Работа на гидравлическом прессе

Работа на неавтоматизированном гидравлическом прессе осуществляется бригадой, состоящей из 2—3 человек на вертикальном прессе и 3—6 человек на горизонтальном прессе. Ответственным за работу бригады является старший аппаратчик.

Старший аппаратчик перед началом работы получает сменное задание с указанием марки сплава, размера слитков и готовых изделий, количества последних и режима обработки. В соответствии с этим заданием производят загрузку и нагрев слитков, подготовку и установку инструмента.

При подготовке прессового инструмента особое внимание уделяется правильному установлению размера матриц. Это особенно относится к прессованию прутков и труб, передаваемых потребителям в прессованном виде, без волочения.

Чтобы правильно установить размеры инструмента, необходимо знать допуски на готовые изделия, припуски на заготовку для волочения и величину линейной усадки при охлаждении прессованных изделий.

Допуски определяют точность изготовления изделий, т. е. они указывают на допустимую величину отклонения от заданных размеров (табл. 16).

Пример. Найдем предельные размеры медных прутков и труб диам. 50 мм.

Допуск на прутки диам. 50 мм равен —1,0 мм. Следовательно, предельно допустимые размеры для этих прутков равны 49 и 50 мм. Допуск на трубы с наружным диам. 50 мм равен ±0,6 мм; это значит, что трубы должны быть не меньше 49,4 мм и не больше 50,6 мм.

Припуски на волочение представляют собой разницу между толщинами прессованных и тянутых изделий. За счет припусков при волочении размеры заготовок уменьшаются до размеров готовых изделий. Обычно припуски на волочение дают только при прессовании прутков из тяжелых металлов и сплавов диам. 6—32 мм, подвергающихся, как правило, одной протяжке (см. табл. 16). При прессовании труб припуски специально не оговаривают, поскольку это величина значительная, и для их съема применяют волочение в несколько проходов. Поэтому при прессовании трубных заготовок руководствуются только их номинальными размерами и допусками.

Величина припусков на волочение устанавливается в зависимости от свойств металла и предъявляемых к нему требований. Поэтому припуски на заготовки для тянутых медных и латунных прутков, хотя бы и одинакового размера, берут различными. Например, заготовка для латунных тянутых прутков диам. 10 мм прессуется размером 10,5—10,8 мм, а для медных 11,1—11,5 мм. Прутки и толстостенные трубы из легких металлов и сплавов прессуются сразу на готовый размер. В этом случае допуски на эти изделия устанавливаются специальными ГОСТами.

Припуски на линейную усадку. Линейная усадка — свойство тел изменять свои размеры при изменении температуры. С этим свойством приходится считаться при прессовании, которое обычно осуществляют в горячем состоянии: размеры же отпрессованных изделий определяют в холодном состоянии, когда они несколько уменьшатся.

Величина линейной усадки зависит от коэффициента линейного расширения материала, температуры нагрева и размеров предмета. У сталей, применяемых для изготовления прессового инструмента, коэффициент линейного расширения в 1,5—2 раза меньше, чем у большинства цветных металлов. Поэтому, а также и потому, что температура нагрева матриц сравнительно невелика, изменение их размеров от нагрева обычно не учитывают.

Чтобы учесть неизбежное уменьшение размеров прессованных изделий при их остывании, матрицы берут несколько большего размера, т, е. с припуском. Практически толщина изделия из меди и ее сплавов после остывания с температуры прессования (700—850° С) до комнатной температуры (20° С) уменьшается примерно на 1,25%. При прессовании изделий из алюминиевых сплавов это уменьшение составляет 1%. Поэтому матрицы берут размером больше толщины изделия в холодном состоянии на величину, указанную в табл. 17.

Размер очка матрицы после длительной эксплуатации обычно уменьшается. Объясняется это тем, что поверхностный, наиболее разогретый слой металла матрицы увлекается прессуемым металлом в очко матрицы. Чем выше температура прессуемого металла и ниже твердость матриц, тем интенсивнее уменьшается ее отверстие, а вместе с тем и размер изделия. Чтобы увеличить срок службы матрицы, припуски на волочение и линейную усадку прибавляют к наибольшему допустимому размеру изделия.

