Процесс прессования и изготовления профиля ПК-346 из сплава АД1
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
.
Таблица 5 - Основные размеры заготовки.
НАИМЕНОВАНИЕРАЗМЕРЫДиаметр заготовки162 мм.Длина прессуемой заготовки495 мм.Масса заготовки27,6 кг.
.2 Выбор оборудования
Исходя из расчета заготовки для изготовления профиля выбираем пресс усилием 20 МН.
.3 Определение температурно-скоростного режима прессования
Температурный интервал прессования определяется температурой начала Тн и конца Тк. Его выбирают так, чтобы при верхних предельных температурах не происходило перегрева или пережога металла, а при нижних - усилие прессования оказалось меньше предельного (паспортного) усилия пресса и обеспечивало требуемое качество структуры прессового изделия. Для выбора температурного режима прессования используют диаграммы состояния и пластичности - Рисунок 2, 3.
Максимальная температура прессования Тмакс. Должна соответствовать максимальному значению относительного сужения ? и относительного удлинения ? при минимальном (или близком к нему) значении предела текучести ?т.
Причём значение этой температуры не должно превышать 0,9Ts, где Ts - температура линии солидуса. Для сплава АД1 температура линии солидуса Ts = 540С. Из диаграммы пластичности - Рисунок 3 имеем Тмакс = 450С.
С учётом охлаждения во время транспортировки ?Ттр от нагревательного устройства к прессу температура нагрева заготовки рассчитывается по формуле:
Тнагр = Тн + ?Ттр = Тмакс - ?Тдеф + ?Ттр
где ?Тдеф - тепловой эффект деформации.
Разогрев металла от деформации можно найти по приближенной формуле:
где - предел текучести при температуре Тмакс (определяется по диаграмме пластичности) и в данном сплаве = 8 МПа;
с - средняя удельная теплоёмкость = 870, ДЖ/кг* град.
Следовательно:
Падение температуры при транспортировке находится из выражения:
где ?тр - время транспортировки, находится в пределах - 10-30, с;
Vохл - средняя скорость охлаждения пределы которой находятся в интервале 2-5 С.
Определив температуру ?Тдеф, ?Ттр и Тмакс вычислим температуру нагрева заготовки.
Скорость истечения Vист зависит от множества факторов, допустимая скорость истечения профилей из алюминиевого сплава АД1 составляет 30 - 150 м/мин. Скорость прессования Vпр и скорость истечения Vист связаны между собой соотношением. Скорость истечения для данного профиля из сплава АД1 принимаем 60 м/мин.
.
м/мин
.4 Расчёт энгеросиловых параметров
Усилие прессования находим по наиболее распространенной формуле И.Л. Перлина [1]:
где - усилие, необходимое для осуществления деформации без учёта внешнего трения; Ткр, Тм, Тп - усилия, необходимые для преодоления сил трения по боковой поверхности контейнера, матрицы и калибрующего пояска соответственно.
Составляющие полного усилия при прессовании сплошных профилей из сплошной цилиндрической заготовки вычисляют по выражениям:
В этих формулах:
где i - интегральный показатель деформации;
- интегральный показатель дополнительной деформации;
- средняя площадь профиля, разбитого на N участков;
h - высота очага деформации;
? - угол наклона образующей канала матрицы к ее оси, ?=60;
- поверхность трения;
П - периметр профиля;
l - длина калибрующего пояска;
- коэффициенты трения на контактных поверхностях матрицы, калибрующего пояска и боковой поверхности контейнера.
Таблица 6 - Значения коэффициентов трения.
Условия прессованияСо смазкой0,150,100,12Без смазки0,450,200,50
Sh, Sk, Sc - истинные пределы текучести соответственно в начале и конце очага пластической деформации, среднее по очагу деформации
Предел текучести около боковой поверхности контейнера в условиях полного схватывания.
Значение и определяют с учётом Тн и длительности пребывания металла в очаге деформации ?.
где - объем очага деформации;
- секундный объем, вытекающий из каналов в матрице.
По диаграмме - Рисунок 5 для сплава АД1 при ? = 1.5 сек и Тнагр=450С определяем значение и .
Рисунок 5 - Зависимость сопротивления деформирования (S) сплава АД1 от температуры (ТС) и длительности деформации (?)
Предел текучести около боковой поверхности
Определив все значения, получаем:
Следовательно усилие прессования будет равно:
По известному усилию прессования определяется расчетное усилие пресса:
где Кз - коэффициент запаса по усилию, учитывает неточность расчётов, возможный недогрев заготовки, скоростную характеристику пресса и т.д.
Найденное расчётное значение усилия пресса сравниваем с предварительно выбранным по таблице и видим, что расчётное усилие меньше номинального усилия 20 МН, следовательно, пресс выбран правильно.
.5 Выбор основного и вспомогательного оборудования
Основным оборудованием являются пресс и печь нагрева заготовок. В нашем технологическом процессе используются прутково-профильный гидравлический пресс усилием 20 МН, в котором предусмотрены специальные устройства для осуществления вспомогательных операций: транспортеры для продольного перемещения профилей, поперечного (шагающие балки) и т.п., со следующими техническими характерист