ВІКІСТОРІНКА
Навигация:
Інформатика
Історія
Автоматизація
Адміністрування
Антропологія
Архітектура
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Військова наука
Виробництво
Географія
Геологія
Господарство
Демографія
Екологія
Економіка
Електроніка
Енергетика
Журналістика
Кінематографія
Комп'ютеризація
Креслення
Кулінарія
Культура
Культура
Лінгвістика
Література
Лексикологія
Логіка
Маркетинг
Математика
Медицина
Менеджмент
Металургія
Метрологія
Мистецтво
Музика
Наукознавство
Освіта
Охорона Праці
Підприємництво
Педагогіка
Поліграфія
Право
Приладобудування
Програмування
Психологія
Радіозв'язок
Релігія
Риторика
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Статистика
Технології
Торгівля
Транспорт
Фізіологія
Фізика
Філософія
Фінанси
Фармакологія


Обладнання та технологія високошвидкісного

Пресування

Як зазначалось вище, в порошковій металлургії знаходят застосування порохові копри, установки для гідродинамічного пресування, пристрої в яких відбувається пряма дія вибухової хвилі на матеріал, що ущільнюється , пристрої для магнітно–імпульсного пресування та інші. Принцип дії та будову деяких з них нами були розглянуті вище (рис.96–102).

Загалом обладнання, яке використовують для імпульсного пресування за принципом дії та виду енергоносія класифікувати згідно схеми приведеної на рисунку 104.

 

Рисунок 104 – Класифікація імпульсних машин

 

З розглянутих вище найбільш простою установкою для високошвидкісного (імпульсного) пресування порошкових матеріалів є установки типу "копер" (рис.96). До установок подібного типу можна віднести також і високошвидкісні преси та молоти. На рисунку 105 показана установка для високошвидкісного деформування порошкових спечених матеріалів. Установка складається з порохового копра вертикального типу, що включає основу 1 і верхню плиту 2, стягнутих колонами 3. Висота колон забезпечує необхідну закриту висоту копра. У верхню плиту вмонтоване дуло 4 з гніздом під гільзу 5, в яку вставляється патрон з порохом. На дуло зовні навертається патрон 6 і укручується ударник пружинного дії 7. У стовбурі рухається шток 10, до якого гвинтом 8 прикріплена мідна шайба мідна 9, яка зрізається. Ця шайба на початку процесу забезпечує підпір продуктів згоряння пороху, а потім служить ущільненням, що перешкоджає попаданню газів в робочу зоку. Цю ж роль виконує наявний у дулі отвір 11. До штоку кріплять робочий пуансон 12, який переміщається по напрявляючій 13. Заготівку 14, що підлягає деформації, поміщають в матрицю 15 і затискають між плитами 16 з допомогою скоби 17, що складається з двох половинок, стягнутих болтами 18. Після пресування пресовка виштовхується з матриці за допомогою штока 19 виштовхувача 20.

1 – основа ;2 –плита; 3 – колони; 4 – дуло; 5 – гільза; 6 –патрон; 7 – ударник; 8 – гвинт; 9 – мідна шайба;10 –шток; 11 – отвір; 12 – пуансон; 13 – напроавляюча; 14 –заготівка; 15 – матриця; 16 – плити; 17 – скоба; 18 – болт; 19–шток; 20 – виштовхувач   Рисунок 105 – Установка високошвидкісного деформування з пороховим копром вертикального типу  

 

Для двостороннього ударного пресування можна використовувати установку, схему якої показано на рисунку 106. Установка складається з двух енергетичних пристроїв 5 і 9, що складаються з спарених гідравлічного 4 і пневматичного 2 циліндрів, які поділяються кришкою 3. Ці ланки укріплені вертикально і одновісно на верхній і нижній плитах, а між ними на середній плиті встановлена прес-форма 1 для двостороннього пресування. Гідравлічний циліндр в даній системі є допоміжним і відновлює енергію стисненого газу, використаного при ударі. Всі пристрої та механізми змонтовані на станині каркасного типу, верхня, нижня і середня плити якої сполучені вертикальними циліндричними колонами.

