Технология производства прутков методом прямого прессования

 

 

Реферат

В работе 14 лист., использованы 1 схема, 5 таблицы.

Целью данной работы является изучение технологических процессов обработки металлов давлением, методы и способы, а также рассмотрены технические параметры необходимого оборудования, виды брака, получаемого при производстве, и методы его устранения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание:

Стр.

Реферат…………………………………………………………….…...... 1

Введение…………………………………………………………………. 3

1.Технология производства прутков методом прямого прессования    5

2. Основное и вспомогательное  оборудование………………………..  8

3. Виды брака и методы  его устранения……………………………….12

Заключение………………………………………………………………16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Прокатка металлов - способ обработки металлов и металлических сплавов давлением, состоящий в обжатии их между вращающимися валками прокатных станов. Валки имеют большей частью форму цилиндров, гладких или с нарезанными на них углублениями (ручьями), которые при совмещении двух валков образуют калибры. Благодаря свойственной прокатке непрерывности рабочего процесса она является наиболее производительным методом придания изделиям требуемой формы. При прокатке металл, как правило, подвергается значительной пластической деформации сжатия, в связи с чем разрушается его первичная литая структура и вместо неё образуется структура, более плотная и мелкозернистая, что обусловливает повышение качества металла. Таким образом, прокатка служит не только для изменения формы обрабатываемого металла, но и для улучшения его структуры и свойств.

Как и другие способы обработки металлов давлением, прокатка основана на использовании пластичности металлов. Различают горячую, холодную и тёплую. Основная часть проката (заготовка, сортовой и листовой металл, трубы, шары и т.д.) производится горячим способом при начальных температурах: стали 1000-1300 °С, меди 750-850 °С, латуни 600-800 °С, алюминия и его сплавов 350-400 °С, титана и его сплавов 950-1100°С, цинка около 150 °С. Холодная прокатка применяется главным образом для производства листов и ленты толщиной менее 1,5-6 мм, прецизионных сортовых профилей и труб; кроме того, холодной прокатке подвергают горячекатаный металл для получения более гладкой поверхности и лучших механических свойств, а также в связи с трудностью нагрева и быстрым остыванием изделий малой толщины. Теплая прокатка в отличие от холодной происходит при несколько повышенной температуре с целью снижения упрочнения (наклёпа) металла при его деформации.

В особых случаях для предохранения поверхности прокатываемого изделия от окисления применяют прокатку в вакууме или в нейтральной атмосфере.

Известны 3 основных способа прокатки: продольная, поперечная и винтовая (или косая).

При продольной деформация обрабатываемого изделия происходит между валками, вращающимися в противоположных направлениях и расположенными в большинстве случаев параллельно один другому. Силами трения, возникающими между поверхностью валков и прокатываемым металлом, он втягивается в межвалковое пространство, подвергаясь при этом пластической деформации. Продольная прокатка как правило имеет значительно большее распространение, чем 2 других способа.

Поперечная и винтовая (косая) прокатка служат лишь для обработки тел вращения. При поперечной прокатке металлу придаётся вращательное движение относительно его оси и, следовательно, он обрабатывается в поперечном направлении. При винтовой прокатке вследствие косого расположения валков металлу, кроме вращательного, придаётся ещё поступательное движение в направлении его оси. Если поступательная скорость прокатываемого металла меньше окружной скорости вследствие его вращения, прокатка называется также поперечно винтовой, а если больше - продольно-винтовой. Поперечная прокатка применяется для обработки зубьев шестерён и некоторых других деталей, поперечно-винтовая - в производстве цельнокатаных труб, шаров, осей и др. тел вращения Продольно-винтовая прокатки находит применение при производстве свёрл.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Технология производства прутков методом прямого прессования

Изготовление прутков происходит в несколько этапов. Цикл производства прутка из заготовки приведена в схеме 1.1.

