OBRABOTKAMETALLOV Vol. 25 No. 4 2023 93 TECHNOLOGY каналов общий коэффициент вытяжки уменьшается. Это становится важным фактором, если планируется прессование металлов с высокими значениями сопротивления деформации без применения нагрева. Однако приходится учитывать, что при увеличении числа каналов растет площадь контактной поверхности на уровне калибрующих поясков матрицы. Усугубляет ситуацию то, что учет этой площади в формуле определения усилия прессования осуществляется введением в качестве сомножителя коэффициента вытяжки, а это при прессовании значительная величина. Поэтому приходится следовать правилу минимизации длин калибрующих поясков. Их длина должна обеспечивать условие прочности с небольшим коэффициентом запаса. При постановке задачи длина калибрующих поясков назначена 4 мм. Следует специально отметить, что, в отличие от традиционного прессования, оси каналов матрицы в данном случае находятся в плоскости, расположенной под углом 90° к оси контейнера. Это позволяет уменьшить размер пресс-остатка, что, в свою очередь, ведет к росту значения выхода годной продукции. Равноосная форма каналов матрицы обеспечивает в каждом макроочаге деформации равномерное распределение напряжения. На рис. 1, а, б справа показана схема рассматриваемого устройства, отражающая взаимное положение деталей в промежуточный момент деформации заготовки 7 с получением прутков 8. Следует указать, что устройство устанавливается и фиксируется на столе пресса, а пуансон 1 (рис. 1, а) взаимодействует с ползуном пресса. Конструктивные элементы скрепления плиты 6 со столом и пуансона 1 с ползуном на рис. 1 не показаны. Подготовкой к процессу прессования цилиндрической заготовки 7 диаметром D является нанесение на нее смазки по торцам и боковой поверхности. Первым этапом цикла прессования является установка заготовки 7 в канал контейнера 2. Далее посредством привода пресса приводят в действие пуансон 1 и опускают его до соприкосновения с верхним торцом заготовки 7. На рис. 1, а, б слева показано взаимное положение деталей устройства в этот момент. На следующем этапе процесса пуансон 1 под действием усилия пресса Р перемещается, при этом деформируется нижняя торцевая поверхность заготовки 7, а основной ее металл вытекает в каналы матрицы 5. В результате такого цикла прессования формируются три прутка диаметром d, длина которых зависит от объема исходной заготовки и степени деформации материала. Эксперименты по холодному прессованию магния были выполнены на прессе номинальным усилием 10 МН [17] в условиях научной лаборатории института физики металлов УрО РАН. Номинальное усилие цилиндров подъема пресса – 2 МН. Номинальное давление рабочей жидкости – 32 МПа. Ход подвижной траверзы – 1000 мм. Наибольшее расстояние между столом и подвижной траверсой – 1800 мм. Сама сборка прессового инструмента соответствовала схеме углового неравноканального прессования, и при этом использовалась матрица с одним каналом прямоугольного сечения размерами 40×1 мм. Пуансон изготовлен из стали Р18 с целью исключения его разрушения вследствие воздействия на него в процессе деформации усилия достаточно высокого значения. Выбор этой марки стали обоснован ее высоким сопротивлением к разрушению и твердостью. Сталь Р18 была подвергнута закалке в вакуумной капсуле при температуре 1290 °С и трехкратному отпуску по одному часу при температуре 550 °С. В результате такой термической обработки получено достаточно высокое значение твердости (64 HRC). Прессование осуществляли из контейнера круглого поперечного сечения, состоящего из двух втулок, плотно вставленных одна в другую с натягом. Внутренняя втулка по сравнению с наружной изготовлена из более прочной стали, так как она в процессе воспринимает большую часть давления. Внутренний диаметр контейнера – 40 мм. Коэффициент вытяжки при получении полосы 40×1 мм составил 2 / ( ) 31 4 D bh π λ = = . Выявлено, что при таких технологических параметрах повреждений прессовой оснастки не происходит. Сделан вывод о том, что схема работоспособна и значение коэффициента вытяжки λ менее 31 в описанной схеме деформации является допустимым. При использовании рассматриваемого устройства, в состав которого входит матрица,
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1