Технологический инструмент

Технологический прессовый инструмент работает в условиях высоких давлений, частых изменений температуры, достигающей больших значений и интенсивного абразивного износа. Поэтому инструмент должен иметь высокую стойкость, а также постоянство размеров, так как от этого зависит точность пресс-изделий, и обеспечивать высокое качество поверхности профилей. Инструмент должен быть изготовлен из недефицитных и недорогих материалов, а технология его изготовления не должна быть трудоемкой, энергоемкой и дорогой. В ряде случаев инструмент для прессования — его прочность, стойкость, длительность изготовления — может стать причиной сдерживания дальнейшего развития процесса, улучшения качества профилей, удлинения сроков их изготовления, Если посмотреть, из каких статей расхода состоит себестоимость * пресс-изделий, и сравнить эти статьи, например, со статьями себестоимости проката, то увидим, что при прессовании доля расходов на прессовый инструмент значительно более высокая, чем при прокатке. Так, при прессовании некоторых жаропрочных сплавов, температура обработки которых превышает 1000 °С, матрица выдерживает всего одну—две прессовки. А иногда возможность прессования того или иного сложного профиля определяется только тем, можно ли изготовить необходимый прочный и стойкий инструмент для его изготовления. Поэтому задача повышения стойкости инструмента — исключительно важна, и работы по дальнейшему улучшению инструмента для прессования являются необходимыми, так как от них зависит развитие процесса.

Рис. 16. Типовая схема инструмента для прямого прессования профилей:
1 — контейнер; 2 — пресс-штемпель; 3 — пресс-шайба; 4 — матрица; 5 — подкладка под матрицу; 6 — направляющая

Типовая схема конструкции инструмента для прессования профилей прямым методом приведена на рис. 16. Как видно инструмент для прессования — это контейнер, матрица, подкладка под матрицу, пресс-штемпель (иногда его называют шплинтоном) и пресс-шайба. Рассмотрим особенности условий работы и конструкцию перечисленного инструмента.

* Себестоимость — затраты на производство единицы продукции


Стойкость прессового инструмента влияет на себестоимость пресс-изделий, от нее зависит также устойчивая работа пресса и выработка работающих. На стойкость инструмента оказывает влияние большое число различных факторов. Назовем основные: свойства прессуемого металла или сплава и, как следствие, температурные и силовые условия прессования; длительность воздействия высоких температур и частота изменений температуры; скорость — динамичность прессования, а значит, и приложения нагрузки на инструмент; сложность формы пресс-изделия; некоторые конструктивные особенности инструмента: выполнен ли он предварительно напряженным, как например, большинство современных контейнеров, есть ли в инструменте малые радиусы переходов от одного сечения к другому и прочие концентраторы напряжений, являющиеся местом начала разрушения; правильность расчета инструмента на прочность; свойства инструментальных материалов и технологический уровень изготовления инструмента: режим ковки, термической обработки, строгость контроля за выполнением этих режимов; применение современных способов химико-термической обработки инструмента и защитных покрытий рабочих поверхностей инструмента; условия эксплуатации инструмента — обеспечение необходимого подогрева инструмента, соосность пресса, охлаждение отдельных частей инструмента в случае необходимости, периодичность своевременной зачистки, аккуратное хранение и заботливое отношение во время эксплуатации на прессе; проведение необходимых профилактических и восстановительных ремонтов.
Вследствие большого числа названных факторов, а также различия температурных, силовых и скоростных условий прессования металлов, большого разнообразия форм прессуемых профилей невозможно определить точные нормы расхода инструмента для выпуска одной тонны готовых пресс-изделий. Поэтому можно рассматривать только приближенные, усредненные нормы. В табл. 5 для примера приведены нормы стойкости основных де талей инструмента для прессования алюминиевых сплавов.
При прессовании металлов, обработка которых про изводится при температуре около 1000°С (титановые жаропрочные, сплавы, стали), стойкость контейнеров оправок, пресс-шайб и особенно матриц резко снижается — иногда матрица работает всего 1—3 прессовки. По этому очень важно искать эффективные пути повышения стойкости инструмента и снижения его стоимости Новые способы изготовления инструмента, например точное литье матриц, позволяет резко уменьшить механическую обработку, особенно при изготовлении комбинированных матриц, и тем самым ускорить их изготовление и снизить его стоимость. В заключение подчеркнем еще раз, что от прессовщика в значительной степени зависит срок службы технологического инструмента.


Профессия — прессовщик