 

      Схема 1.1. Цикл производства прутка из заготовки

 

Подготовка к прессованию

 

Прессование и последующая обработка прутков из сплава Д1

 

Закалка прутков

 

Правка

 

Обрезка

 

Приёмка ОТК

 

Упаковка

Транспортировка

 

1.1. Подготовка к прессованию

Обработанные заготовки из литейного цеха доставляются в прессовый цех автотранспортом. В прессовом цехе заготовки проверяются на пригодность контролёрами ОТК. Принятые заготовки идут на прессовый участок к печам для нагрева.

Нагрев заготовок ведется в индукционной печи. Она представляет собой электрическую установку, питающуюся от сети промышленной частоты напряжением 380В и обладающей широким диапазоном регулирования скорости нагрева заготовок алюминиевых сплавов. Рабочей частью печи является индуктор, в который с одного конца загружаются холодные слитки, а с другого – выгружаются нагретые. Индукционная печь работает как обычный трансформатор с разомкнутым сердечником, у которого первичной обмоткой является индуктор, а вторичной – поверхностный слой нагреваемых заготовок. Индуктируемый ток в алюминиевых слитках при частоте 50 Гц проникает в слиток только на 20…30 мм и нагревает этот слой. Тепло от нагретого слоя путем теплопроводности передается к центру слитка. 

Для уменьшения тепловых потерь между катушкой и заготовками устанавливается теплоизоляция. Продвижение слитков через индуктор производится с помощью толкателя. За один ход толкателя одновременно происходит загрузка одного слитка в индуктор, продвижение всех слитков, находящихся в индукторе, и выгрузка нагретого слитка. На период проталкивания слитков через индуктор он отключается от электросети, то есть нагрев слитков осуществляется циклами.

Нагрев слитков происходит постепенно, по мере продвижения их по индуктору. Для контроля температуры слитка печь снабжена торцевой термопарой, которая своими электродами поджата к слитку и автоматически отводится в сторону специальным механизмом только на период выгрузки. Кроме контроля температуры, термопара выполняет функцию датчика, по сигналу которого производится включение и отключение индуктора от сети.

 

1.2. Прессование и последующая обработка прутков из сплава Д1

В процессе подготовки к прессованию осуществляется нагрев прессового инструмента. По прошествии необходимого времени, нагретый инструмент достигает заданной температуры и устанавливается на пресс. Прессование прутков – прямое, производится на прессе усилием 35 МН в одноочковой матрице. Температура слитка 370 - 4300С, а температура контейнера 370 - 4500С, с подачей жидкости под давлением от насосно-аккумуляторной станции.

Согласно конструкции пресс представляет собой соединенные колоннами две поперечины. В одной вмонтированы главный цилиндр с главным плунжером, а также два цилиндра и плунжер обратного хода. В другой поперечине закреплен матричный узел, к ней же примыкает контейнеродержатель с контейнером для слитка. В передней поперечине вмонтировано специальное замыкающее устройство для удержания инструмента пресса. Замок передвигается при помощи гидравлического устройства. Пресс имеет мундштучный способ крепления матрицы. При прессовании прутка используют плоскую матрицу. Прессшайба закреплена на прессштемпеле при помощи винтового соединения.

Подача заготовки в контейнер осуществляется гидротолкателем со специального желоба, в который заготовка подается из индукционной печи по рольгангу. После подачи заготовки контейнер на специальной тележке перемещается на ось прессования и подводится к матрицедержателю, то есть осуществляется прижим контейнера. Прессштемпель доталкивает заготовку к матрице, и после подпрессовки начинается процесс истечения. Металл, вытекая в очко матрицы, образует пруток, который выходит на приемный стол пресса. По окончании прессования ходом контейнера на прессштемпель выталкивается прессостаток из контейнера. Прессштемпель отводится в исходное положение с помощью двух цилиндров обратного хода. Клиновой затвор, который фиксирует мундштук, поднимается, и мундштук вместе с приемным столом передвигается под нож для удаления прессостатка.

