Проектирование прессового участка

Тянущая тележка позволяет принимать прессизделие по сравнению с рольганговым столом с более высокими скоростями и исключить их скручивание по длине.

Во время прессования, в тот момент, когда выходной конец прессизделия доходит до зоны зажима устройства бригадир пресса останавливает прессование. Прессовщик с пульта управления устройства вытягивания прессизделий дает команду на автоматический зажим прессизделий, после чего бригадир продолжает прессование.

Тянущая тележка, с заданным усилием натяжения, в процессе прессования производит транспортирование прессизделия над приемным столом пресса.

По окончании процесса прессования разжимается зажим тележки, пруток укладывается на стол транспортера, после чего данное изделие при помощи съемников поступает на охлаждающий стол.

2.2.4. Разбраковка

Разбраковка производится визуальным методом 100% от партии. Часть изделий отпрессованных с дефектами отделяются и не допускаются на следующие операции. Клеймение осуществляется с выходного конца, где указываются марка сплава, состояние поставки и номер партии.

2.2.5. Правка

Охлажденные профили передаются на растяжную машину усилием 0.294 МН. Основным методом правки профилей является правка растяжением. Остаточная деформация при правке на растяжной машине не более 2 - 3%. Такое ограничение связано с тем, что увеличение остаточной деформации ведет к понижению механических свойств. Правке подвергаются профили для придания им необходимой продольной и поперечной геометрии. Основные дефекты продольной геометрии после прессования профилей и термической обработки - кривизна, саблевидность.

В качестве в качестве смазки применяется осветительный керосин. Техническая характеристика растяжной машины приведена в табл. 7.

Таблица 7

Техническая характеристика растяжной машины

Наименование характеристики	Значение
Максимальный рабочий ход
передней тянущей головки, м	1.000
задней головки, м	1.600
Шаг для регулировки положения задней бабки, м	0.600
Максимальное расстояние между головками, м	27.000
Величина открытия зажимов, м	0.085
Максимальная ширина зажимов, м	0.220
Максимальная скорость растяжения (регулируемая), м/с	0.095
Скорость обратного хода, м/с	0.190

2.2.6. Резка и вырезка образцов

С растяжной машины данное прессизделие передается на рольганг скоростной дисковой пилы для обрезки концов в меру. Отбор образцов механических испытаний производится на микроструктуру от партии. Образцы на механические испытания вырезаются с выходного конца, а на микроанализ со стороны прессостатка, после обрезки прессутяжины. Резка прутков начинается с выходного конца.

При резке прессизделий для охлаждения и смазки режущего диска применяется индустриальное масло «И-12А» (ГОСТ 20799). Запрещается работать на дисковой пиле без смазки режущего диска.

После резки стружка с поверхности прессизделия должна удаляться резчиком при помощи сжатого воздуха.

Техническая характеристика дисковой пилы приведена в табл. 8.

Таблица 8

Техническая характеристика дисковой пилы

Наименование характеристики	Значение
Диаметр режущего диска, м	0.500
Толщина диска, мм	5
Число оборотов в минуту, об/мин	1900
Наибольшая ширина разрезаемого изделия, м	0.400
Наибольшая высота пропила, м	0.160

2.2.7. Шабровка и зачистка заусенцев

Удаление поверхностных дефектов (пузырей, вмятин, забоин, царапин, надиров) производится шабером или шлифовальными шкурками на тканевой основе не крупнее №6 (ГОСТ 5009-82). Поперечная зачистка до гладкой поверхности производится наждачной бумагой №10 (ГОСТ 6456-82).

2.2.8. Приемка ОТК

На окончательной приемке контролер производит проверку соответствия изделия требованиям технических условий поставки, нормалей и оформление документов. Измерение прутка производится микрометром по ГОСТ 6507-78, штангельциркулем по ГОСТ 166-80. Проверку длины проводят рулеткой по ГОСТ 7502-80. После того, как продукция принята контролером, ее взвешивают, контролер заносит вес партии в сопроводительный паспорт. В сопроводительном паспорте указываются:

- номер плавки;

- номер партии;

- масса партии;

- шифр изделия;

- марка сплава;

- состояние поставки;

- номер технических условий;

- количество отпрессованных заготовок;

- количество годных изделий;

- размеры поперечного сечения после прессования и правки;

- результаты контроля прессизделий в соответствие с требованиями технических условий.

