Процесс прессования и изготовления профиля ПК-346 из сплава АД1
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
? присутствуют железо и кремний, то могут образоваться два тройных химических соединения ?(Al-Fe-Si) и ?(Al-Fe-Si). Железо - практически не растворимый в алюминии элемент. При ничтожно малых его содержаниях в структуре алюминия появляется эвтектика Аl + Al3Fe. Соединение Al3Fe выделяется в виде игл, служащих готовыми надрезами в металле.
Кремний не образует с алюминием химических соединений и присутствует в элементарном виде.
Рисунок 3 - Диаграмма пластичности сплава АД1
.3 Выбор и обоснование термической обработки
Полуфабрикаты из алюминия марки АД1 поставляют либо в горячепрессованном, либо в отожженном состоянии. Для снятия напряженного состояния применяют отжиг при температуре 300 - 500С с выдержкой 10-30 мин.
.4 Физические, механические и технологические свойства сплава
Таблица 2 - Физические свойства сплава АД1
СплавСостояниеТеплопроводность ? при 25С, Вт/м*СУдельн. электрич. сопротивление ?108 Ом*мПлотность г/см3Коэффиц. линейного расширен, при 20- 100С, ?*106, С-4Удельн. теплоемк. С при 100С, кДж/кг*СТемпер плавления, САД1М226,082,92,71240,9218643Н217,713,0--657
Механические свойства технически чистого алюминия марки АД1 приведены в таблице 3.
Таблица 3 - Механические свойства отожженного технического алюминия марки АД1
?B, МПа?02, МПа?, %?, 303580
Алюминий имеет высокую теплопроводность и электропроводность. Электропроводность чистого алюминия составляет 60% от электропроводности меди, что обеспечивает алюминию при его малом удельном весе широкое применение в электротехнике в качестве проводникового материала.
Высокая коррозионная стойкость алюминия обеспечивает широкое его применение в химическом аппаратостроении, в быту и других областях.
Так как сплав АД1 имеет низкую прочность, поэтому применение его как конструкционного материала ограничено.
Технический алюминий характеризуется высокими технологическими свойствами. Из него могут быть изготовлены любые полуфабрикаты различных габаритов.
. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
Профиль ПК 346-1 относится к виду сплошного, постоянного по длине сечения профиль; к группе косоугольные, подгруппе тавры; изготавливается из сплава АД1. Поставляется в отожженном состоянии. Площадь сечения профиля 655 мм2. Профиль не симметричен относительно осей X и Y . Длина изделия 1760 мм.
Рисунок 4 - Эскиз профиля
.1 Выбор размеров заготовки
При прессовании профилей из алюминиевых сплавов используют сплошные цилиндрические заготовки круглого сечения диаметром D и длиной L. Для прямого метода прессования должно выполняться эмпирическое условие.
? L/D ? 4,5
Технической характеристикой процесса прессования, определяющей размер заготовки, является коэффициент вытяжки. Его определяют как отношение площади поперечного сечения контейнера к площади сечений всех n - каналов матрицы:
Как показывает практика, коэффициент ? назначают из опыта и интуиции инженера. Для прессования профилей из алюминиевого сплава АД1 рекомендуемый коэффициент вытяжки в пределах до 200.
Зная, площадь поперечного сечения прессованного профиля f = 655 мм2 и задавшись числом каналов в матрице n = 1, коэффициентом вытяжки ? = 34, определяем ориентировочную площадь поперечного сечения контейнера:
И его ориентировочный диаметр:
По расчётному значению Dko = 169 мм выбираем тип пресса с усилием Р = 20 МН, стандартный диаметр контейнера Dk = 170 мм (ближайший к Dko = 169 мм) и другие параметры по справочнику [6].
Далее определяем значение фактического коэффициента вытяжки:
где Fk - действительная площадь поперечного сечения контейнера.
Следовательно
Диаметр заготовки должен обеспечить свободный ввод её в контейнер. Увеличение диаметра заготовки от нагрева составляет (0,01-0,012)D, зазор между контейнером и заготовкой (0,008-0,01)D, плюсовой допуск на заготовку (0,007-0,013)D. С учётом перечисленного диаметр заготовки D=(0,965-0,975)Dk.
Таблица 4 - Исходные данные для выбора типа пресса и размеров заготовки [6].
Усилие пресса р, МНДиаметр контейн. Dk, мм Удельное давл. в конт. при Рмакс., МПаДиаметр заг-ки D, ммМиним. расс-е до крайней точки профиля А, ммВысота пресс- остатка Н,мм (min)Максим, длина заготовки Lмакс., ммМаксим, прессуемая длина, Lмакс. пр., мм.20170890162254070022000
Из таблицы 4 получаем, что диаметр заготовки D = 162 мм.
Длину заготовки определяют исходя из длины прессованного профиля по формуле:
где l - длина готового профиля, l = 1,76, м;
?-припуск на длину, ? = (0,10-0,30), м;
lко - длина концевой обрезки, lко = (0,35-0,60), м;
Н - высота пресс-остатка, Н = 40, мм.
Коэффициент распрессовки заготовки:
Следовательно длина заготовки равна:
Далее проверим выдержано ли наиболее рациональное отношение эмпирического условия
? L/D ? 4,5
В моём случае отношение L/D = 495/162 = 3,06 - входит в рамку эмпирического условия и расчётная длина заготовки в пределах допустимой величины Lпасп. - 700 мм.
Определим длину распрессованной заготовки:
Объём заготовки определяется по формуле:
Масса заготовки
G = V ?,
где ? - плотность материала прессуемого профиля, для алюминиевого сплава АД1 ? = 2710кг/м3.
Следовательно: G = 0,0102 2710 = 27,6 кг