На основании полученных сведений определим размеры матриц для прессования прутков и труб одинакового наружного диаметра (30 мм), но различного назначения.



При определении диаметра игл руководствуются диаметром отверстий матриц и толщиной стенки труб. Уменьшение толщины стенки труб в результате линейной усадки составляет примерно 1%, а допуск на толщину стенки обычно принимают равным ±10%, т. е. допускаются отклонения в пределах 20%. Из сопоставления этих данных видно, что линейная усадка по толщине стенки практического значения не имеет. Поэтому при выборе иглы ее размер берут равным номинальному. При прессовании труб с применением нового и правильно подобранного инструмента толщина стенки трубы получается близкой к ее верхнему пределу. По мере осадки матрицы толщина стенки постепенно уменьшается и приближается к нижнему пределу.

В соответствии с предстоящей работой подбирают необходимого размера и типа пресс-шайбы. При этом руководствуются тем правилом, что прутки из сплавов ЛС59-1, ЛО62-1, ЛЖМЦ59-1, Л63, ЛАН59-3-2, Бр.АЖМцЮ-3-1,5 и Бр.АЖНЮ-4-4 прессуют с рубашкой, а поэтому берут прутковые пресс-шайбы. Трубы же из всех сплавов, заготовки для вертикальных прессов, медные прутки и всевозможные изделия из алюминия, магния и их сплавов прессуют без рубашки, поэтому берут трубные пресс-шайбы.

Внешний вид подготовленного инструмента должен быть вполне доброкачественным. Матрицы не должны иметь трещин, царапин, забоин и налипшего металла или окалины. Особое внимание следует уделять состоянию рабочего пояска, который всегда должен быть совершенно чистым.

Иглы не должны иметь указанных недостатков, а также не должны быть кривыми, вытянутыми и сработанными. Незначительная вытянутость допускается только в тех случаях, когда получающаяся толщина стенки трубы укладывается в допуски.

Чтобы предохранить прессовый инструмент от растрескивания в результате резкого нагрева от соприкосновения с горячими слитками, а также чтобы чрезмерно не охлаждать прессуемый металл, инструмент перед работой подогревают.

При прессовании изделий из алюминиевых и магниевых сплавов матрицы, пресс-шайбы и иглы нагревают до 150—250° С

Матрицы, пресс-шайбы и контейнеры перед прессованием меди, никеля, титана и их сплавов нагревают до 250—300, а иглы до 350—400° С.

Нагрев контейнеров соразмеряют со свойствами прессуемого сплава. При прессовании мягких алюминиевых сплавов (АД, АД1, АМг, АМц, AB) контейнеры нагревают до 250—380° С, а при прессовании сплавов Д1, Д16, Д6, В95 — до 350—450° С. При этом во избежание брака, так называемого наслоения, разница между температурами слитка и контейнера не должна превышать 30— 120 град для мягких сплавов и 20—50 град для труднопрессуемых. Такой нагрев контейнера предохраняет слиток от застывания и позволяет прессовать с очень малыми скоростями без опасения «замораживания» слитка в контейнере.

Внешний признак степени нагрева инструмента — поведение смазки, применяемой при прессовании: при достаточно хорошем нагреве нанесенная на инструмент смазка вскипает и дает вспышку через небольшой промежуток времени. Для более точного определения температуры нагрева инструмента применяют термопары.

Чтобы предотвратить отпуск стали от чрезмерного перегрева, матрицы и иглы после каждого прессования охлаждают. Для этого в зависимости от условий работы применяют воду, масло или воздух. Меньшему нагреву инструмента благоприятствуют также большие скорости прессования, сокращающие время действия высокой температуры на инструмент.

При прессовании труб из сплошных слитков на прессах, имеющих отдельное прошивное устройство, совершенно обязательно соблюдать определенный порядок в работе, указанный ранее, а именно: сначала идет раздача слитка, затем прошивка его иглой и, наконец, собственно прессование.

При прессовании труб внутренним диаметром больше 100 мм очень важно перед прошивкой слитка иглой снять давление со шплинтона и отодвинуть его на 30—40 мм назад. Это даст возможность металлу течь обратно и тем самым облегчить прошивку и уменьшит отход металла.

