням, куванням, волочінням).
Основні відмінності методів пресування металу:
- пряме пресування металу (напрям руху металу збігається з напрямом руху прес-шайби);
- зворотне пресування (метал плине назустріч руху матриці, яка виконує також завдання прес-шайби).
Пряме пресування
Під час прямого пресування, прес-шайба передає тиск на заготовку, що міститься в контейнері. У цьому разі метал заготовки видавлюється в отвір матриці, закріпленої в матрицетримачі, і утворює профіль. Швидкість витікання профілю в стільки разів перевищує швидкість руху прес-штемпеля (швидкість пресування), у скільки разів площа перетину порожнини контейнера більша за площу отвору в матриці. Відношення згаданих площ називається коефіцієнтом витяжки. При пресуванні труби з прямим закінченням метал заготовки видавлюється в кільцевий зазор між матрицею і голкою, утворюючи трубу заданої конфігурації. У цьому разі, заготовка переміщається не лише відносно контейнера, але й відносно голки.
Під час прямого пресування, внаслідок тертя металу об поверхню контейнера, поверхневі шари заготовки витримують значно вищі зсувні спотворення, ніж центральні шари. Нерівномірність деформації, призводить до відмінності структури і властивостей по перерізу виробу; особливо помітно це у разі пресування прутків великого діаметра.
Це найбільш поширений спосіб пресування.
Зворотне пресування
Коли виконують зворотнє пресуванн, силовий вплив на заготовку здійснюється через контейнер, який одержує рух у напрямку, вказаному стрілкою, через укорочений прес-штемпель, що замикає контейнер. З іншого боку контейнер замикається подовженим матрицетримачем, в якому закріплена матриця. Під час переміщення контейнера, разом з ним рухається заготовка, і метал вичавлюється в канал матриці, утворюючи профіль.
При зворотньому пресуванні, тертя металу об поверхню контейнера відсутнє, унаслідок чого нерівномірність структури і властивостей по перерізу виробу значно менша. Водночас, для зворотнього пресування, необхідні значно менші зусилля, завдяки чому потрібні менші температури нагріву і можливе підвищення швидкості процесу.
Пресування порожнистих профілів
Щоб виготовити порожнистий виріб (трубу) при прямому пресуванні до прес-шайби прикріпляють сталеву голку. Під час робочого руху прес-шайби метал заготовки витісняється в порожнину між матрицею і голкою, утворюючи трубу. При зворотному пресуванні роль елементу, що формує отвір виконує пуансон. Щоб зменшити тертя, на поверхню заготовки та прес-форми наносять мастила (графітову пасту, рідке скло тощо).
- Отримання трубчастого профілю прямим пресуванням
- Отримання трубчастого профілю зворотним пресуванням
- Профілі з алюмінієвого матеріалу, отримані шляхом пресування
Пресування металів здійснюється як з попереднім нагріванням заготовки та інструменту, так і без нього. Холодне пресування (тобто без попереднього нагрівання) використовують для обробки м'яких металів (олова, свинцю, чистого алюмінію). Холодне гідростатичне пресування (гідроекструзія) унаслідок достатньо високого тиску і відсутності тертя заготовки об поверхню контейнера, дозволяє обробляти й інші метали та сплави (дюралюміній, мідні сплави, сталі). Гарячим пресуванням отримують вироби з різних металів і сплавів: алюмінієвих, титанових, мідних, нікелевих, а також тугоплавких металів. Найвищі температури нагрівання заготовок (до 1600—1800 °С) використовують для пресування вольфраму та молібдену.
Див. також
Джерела
- Попович В. В. Технологія конструкційних матеріалів і матеріалознавство: [підручник для студ. вищ. навч. закл.] / В. В. Попович, В. В. Попович. — Львів: Світ, 2006. — 624 с. — .