1–прес-форма ;2 –пневматичний циліндр; 3 – кришка; 4 – гідравлічний циліндр; 5,9 – енергетичні пристрої; 6 –шток; 7 – поршень; 8 – гвинт; 9 – мідна шайба   Рисунок 106 – Установка для двохстороннього ударного пресування

Працює установка наступним чином. Шток 6 гідроциліндра тягне поршень 7 вгору і в робочій порожнини пневмоциліндра відбувається стиснення газу. Потім реверсируєтся хід гідроциліндра і його шток, опускаючись вниз наприкінці ходу, діє на пробку 8 поршня пневмоциліндра, виводячи його зі стану рівноваги. Після відриву поршня від опорної поверхні змінюється співвідношення робочих площ поршня і він переходить в режим розгону. Характеритсики такої установки наведені в таблиці 34.

 

Таблиця 34 – Характеристики установки для двостороннього імпульсного (ударного) пресування

Характеристика Значення
Номінальний тиск газу в пневмоцилиндре, МПа
Номінальне зусилля гідроциліндра, кН
Сумарна енергія ударників, Дж
Максимальний сумарний хід ударників, мм 180х2
Максимальна швидкість ударників, м/с

 

Для високошвидкісного формування порошкових матеріалів, а також високошвидкісного деформування спечених заготівок можна використовувати машини типу "Реtго-Fогgе", розроблені в Бірмінгемському університеті (Англія), які є поєднанням високошвидкісного преса і двигуна внутрішнього згоряння. До переваг машин відноситься їх висока енергоємність при низькій металоємності, висока продуктивність, збільшений термін служби прес-форм завдяки короткого циклу роботи. Принципова схема таких машини показана на рисунку 107.

1– робочий інструмент; 2 –шток; 3 – камера зворотнього тиску; 4 – поршень; 5 – клапан; 6 –азгорання; 7 – свічка; 8 – клапан; 9 – отвір; 10 – форсунка   Рисунок 107 – високошвидкісні машини типу "Реtго-Fогgе"

 

В цій машині поршень 4 (I) за допомогою штока 2 з'єднаний з робочим інструментом 1 і знаходиться у верхньому положенні завдяки протидії тиску повітря (135–340 кПа) в камері зворотного тиску 3. У цьому положенні поршень 4 закриває отвір 9 в камері згоряння 6. Через клапан 8 в камеру згоряння подається повітря під тиском 135–800 кПа. При цьому клапан 5 закритий. Відношення площі поршня в камері зворотного тиску до площі в камері згорання при верхньому положенні поршня дорівнює 6–10, тому, незважаючи на більш високий тиск повітря в камері згоряння порівняно з камерою зворотнього тиску поршень знаходиться у верхньому положенні. В камеру згоряння через форсунку 10 подається паливо, яке запалюється за допомогою свічки 7 (рис.107, II). Тиск у камері згоряння збільшується в 5-7 разів і стає більше, ніж в камері зворотного тиску. При невеликому переміщенні поршня відкривається отвір 9 і порушується герметичність камери. Продукти високого тиску в камері згоряння, діючи на всю площа поршня, надають йому велике прискорення і кінетичну енергію, яка і використовується в процесі пресування або обробки заготівок тиском (рис.107, III). Наприкінці робочого циклу вихідний клапан 5 відкривається і поршень повертається у вихідне положення під тиском повітря в камері зворотного тиску (рис.107, IV).

Храктеристики деяких установок для імпульсного (ударного) пресування типу аведені в таблиці 35.

 

Таблиця 35 – Характеристики установок типу "Реtго-Fогgе"

для імпульсного (ударного) пресування

Характеристика Марка машини
МК-1 МК-2
Максимальна енергія, Дж
Максимальна швидкість робочого пуансона, м/с
Хід робочого пуансона, мм
Об'єм камери згоряння, см3
Діаметр поршня, мм
Тиск у камері згоряння, кПа
Тривалість одного циклу, с

 

Для високошвидкісного пресування можна застосовувати пневматичні преси імпульсної дії розроблені в Росії (НДІПТмашем) для гарячої штамповки порошкових матеріалів (рис. 108).