Прошивка слитков до раздачи недопустима, так как игла при этом смещается в сторону более свободного течения металла (на горизонтальном прессе — вверх) и труба получается разностенной.

Прессование прутков с намоткой на барабан, как правило, ведут в одно-двухочковую матрицу. Прессуемый пруток принимается на намоточный барабан, скорость вращения которого соразмеряется со скоростью прессования, что требует согласованной работы старшего аппаратчика и двух рабочих, обслуживающих намоточный барабан.

Слитки из меди, мельхиора и некоторых других сплавов при нагреве покрываются значительным слоем окалины. Окалина с торцовой части слитка во время прессования плотно пристает к матрице. При прессовании следующего слитка слой окалины увеличивается, а в некоторых местах отстает от матрицы и вдавливается в изделие. В изделие запрессовывается также окалина, попадающая с цилиндрической части слитка. Этот вид брака, особенно при прессовании медных труб, является основным. Поэтому необходимо систематически очищать матрицу и контейнер от окалины.

Окалину с матрицы удаляют, слегка постукивая по ней медным молотком или смачивая мокрой ветошью. Вследствие различного коэффициента линейного расширения у стали и окалины, последняя при охлаждении мокрой ветошью отскакивает от матрицы. Рабочий поясок матрицы чистят личным напильником При очистке матриц От окалины пользуются защитными очками.

При прессовании сильно окисляющихся металлов контейнер очищают контрольной пресс-шайбой и стальным ершом, а осыпавшуюся окалину удаляют ветошью.

Состояние поверхности втулок контейнеров, применяемых для прессования алюминиевых сплавов, проверяют после того, как с внутренней поверхности втулки раствором щелочи будет стравлен налипший металл. Обычно такую проверку осуществляют один раз в месяц.

В процессе работы аппаратчик наблюдает за состоянием поверхности и за формой иглы, а также после каждого прессования охлаждает ее. Охлаждать прямую иглу сначала с одной стороны, а затем с другой — не допускается, так как это способствует изгибу иглы и появлению на ее поверхности поперечных трещин. Одностороннее охлаждение допускается в виде исключения только в тех случаях, когда требуется устранить изгиб, происшедший во время работы. При этом иглу заливают водой с выпуклой стороны. Иглы, не поддающиеся такой правке, следует заменить.

Для уменьшения трения и сохранности инструмента иглу и матрицу смазывают машинным маслом (75—80%), смешанным с графитом (25—20%). He допускается смазывать язычковые матрицы, так как смазка препятствует свариванию металла.

Втулки контейнеров смазывают обычно при прессовании латуней и бронз с рубашкой, что облегчает удаление последней из контейнера. При прессовании же изделий из алюминиевых и магниевых сплавов, к качеству поверхности которых предъявляются очень высокие требования, втулки контейнеров не смазывают. При прессовании трубных заготовок смазывают только иглы. Пресс-шайбы в целях уменьшения утяжки не смазывают; только при прессовании латуней и бронз с целью облегчения образования рубашки рекомендуется смазывать их цилиндрическую часть гудроном.

При смазывании втулки контейнера горизонтальных прессов не допускается излишек смазки, так как это приводит к образованию пузырей на прессованных изделиях.

Отпрессованные изделия из меди, мельхиора, алюминия и латуней Л68, ЛО70-1 допускается охлаждать водой, а изделия из сплавов ЛC59-1, ЛО62-1 и некоторых других, подверженных закалке, выдерживают до заметного охлаждения на сухом холодильнике, после чего передают на следующие операции.

Что же касается трубной заготовки сплава 156, то ее необходимо после прессования быстро охлаждать в ванне с водой, устанавливаемой рядом с прессом. В результате закалки пластичность металла заготовки достигает 40—45%, тогда как при охлаждении на воздухе b=12-20% Малопластичная заготовка вызывает затруднения при волочении.

В процессе прессования необходимо периодически, и особенно после смены инструмента, проверять размеры отпрессованных изделий.

Получающиеся при прессовании отходы в виде пресс-остатков, рубашек, недопрессованных слитков и т. п. складывают в короба. По окончании работы отходы убирают в специально отведенное для них место. Смешивать отходы различных марок не допускается.