- Матеріалознавство і технологія конструкційних матеріалів / [навч. посібник для учнів проф. навч. зал.] /Хільчевський В. В., Кондратюк С. Є., Степаненко В. О., Лопатько К. Г. К.: Либідь, 2002. — 328 с. —
- Бучинський М.Я., Горик О.В., Чернявський А.М., Яхін С.В. ОСНОВИ ТВОРЕННЯ МАШИН / [За редакцією О.В. Горика, доктора технічних наук, професора, заслуженого працівника народної освіти України]. – Харків : Вид-во «НТМТ», 2017. — 448 с. : 52 іл.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Presuva nnya meta lu sposib obrobki tiskom yakij polyagaye u vidavlyuvanni ekstruduvanni metalu iz zamknutoyi porozhnini kontejnera kriz otvir matrici forma i rozmiri yakogo viznachayut pereriz presovanogo profilyu Pryame presuvannyaZvorotne presuvannyaZagalnij opisPresuvannya proces za yakogo nagritu zagotovku ukladenu v zamknenu formu vichavlyuyut kriz otvir menshogo pererizu Presuvannyam mozhna otrimati skladni profili riznogo pererizu Vihidnim materialom dlya presuvannya stalevih profiliv sluguyut prokatni zagotovki dlya virobiv z kolorovih metaliv i yihnih splaviv zlitki Pid chas presuvannya stvoryuyetsya visokij gidrostatichnij tisk vnaslidok chogo znachno pidvishuyetsya plastichnist metalu Virobi vigotovleni presuvannyam u bagato raziv perevershuyut za tochnistyu rozmiri virobiv otrimanih valcyuvannyam Presuvannya zdijsnyuyetsya dvoma sposobami pryamim i zvorotnim Dlya pryamogo presuvannya nagritu do pevnoyi temperaturi zagotovku pomishayut u zamknutu porozhninu kontejnera Tisk presu peredayetsya na zagotovku puansonom cherez pres shajbu V takij sposib metal vichavlyuyetsya kriz otvir matrici yaka ukriplena v matrici trimachi U razi zvorotnogo sposobu presuvannya kontejner zamknenij z odnogo kincya natisknoyu shajboyu a tisk presu na zagotovku zdijsnyuyetsya cherez puanson i matricyu Otozh metal teche nazustrich ruhu matrici z puansonom Sposib pryamogo presuvannya bilsh poshirenij nizh zvorotnij Vin produktivnishij i virib maye pri comu poverhnyu krashoyi yakosti a tomu v bagatoh vipadkah mozhe konkuruvati z prokatuvannyam Presuvannyam otrimuyut prutki riznogo profilyu j trubi Dlya otrimannya prutkiv chastishe koristuyutsya zvorotnim metodom presuvannya Presuvannyam mozhna obroblyati materiali sho ne piddayutsya obrobci inshimi sposobami valcyuvannyam kuvannyam volochinnyam Osnovni vidminnosti metodiv presuvannya metalu pryame presuvannya metalu napryam ruhu metalu zbigayetsya z napryamom ruhu pres shajbi zvorotne presuvannya metal pline nazustrich ruhu matrici yaka vikonuye takozh zavdannya pres shajbi Pryame presuvannyaPid chas pryamogo presuvannya pres shajba peredaye tisk na zagotovku sho mistitsya v kontejneri U comu razi metal zagotovki vidavlyuyetsya v otvir matrici zakriplenoyi v matricetrimachi i utvoryuye profil Shvidkist vitikannya profilyu v stilki raziv perevishuye shvidkist ruhu pres shtempelya shvidkist presuvannya u skilki raziv plosha peretinu porozhnini kontejnera bilsha za ploshu otvoru v matrici Vidnoshennya zgadanih plosh nazivayetsya koeficiyentom vityazhki Pri presuvanni trubi z pryamim zakinchennyam metal zagotovki vidavlyuyetsya v kilcevij zazor mizh matriceyu i golkoyu utvoryuyuchi trubu zadanoyi konfiguraciyi U comu