2.2.9. Консервация и упаковка

После приемки ОТК прутки поступают на участок консервации и упаковки. По требованию заказчика продукцию подвергается консервации. Перед консервацией продукция взвешивается и поштучно подается на входной рольганг консервирующей установки. Методом дисперсного распыления на продукцию наносится тонкий слой смазки, состоящей из 90% индустриального масла марки 12 или 20 и 10% масло растворимой присадки АКОР-1. Изделия, покрытые консервирующей смазкой, поступают в копильник, где продукция выравнивается с торцов и производится связка шпагатом в пучок, в трех местах по длине. При отсутствии маркировки на изделиях к пучку прикрепляется металлическая бирка с указанием сплава и состояния поставки, номера партии, шифра изделия.

Данный пруток упаковывается в ящики. Пачка изделий, упаковываемых в ящики, предварительно укладывается в плотный конверт, состоящий из одного наружного слоя битумной бумаги и двух слоев просмоленной бумаги (парафиновой). Конверт должен полностью исключить непосредственный контакт металла с деревом и проникновения влаги к металлу.

2.2.10. Сдача на склад

После консервации и упаковки, изделие сдаются на склад по сдаточной накладкой. На складе прутки хранятся на стеллажах в горизонтальном положении. Для предохранения изделия от повреждения о стеллажи, они должны быть обиты алюминиевыми листами или текстолитом.

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ

3.1. Определение размеров исходной заготовки

С целью достижения максимальной производительности при прессовании применяют слитки или заготовки максимально возможного объема. Если нет специальных требований по геометрии, то применяют слитки цилиндрического вида. Цилиндрический слиток наиболее прост в изготовлении, потому что требует наиболее дешевой оснастки при литье. То же относится и к прессовым заготовкам, получаемым методами порошковой металлургии.

Для слитка без полости при одном и том же объеме V можно выбрать различное соотношение между диаметром Dc и длиной слитка Lc . Действительно, объем V цилиндрического слитка определяется как

V = Dc2 Lc /4, [3] (1)

Соотношение энергозатрат на деформацию Эд, трение Эт и общих Э при прямом прессовании слитков с различным отношением длины к диаметру

Рис. 3 [3]

Для пресс-изделий, которые не подвергаются дальнейшей более или менее значительной деформации минимальная вытяжка должна быть не менее 10. Из-за ограничений по силовым условиям проведения процесс прессования приходится ограничивать и максимальные вытяжки, которые из практики прессовых цехов составляют для алюминия 1000.

Качество прессованных изделий и силовые условия прессования требуют ограничения длины слитка. При всех разновидностях прессования большая длина слитка связана с вероятностью заметного охлаждения слитка к концу прессования и со значительной неравномерностью свойств и структуры изделия.

Большое охлаждение слитка может в конце процесса вызвать повышение усилия прессования, что при ограниченных возможностях пресса приведет к недопрессовкам.

Размеры слитка для заданного пресс-изделия устанавливают следующем порядке:

- исходя из площади сечения пресс-изделия и его назначения, выбирают допустимую степень вытяжки и число каналов матрицы;

- определяют максимально возможную длину пресс-изделия и с учетом размера пресс-остатка максимальный объём заготовки;

- задавшись несколькими величинами поперечных сечений (превышающих максимальное) слитков, определяют соответствующие им длины слитков и для каждого из таких размеров слитков подсчитывают величины усилий, по которым находят оптимальные размеры слитка, отвечающие минимальному усилию.

При прессовании чаще всего используют сплошные заготовки круглого сечения. Заготовки прямоугольного или плоскоовального сечения применяют только в отдельных случаях (например, прессование профиля с законцовкой из профилированного контейнера). Полые круглые заготовки применяют сравнительно редко. Они используются при прессовании пустотелых профилей с простой формой внутреннего канала при относительно больших его размерах.

Размеры заготовки определяют качество пресс-изделий и технико-экономические показатели процесса. Чем больше диаметр и длина заготовки для прессования профиля определенного типоразмера, т.е. чем больше ее объём, тем больше длина профиля, получаемого из неё. Увеличение длины профиля позволяет уменьшить долю металла, уходящего в концевую обрезь, что способствует повышению выхода годного, поэтому всегда следует стремиться к увеличению объёма заготовки.

