Применение прессованных изделий

Прессованная продукция — профили, трубы, прутки, панели служат оптимальными заготовками для изготовления различных машин и применяются во все больших масштабах в технике. Особенно показательна в этом отношении прессованная продукция из алюминиевых сплавов, так как из них можно изготовить профили практически любой конфигурации. Различных видов профилей сегодня выпускается больше 20 тыс. Такое разнообразие форм позволяет прессованный профиль устанавливать в конструкцию машины часто без какой-либо дополнительной механической обработки — достаточно отрезать нужный по длине кусок профиля, и деталь готова. При этом экономится труд человека, металл не переводится в стружку, нет нужды в установке металлорежущего оборудования. Конечно, без дополнительной механической обработки использовать профили в конструкции удается не всегда, но если и приходится удалять припуск металла резанием, то у прессованного профиля этот припуск значительно меньших размеров, чем при изготовлении детали из штамповки или прокатанной полосы.
Другим очень важным преимуществом прессованной продукции является возможность объединить в одном пресс-изделии несколько частей детали, выполняющих различные функции. Возьмите, например, панель, т. е. пресс-изделие, которое получается из заготовки (слитка) за один ход пресса; разрез поперечного сечения ее приведен на рис. 33. Раньше такое изделие длиной 6—12 м, которое выполняло ограждающую и несущую функции, изготавливали путем сборки катаного листа или плиты с так называемым стрингерным набором. Этот набор, применяемый для упрочнения и придания жесткости конструкции, в виде отдельных профилей — уголковых или тавровых прикрепляли к листу, например, путем клепки. Клепка — трудоемкая, тяжелая операция, а отверстия под заклепку, проделанные в полотне и стрингерах, могут служить источником начала разрушения всей собранной конструкции.

Рис. 33. Клепаная (а) и прессованная (б) панели.
1 — полотно панели из катаного листа; 1 — стрингерный набор из уголковых профилей; 3 — заклепка

Прессованная панель представляет собой монолитную деталь, где полотно и стрингеры соединены между собой как одно целое, следовательно, все работы по соединению полотна и стрингеров путем сборки не нужны.
И наконец, еще одно важнейшее преимущество прессованных изделий. Их можно сделать настолько сложной конфигурации, какую никакими другими способами обработки давлением или даже резанием не получить. Для иллюстрации назовем хотя бы трубу из алюминиевого сплава длиной 15 м, диаметром около 90 мм, в стенках который толщиной 4 мм имеется несколько продольных сквозных отверстий на всю длину трубы. Кроме как прессованием, такое изделие получить невозможно. Подобных примеров можно привести очень много.
Профили раньше получали в основном сортовой прокаткой. Прессованные профили можно получить не только любой сложности конфигурации, но и со значительно более тонкими стенками, чем катаные. Поэтому конструкции, в которые устанавливаются прессованные профили, существенно легче. Кроме того, прессованные профили имеют более точные размеры поперечного сечения, чем катаные.
Приведем некоторые примеры применения профилей в различных отраслях техники. Как уже указывалось, наиболее широко применяются профили из алюминиевых сплавов, поэтому их применение мы и рассмотрим.
Общеизвестно широкое применение прессованных профилей в самолетостроении. Например, в транспортных самолетах они служат основой несущей конструкции.
В настоящее время прессованные профили все больше стали применять и в транспортном машиностроении— в автомобилестроении, в вагоностроении, достигая при этом значительного уменьшения массы конструкции. Кроме того, с применением прессованных профилей, например, при изготовлении бортовых и самосвальных кузовов грузовых автомобилей повышается их грузоподъемность, увеличивается срок службы, снижаются расходы на содержание автомобилей и автомобильных дорог. И, наконец, применение таких профилей в автомобилестроении позволило избавиться от ряда трудоемких сборочных операций (рис. 34).

Рис. 34. Образцы сечений профилей для изготовления кузовов автомобилей производства КамАЗ и ЗИЛ



В вагоностроении использовать профили также выгодно: на сборке одного грузового вагона можно сэкономить до 500 человеко-часов. В пассажирском вагоностроении экономия при сооружении одного вагона составляет от 700 до 1500 руб.
Широко применяются алюминиевые профили и в современном строительстве (рис. 35 и 36): они идут на панели для изготовления стен, оконных рам, дверных проемов и дверей, перегородок, подвесных потолков.

Рис. 35. Образцы сечений тонких, прочных и легких прессованных панелей из алюминиевых сплавов для изготовления стен и перегородок зданий (а), а также схемы соединений двух панелей в конструкции (б)
Рис. 36. Образцы сечений профилей из быстропрессуемого алюминиевого сплава для изготовления оконных рам и стеновых ограждений

Изготовленные из таких профилей, они требуют значительно меньших затрат на сборку и монтаж, могут практически служить неограниченное время, кроме того, эти изделия привлекают строителей современностью форм, возможностью создавать конструкции, отвечающие духу времени. А если создавать здания в крайне отдаленных районах, например на Севере, Дальнем Востоке, в Антарктике, где перевозка любого строительного материала чрезвычайно дорога, то применение очень легких строительных конструкций даст большую экономию на одних транспортных расходах.
Алюминиевые профили хорошо себя зарекомендовали и в энергетическом машиностроении, например при изготовлении корпусов электродвигателей малых и средних мощностей (рис. 37).

Рис. 37. Поперечное сечение прессованного профиля для изготовления корпусов электродвигателей

Прессованные фасонные трубы как нельзя лучше вписались в конструкцию и других энергетических устройств — различных теплообменных аппаратов. Это объясняется тем, что из алюминиевых сплавов легко отпрессовать трубу различной конфигурации, которая имеет охлаждающие элементы, выполненные в виде ребер. Ребра могут быть как с наружной, так и с внутренней стороны трубы, их число может быть любым, толщина и высота ребер удовлетворяют требованиям теплообменного устройства — имеют высокоразвитую поверхность теплообмена. Трубы могут быть отпрессованы и с большим числом каналов, по одним, например, протекает охлаждаемая жидкость, а по другим — охлаждающий реагент.
Алюминиевые прессованные профили успешно применяются и в сельском хозяйстве при решении больших задач Продовольственной программы: для изготовления корпусов теплиц, создание оросительных систем.


Профессия — прессовщик