Прессовый инструмент

Рассмотрим прессовый инструмент подробнее:

• Матрица. Является основным инструментом, определяющим форму, размеры и качество поверхности пресс-изделия. Она же является наиболее загруженным и изнашивающимся элементом инструментальной сборки.
  • Основные элементы матрицы:
    • заходная часть;
    • рабочий канал;
    • калибрующий рабочий поясок;
    • выходная часть.

По форме заходной части матрицы классифицируются на плоские и конические. Существуют и переходные варианты, но их применяют редко.

Главной частью канала является калибрующий поясок. Для облегчения выхода изделия из матрицы, размер отверстия за пояском увеличивается.

По числу каналов матрицы подразделяются на одно- и многоканальные. Профили крупной или сложной конфигурации прессуют через одноканальные матрицы. Мелкие профили простой формы (круги, квадраты, полосы) через многоканальные матрицы. Это увеличивает производительность прессового оборудования. Материалом для изготовления матриц является инструментальная и жаропрочная стали.

Многоканальные матрицы

• Игла вместе с матрицей является вторым формообразующим элементом при получении полых профилей. Как игла она используется при прошивке слитка, а как оправка при формировании внутренней полости пресса-изделия. В цикле прессования игла испытывает знакопеременную нагрузку, сжатие-изгиб при прошивке и растяжение при выдавливании. Стойкость игл диаметром 40-60 мм, изготовленных из штампов в инструментальной стали составляет от 400 до 800 прессовок.
• Контейнер является приёмником слитка, нагретого до температуры прессования. Во время работы он испытывает полное давление деформируемого металла и трения по стенкам при высоких температурах. Поэтому к его прочности и теплостойкости предъявляются высокие требования. Контейнеры имеют значительные размеры и массу. Например, у пресса усилием 16 МН масса контейнера составляет 5 тонн, пресса усилием 60 МН - 25 тонн, а у пресса 125 МН - до 60 тонн.

Для обеспечения достаточной прочности контейнеры делают составными: из двух-четырёх втулок. Втулки запрессовывают одну в другую, с натягом. Это позволяет разгрузить во время работы наиболее загруженную внутреннюю втулку. Для уменьшения температурных напряжений в цикле прессования, контейнер предварительно нагревают при помощи встроенных электронагревателей.

Контейнеры для прессового инструмента

• Пресс-шайба служит для предохранения пресс-штемпеля или пуансона от перегрева и износа. Заготовку загружают в контейнер, закрывают пресс-шайбой и при помощи пуансона прикладывают усилия от главного рабочего цилиндра. Разогретый и пластичный металл, находясь в условиях всестороннего сжатия, может перемещаться только в отверстие матрицы. Давайте рассмотрим этот процесс подробнее:
  • В матрицедержатель, который закреплен в передней траверсы, устанавливается матрица, определяющая поперечное сечение прутка.
  • Заготовка помещается в толстостенный цилиндр-контейнер и закрывается пресс-шайбой.
  • Давление от главного цилиндра передается через пресс-штемпель – металл, находящийся в замкнутом объеме, начинает деформироваться. Выдавливаясь через канал матрицы, на выходе он приобретает заданную форму поперечного сечения.

Скорость металла на выходе из матрицы, которая называется скоростью истечения, больше скорости штемпеля скорости прессования во столько раз, во сколько раз площадь поперечного сечения заготовки больше площади поперечного сечения прутка. Это отношение называется коэффициентом вытяжки.