Контейнер

Контейнер служит для приемки заготовок и воспринимает под рабочей нагрузкой растягивающие напряжения, которые действуют по радиусу от оси к периферии. При прямом прессовании заготовка движется по контейнеру, и его внутренняя стенка испытывает сильное трение. Чтобы задержать остывание заготовки и тем самым снизить неравномерность деформации, контейнер обычно нагревают, поэтому он испытывает также и термические напряжения. Так как давления прессования обычно высокие, а температура контейнера при горячем прессовании составляет не менее 400°С, ему приходится работать в весьма тяжелых условиях, подчас на пределе возможностей инструментальных материалов. Поэтому прочность контейнера может быть условием, ограничивающим повышение давления прессования.

Чтобы снять это ограничение или хотя бы уменьшить его влияние, контейнер изготовляют из жаропрочных высоколегированных инструментальных сталей, подвергают его упрочняющей термической обработке и делают многослойным — чаще всего состоящим из трех слоев (из трех втулок). Преимущество многослойной конструкции заключается в следующем. При ее изготовлении на внутреннюю — рабочую втулку надевают с очень небольшим зазором разогретую наружную, т. е. осуществляют горячую посадку наружной втулки. При остывании наружная втулка сжимается и сильно сдавливает внутреннюю, в которой возникают сжимающие напряжения. Такая конструкция называется предварительно напряженной. После того как комбинированная втулка будет нагружена рабочими нагрузками, в ней возникнут растягивающие напряжения. Складываясь с уже наведенными напряжениями сжатия, они как бы нейтрализуются, и в итоге втулка выдерживает значительно более высокие рабочие растягивающие напряжения. На блок внутренней и наружной втулки после их сборки и остывания надевают третью — нагретую втулку, и уровень предварительных напряжений еще больше увеличивается.

Подавляющая часть контейнеров предназначена для прессования круглых заготовок. Для прессования панелей применяют специальные контейнеры под плоскую заготовку; сечение таких контейнеров имеет плоскоовальную форму, т. е. форму сильно вытянутого прямоугольника с закругленными углами. Большие радиусы в местах сопряжения сторон прямоугольника обеспечивают повышение прочности контейнера, так как разрушение его обычно начинается с углов.

Втулки контейнера — внутреннюю, промежуточную и наружную изготавливают из инструментальных сталей марок 5ХНВ, 27Х2Н2МВФ и др. Это — высококачественные стали, они хорошо проковываются и подвергаются закалке и отпуску. Эти операции проводят в печах, в которых контролируется и точно выдерживается заданный температурный режим. Для облегчения сборки и разборки втулок их поверхность обтачивают немного на конус.

Контейнер перед установкой на пресс нагревают до нужной температуры на специальном стенде. Его подогревают на прессе в тех случаях, если его температура опустилась ниже требуемой. Подогрев контейнера обычно осуществляют с помощью трубчатых электронагревателей или индукционным способом.

Контейнер закрепляют на прессе в контейнеродержателе; с помощью гидравлических цилиндров контейнер передвигается по направляющим. Прессовщику необходимо следить за тем, чтобы контейнер в процессе работы был расположен строго по оси пресса. В прессах современной конструкции имеются направляющие с большими поверхностями прилегания подвижных частей для движения контейнера, и поэтому перекосы контейнера относительно пресс-штемпеля исключены. Наибольший контейнер применяется на прессе 200 МН: рабочий диаметр втулки такого контейнера 1100 мм, его масса равна 100 т.

В процессе эксплуатации под действием сил трения и высокой температуры рабочая втулка контейнера постепенно изнашивается: на внутренней поверхности ее На расстоянии от матрицы, равном, примерно одной трети длины заготовки, появляется выработка (углубление), кроме того, образуются мелкие трещины, царапины, риски. Если местная выработка значительна, то втулку контейнера ремонтируют: место выработки протачивают или выфрезеровывают, а затем на него наплавляют металл электродами специального состава. После наплавки втулку протачивают на требуемый размер. Иногда выработка настолько значительна, что отремонтировать её не представляется возможным. В этом случае втулку направляют в лом и заменяют новой. Конечно, экономически это невыгодно, поэтому прессовщик систематически должен следить за состоянием втулки и своевременным её ремонтом. Работа же на выработанной втулке приводит к снижению качества пресс-изделий, а иногда и к браку: на поверхности профилей могут появиться пузыри, плены и другие дефекты:
При организации прессового производства нужно стремиться к тому, чтобы на каждом прессе стоял контейнер одного диаметра, установка контейнеров различных диаметров нежелательна. Однако это не всегда возможно, так как подчас даже в течение одной смены требуется изготовить несколько профилей которые прессуются с различных контейнеров. В этом случае или заменяют контейнер, или в контейнере, установленном на прессе, заменяют втулку. Для этого подлежащую замене втулку охлаждают водой, а затем, когда она в результате охлаждения сожмется, выпрессовывают. Выпрессовка втулок больших размеров производится на специальных стендах.

При конструировании контейнеров делают их теоретический расчет. В основу расчета закладывают наибольшие напряжения, которые развиваются на пресс-шайбе при номинальном усилии пресса. По напряжениям на пресс-шайбе определяют наибольшие напряжения, растягивающие контейнер изнутри, определяют число втулок контейнера, рассчитывают напряжения от горячей посадки втулок, определяют размеры втулок и всего контейнера в целом.