Пресування металу

Пресування металу — це витиснення за допомогою пуансона металу вихідної заготівлі (найчастіше циліндричної форми), поміщеної в контейнер, через отвір матриці.

Этой спосіб пластичної обробки знаходить широке застосування при деформуванні як у гарячому, так й у холодному стані металів, що мають не тільки високу піддатливість, але й володіючих значною природною твердістю, а також однаковою мірою застосуємо для обробки металевих порошків і неметалічних матеріалів (пластмас й ін.).

Пресуванням виготовляють прутки діаметром З...250 мм, труби діаметром 20...400 мм при товщині стінки 1,5...12 мм, порожні профілі з декількома каналами складного перетину, із зовнішніми й внутрішніми ребрами, різноманітні профілі з постійним і що змінюється (плавно або східчасто) перетином по довжині. Профілі для виготовлення деталей машин, що несуть конструкцій й інших виробів, одержувані пресуванням, часто виявляються більше економічними, чим виготовлені прокаткою, штампуванням або виливком з наступною механічною обробкою. Крім того, пресуванням одержують вироби досить складної конфігурації, що виключається при інших способах пластичної обробки.

До основних переваг пресування металу ставляться: можливість успішної пластичної обробки з високими витяжками, у тому числі малопластичних металів і сплавів; можливість одержання практично будь-якого поперечного переріза виробу, що при обробці металу іншими способами не завжди вдається; одержання широкого сортаменту виробів на тому самому пресовому встаткуванні із заміною тільки матриці; виробництво виробів з високими якістю поверхні й точністю розмірів поперечного переріза, що в багатьох випадках перевищує прийняту точність при пластичній обробці металу іншими способами (наприклад, при прокатці). До недоліків одержання виробів пресуванням варто віднести:

підвищена витрата металу на одиницю, вироби через істотні втрати у вигляді остачі-прес-залишку; поява в деяких випадках помітної нерівномірності механічних й інших властивостей по довжині й поперечному перерізі виробу; порівняно високу вартість пресового інструмента.

Основною ознакою різновидів процесу пресування є наявність або відсутність поступального переміщення металу щодо стінок приймача (контейнера), за винятком невеликих ділянок поблизу матриці, називаних мертвими зонами, де переміщення металу відсутній. Поряд з найпоширенішим методом пресування. с прямим витіканням, що використається для одержання суцільних і порожніх виробів, широке застосування одержав зворотний (звернений) метод, а також інші схеми витікання металу. Кожний із цих методів має певні переваги. Так, наприклад, при бічному витіканні металу крім зручностей прийому вироби-прес-виробу забезпечується мінімальна різниця механічних властивостей виробу в поперечному й поздовжньому напрямках.

Процес пресування виконується в умовах нерівномірного всебічного стиску металу, що позитивно позначається на збільшенні його пластичності. Тому пресуванням можна обробляти метали й сплави з низькою природною пластичністю. Однак тривісний стиск викликає необхідність значних зусиль при обробці. Тому пресування вимагає підвищеної витрати енергії на одиниці об'єму деформованого тіла.

Як відзначалося, при пресуванні в місцях переходу контейнера в матрицю з'являються так називані мертві кути, тобто такі зони, які випробовують лише пружну деформацію. Плин металу в мертвих зонах відсутній, поки розмір остачі-прес-залишку не буде досить малий. Ці мертві зони при пресуванні прутків великої довжини у відомій мері відіграють позитивну роль, тому що роблять фільтруючий вплив: у мертвих кутах затримуються різні забруднення, що охороняє від вдавлення сторонніх включень у поверхневі шари виробу. При неправильно обраному розмірі остачі-прес-залишку забруднення мертвих кутів можуть потрапити у виріб і викликати помітне зниження його якостей. Все це необхідно враховувати при розробці технологічного процесу пресування. Практикою встановлено, що при нормальних умовах пресування мінімальна висота остачі-прес-залишку становить 0,10...0,30 діаметра вихідної заготівлі.

Силові умови пресування визначаються властивостями деформованого металу, температурним режимом, розмірами заготівлі, швидкістю й ступенем деформації, значенням контактного тертя, геометрією інструмента й ін. На жаль, ще не розроблена методика, що дозволяє зв'язати всіх цих факторів у математичну залежність для визначення зусиль пресування. Тому доводиться користуватися методами розрахунку, що лише приблизно відбивають умови деформації.