1– поршень; 2 –нижня траверса; 3 – осереь; 4 – фіксатор; 5 – втулка; 6 –робочий циліндр; 7 – колони; 8 – ресівер; 9 – сідло; 10 – клапан; 11 – кришка; 12 –пружина; 13 – порожнина; 14 – клапан; 15 – порожнина; 16 –сідло; 17 – плунжер; 18 – стакан; 19 – дросель; 20 – стакан; 21,22 – деталі прес-форми; 23 – пневмоциліндр   Рисунок 108 – Прес для горячей штамповки (імпульсного пресування) порошкових заготівок  

Прес являє собою чотириколонний агрегат, утворений верхньою і нижньою 2 траверсами, сполученими колонами 3. У верхній траверсі жорстко змонтована головна частина преса, що складається з ресивера 8 і робочого циліндра 6. У верхній частині ресивера встановлений клапан 10, який притискується у вихідному положенні до сідла 9 пружиною 12. В клапані 10 змонтований зворотний клапан 14. В порожнині робочого циліндра встановлений плунжер 17, на якому змонтовані деталі 21 верхньої частини прес-форми. Нижня частина циліндра закривається стаканом 18 з вставленою у нього втулкою 5. Змонтовані в стакані 19 фіксатори 4 утримують плунжер в крайньому верхньому положенні. Регульований дросель 19 служить для видалення витоків повітря і попередження самовільного переміщення плунжера. На нижній траверсі преса встановлені нерухомі деталі 21 прес-форми і пневмоцилиндр 23, призначений для вилучення центрального стрижня при виготовленні деталей з отвором. Для автоматичного вилучення сердечника відпрацьованим повітрям штоковая порожнину циліндра 18 з'єднана з поршневий порожниною робочого циліндра трубопроводом.

Працює прес наступним чином. Стиснене повітря з магістралі через отвір у кришці 11 надходить в порожнину 13, притискаючи клапан 10 до сідла 7, а потім через канал і зворотний клапан 14 надходить в ресивер 8, заповнюючи порожнину 15. Коли повітря випускається з порожнини, 13 клапан 10 під дією повітря, що знаходиться в ресивері, різко піднімається, відкриваючи доступ повітря до поршня плунжера. Так як діаметр вихідного отвору сідла клапана дорівнює діаметру робочого циліндра, повітря з мінімальними втратами з високою швидкістю спрямовується до поршня плунжера і, надаючи йому ударну дію, розганяє плунжер з укріпленим на ньому прес-інструментом. Після того, як поршень бойка зайняв нижнє положення, відкривається вхід в трубопровід, по якому відпрацьоване повітря надходить у циліндр 23, переміщаючи поршень 1 разом з укріпленим на ньому осередьом 3 вниз, а потім через отвір викидається в атмосферу. Прес управляється за допомогою стисненого повітря низького тиску. Регулювання швидкості переміщення плунжера і проведеної роботи легко забезпечується зміною тиску в ресивері в межах від 1000 до 12000 кПа.

Характеристики розглянутого преса наведені в таблиці 36.

Пресування із застосуванням як енергоносія бризантних вибухових речовин практично не вимагає ніякого устаткування. Вибухова речовина в цьому випадку знаходиться в безпосередньому контакті з порошком, який ущільнюється і при вибуху ущільнює його (рис.98). В даному випадку імпульс тиску продуктів вибуху замінює силову частина устаткування і діє на необмежену площа заготовки. Змінюючи геометрію заряду, його відстань до заготівлі і властивості проміжного середовища, можна добитися оптимального розподілу тиску і отримати задані властивості виробів.

 

Таблиця 36 – Характеристики високошвидкісного пневматичного преса імпульсної дії

Характеристика Значення
Маса падаючих частин, кг 50
Максимальний тиск повітря, кПа
Швидкість поршня, м/с 16,9
Корисна робота, Дж
Відношення енергії удару до маси преса 7,7

 

Магнітно-імпульсне формование відрізняється високими тиском і швидкістю пресування, а також можливістю радіального прикладання навантаження. Тиск за допомогою електричного струму імпульсу можна отримувати або високовольтним електричним розрядом у рідини або наведенням магнітного поля великої щільності.

© 2013 wikipage.com.ua - Дякуємо за посилання на wikipage.com.ua | Контакти