Однако на величину выхода годного большое влияние оказывает также доля металла на пресс-остаток. При определенном объёме заготовки увеличение её диаметра и длины различно влияет на отходы в пресс-остаток. При увеличении диаметра заготовки и соответственном уменьшении её длины количество отходов на пресс-остаток повышается, и наоборот.

Для обеспечения максимального выхода годного и минимального усилия прессования при определенном объёме заготовки более рационально увеличивать её длину, чем диаметр. В данном случае лимитирующим фактором является не величина усилия прессования, а величина максимального удельного давления, поэтому при возможности прессования из нескольких контейнеров целесообразно применять контейнер минимального диаметра.

При многониточном прессовании тонкостенных прутков и профилей оплошного сечения выбирают диаметр контейнера, исходя из условия размещения очков матрицы, обеспечивающего прочность матрицы и унизанную величину зазоров между крайними точками контуров профилей и поверхностью контейнера (табл. 9).

Таблица 9

Условие размещения отверстий матрицы

Диаметр контейнера, мм	85-95	115-130	170-200	270-300	360-420
Минимальное расстояние от профиля до контейнера, мм	15	20	25	30	35

После выбора диаметра контейнера рассчитывают диаметр заготовки и её длину. Диаметр заготовки должен быть таким, чтобы после нагрева её можно было свободно ввести в контейнер. При этом ввиду предварительной напряженности втулок контейнера и относительно невысокого термического коэффициента линейного расширения материала втулок увеличение диаметра канала контейнера при его нагреве обычно не учитывают:

Dзаг = (0.965…0.975)Dк . [3] (2)

Длину заготовки при прессовании профилей постоянного сечения в общем случае определяют по формуле [3]

, [3] (3)

где lпф - длина готового полуфабриката, мм;

lпр - припуск на длину, мм;

m - кратность профилей в прессовке;

lко - длина концевой обрези, мм;

n - число каналов в матрице;

hпо - высота прессостатка, мм;

Fзаг , Fпф - площади сечения соответственно заготовки и готового полуфабриката с учетом плюсовых допусков, мм2 ;

р - коэффициент распрессовки.

Ниже приведен расчет параметров слитка (табл. 10).

Таблица 10

Расчет параметров слитка

Параметры	Величина	Единица измерения
Исходные данные
Плотность прессуемого металла	2640	кг/м3
Длина готового прутка	9000	мм
Припуск на длину	20	мм
Кратность прутка в длине прессованной заготовки	1
Длина концевой обрези	40	мм
Число каналов в матрице	3
Высота пресс-остатка	40	мм
Диаметр слитка	165	мм
Диаметр контейнера	170	мм
Диаметр прутка	20	мм
Положительный допуск на длину слитка	8	мм
Результаты расчета
Площадь сечения контейнера	22698	мм2
Площадь сечения слитка	21382	мм2
Площадь сечения пресс-изделия	314	мм2
Коэффициент распрессовки	1.062	мм2
Объем пресс-остатка	907.92	см3
Масса пресс-остатка	2.442	кг
Коэффициент вытяжки	24.096
Расчетная длина слитка	441.625	мм
Длина слитка	449.625	мм
Масса слитка	25.381	кг

3.2. Определение баланса металла, величины отходов по операциям технологического процесса. Расчет технологической карты

Известны коэффициенты потерь металла на каждой операции в процентах от запуска (табл. 11).

Таблица 11

Коэффициенты потерь металла

Операции	Коэффициент потерь металла в % от запуска
Прессование	7.71
Разбраковка	1
Правка	0.50
Резка, вырезка образцов	10.25

Тогда суммарный коэффициент потерь металла будет k = 19.46%.. Отсюда запуск металла равен

З = Q100%/(100 - k), [3] (5)

где Q - выпуск металла, тонн/год.

З = 35000тонн/год100%/(100% - 19.46%) = 4345.667 тонн/год.

Теперь легко определить потери металла и коэффициенты выхода годного для каждой операции. Результаты расчета приведены в табл. 12.

Таблица 12

Потери металла и коэффициенты выхода годного

Операция	Потери металла, тонн/год	Коэффициент выхода годного в процентах
Прессование	335.051	92.3
Разбраковка	43.457	98.9
Правка	21.728	99.5
Резка, вырезка образцов	445.431	88.7
Итого	845.667	80.5

Страницы: 1, 2, 3