1.3.Закалка прутков

Для проведения закалки используют закалочный агрегат. Загрузка садки для нагрева под закалку и перенос садки из ванны в закалочный бак осуществляется с помощью мостового крана.

1.4. Правка

Правка осуществляется на прессе усилием 60 МН. Правку ведут, поворачивая пруток вдоль его продольной оси, до тех пор, пока все искажения продольной геометрии не будут устранены. Производится для устранения геометрических недостатков формы прутка.

1.5. Обрезка

Состоит в обрезке выходных и утяжинных  концов, отбор образцов на макроструктуру и механические свойства, раскрой прутков на мерные длины дисковой пилой.

В случае необходимости производится зачистка дефектов шлифовальными машинами, работающими от сжатого воздуха. Зачистке подвергаются следующие дефекты: расслоения, пузыри, неметаллические включения и пятна коррозионного происхождения.

 

1.6. Приёмка ОТК

Прутки проходят приемку контролером ОТК, проверяющим измерительным инструментом их размеры на соответствие техническим условиям.

1.7. Упаковка

Принятые прутки взвешиваются на весах и отвозятся мостовым краном на участок упаковки, где они упаковываются.

1.8. Транспортировка

Готовые и упакованные изделия транспортируются на склад готовой продукции при помощи транспорта.

 

2. Основное и вспомогательное оборудование

2.1. Горизонтальный гидравлический пресс, усилием 35 МН

Горизонтальный четырехколонный пресс с номинальным усилием 35  МН предназначен для прессования прутков из цветных металлов. Ход главного плунжера пресса равен 2108,2 мм. Возвратный ход пресса осуществляется плунжером диаметром 558,8 мм, цилиндр которого непосредственно прикреплен к главному цилиндру пресса. Передача движения от возвратного плунжера к подвижной траверсе осуществляется с помощью двух тяг 215,9 мм каждая. Траверса, в которой смонтирован контейнер пресса, передвигается по колоннам с помощью башмаков с бронзовыми вкладышами. Ползун с прессштемпелем передвигаются по направляющим основания пресса, и имеет ход 2133,6 мм. Цилиндр для подачи заготовки в контейнер смонтирован в задней траверсе. Запорный блок перемещается с помощью гидравлического цилиндра диаметром 152 мм, который смонтирован с внутренней верхней стороны задней опорной траверсы.

Помимо указанных механизмов пресс с усилием 35 МН снабжен: цилиндром для перемещения матрицы (плунжером), дисковой пилой, гидравлическими ножницами и отводящим столом.

Техническая характеристика горизонтального пресса, усилием 35 МН приведена в таблице 2.1.

Таб. 2.1 Техническая характеристика горизонтального пресса

Характеристика пресса	Размер-сть	Параметры
Максимальное усилие прессования	Па	35
Ход плунжера прессования	мм	2108,2
Максимальное усилие прошивки	Па	1,90
Ход плунжера прошивного устройства	Мм	2133,6
Число колонн	штук	4
Расстояние между центрами колонн	Мм	2336,8*1676,4
Диаметр колонн	Мм	406,4
Номинальное давление воды в гидросистеме Пресса	кг/см2	220
Размеры плунжера прессования:                                                    диаметр                                                     площадь	мм см2	1498,6 17629,5
Число цилиндров прошивного устройства	штук	2

 

Продолжение табл.2.1.

Размеры плунжера прошивного устройства:                                                      диаметр                                                      площадь	мм мм2	431,8/241,3 146360,0/457
Число цилиндров обратного хода прессующего плунжера	штук	1
Размеры плунжеров обратного хода прессующего плунжера:                                                     диаметр                                                     площадь	мм мм2	558,8 245120,0
Число цилиндров перемещения контейнера	штук	2
Ход контейнера	мм	1168,4
Размеры плунжеров перемещения контейнера:                                                      вперед                                                      назад	мм мм	304,8 304,8/190,5
Усилие, развиваемое плунжером запорного блока	Па	0,40
Ход запорного блока	мм	609,6