razi zagotovka peremishayetsya ne lishe vidnosno kontejnera ale j vidnosno golki Pid chas pryamogo presuvannya vnaslidok tertya metalu ob poverhnyu kontejnera poverhnevi shari zagotovki vitrimuyut znachno vishi zsuvni spotvorennya nizh centralni shari Nerivnomirnist deformaciyi prizvodit do vidminnosti strukturi i vlastivostej po pererizu virobu osoblivo pomitno ce u razi presuvannya prutkiv velikogo diametra Ce najbilsh poshirenij sposib presuvannya Zvorotne presuvannyaKoli vikonuyut zvorotnye presuvann silovij vpliv na zagotovku zdijsnyuyetsya cherez kontejner yakij oderzhuye ruh u napryamku vkazanomu strilkoyu cherez ukorochenij pres shtempel sho zamikaye kontejner Z inshogo boku kontejner zamikayetsya podovzhenim matricetrimachem v yakomu zakriplena matricya Pid chas peremishennya kontejnera razom z nim ruhayetsya zagotovka i metal vichavlyuyetsya v kanal matrici utvoryuyuchi profil Pri zvorotnomu presuvanni tertya metalu ob poverhnyu kontejnera vidsutnye unaslidok chogo nerivnomirnist strukturi i vlastivostej po pererizu virobu znachno mensha Vodnochas dlya zvorotnogo presuvannya neobhidni znachno menshi zusillya zavdyaki chomu potribni menshi temperaturi nagrivu i mozhlive pidvishennya shvidkosti procesu Presuvannya porozhnistih profilivShob vigotoviti porozhnistij virib trubu pri pryamomu presuvanni do pres shajbi prikriplyayut stalevu golku Pid chas robochogo ruhu pres shajbi metal zagotovki vitisnyayetsya v porozhninu mizh matriceyu i golkoyu utvoryuyuchi trubu Pri zvorotnomu presuvanni rol elementu sho formuye otvir vikonuye puanson Shob zmenshiti tertya na poverhnyu zagotovki ta pres formi nanosyat mastila grafitovu pastu ridke sklo tosho Otrimannya trubchastogo profilyu pryamim presuvannyam Otrimannya trubchastogo profilyu zvorotnim presuvannyam Profili z alyuminiyevogo materialu otrimani shlyahom presuvannya Presuvannya metaliv zdijsnyuyetsya yak z poperednim nagrivannyam zagotovki ta instrumentu tak i bez nogo Holodne presuvannya tobto bez poperednogo nagrivannya vikoristovuyut dlya obrobki m yakih metaliv olova svincyu chistogo alyuminiyu Holodne gidrostatichne presuvannya gidroekstruziya unaslidok dostatno visokogo tisku i vidsutnosti tertya zagotovki ob poverhnyu kontejnera dozvolyaye obroblyati j inshi metali ta splavi dyuralyuminij midni splavi stali Garyachim presuvannyam otrimuyut virobi z riznih metaliv i splaviv alyuminiyevih titanovih midnih nikelevih a takozh tugoplavkih metaliv Najvishi temperaturi nagrivannya zagotovok do 1600 1800 S vikoristovuyut dlya presuvannya volframu ta molibdenu Div takozhEkstruziyaDzherelaPopovich V V Tehnologiya konstrukcijnih materialiv i materialoznavstvo pidruchnik dlya stud vish navch zakl V V Popovich V V Popovich Lviv Svit 2006 624 s ISBN 966 603 452 2 Materialoznavstvo i tehnologiya konstrukcijnih materialiv navch posibnik dlya uchniv prof navch zal Hilchevskij V V Kondratyuk S Ye Stepanenko V O Lopatko K G K Libid 2002 328 s ISBN 966 06 0247 2 Buchinskij M Ya Gorik O V Chernyavskij A M Yahin S V OSNOVI TVORENNYa MAShIN Za redakciyeyu O V Gorika doktora tehnichnih nauk profesora zasluzhenogo pracivnika narodnoyi osviti Ukrayini Harkiv Vid vo NTMT 2017 448 s 52 il ISBN 978 966 2989 39 7