Величина может быть получена из условия пластичности:

- продольное напряжение в обрабатываемом металле, равное величине среднего цельного давления на прессшайбе, =464,65 Мпа

Тогда эквивалентное напряжение () составит:

= 25,4+415,65=440,15 Мпа

Полученное значение значительно ниже значения предела текучести стали 5ХНВ при температуре 440°С, следовательно полученное значение удовлетворяет граничному условию.

2.2.11. Описание операций технологического процесса прессования панелей из сплава 1420 обратным методом.

1) Отливка слитков.

Отливка слитков осуществляется в литейном цехе методом полунепрерывного литья с использованием миксерного устройства для равномерного распределения компонентов по высоте и сечению отливаемого слитка.

Режим литья:

Т- температура литья, Т=670-690°С;

V – литья, V=117-124 мм/мин.

Размеры отливаемого слитка:

Dсл – наружный диаметр слитка, Dсл = 550 мм

dсл – внутренний диаметр слитка, dсл = 314 мм

Lсл – длина слитка, Lсл = 690 мм.

2) Гомогенизация слитков.

Гомогенизация проводится в литейном цехе и предназначена для выравнивания химического состава по сечению слитка и повышения технологичности слитка при горячей обработке давлением.

Режим гомогенизации:

Тг – температура гомогенизации, Тг = 500С;

- время выдержки, = 10 ч.

3) Обточка слитка по наружной и расточка по внутренней поверхности.

Необходимость этих операций связана с повышенными требованиями, предъявленными к качеству поверхности заготовки. На поверхности заготовок не должно быть задиров, трещин, окисных включений и других дефектов. Данные операции производятся на горизонтально-шпиндельных слиткофрезерных станках.

4) Нагрев заготовок.

Для прессования ребристых труб заготовки нагревают в гендукционных печах промышленной частоты. Перед загрузкой в печь размеры заготовок и состояние их поверхности подвергают контролю. Подача заготовок в печь, контроль температуры нагрева и подача заготовки на ось пресса рассмотрены в разделе автоматизации и механизации. Нагрев заготовки производится в индукционной печи ИН-1.

Характеристика печи ИН-1:

- мощность печи, кВт 1500-1800

- общая длина печи, мм 8000

- длина индуктора, мм 4100

- длина загрузочной стола, мм 1500

- внутренний диаметр индуктора, мм 600

- максимальный диаметр заготовки, мм 550

Первую заготовку нагревают до температуры

Последующие заготовки нагревают до температуры

Заготовки должны загружаться в печь. Для обеспечения равномерного нагрева передний конец заготовки должен находится на расстоянии 60-1800 мм от выходного конца индуктора. Допускаемый перепад температуры по длине заготовки не должен быть более 30 градусов. Заготовки, выходящие из печи с температурой ниже установленной, загружают в печь повторно. Заготовки, нагретые до температуры выше верхнего предела, но не выше предельно допустимой температуры, поступают на прессование только после охлаждения их до температуры прессования. Заготовки, нагретые выше предельно допустимой температуры, считаются окончательным браком и подлежат переплаву.

5) Прессование.

Выбор температуры прессования.

Выбор температурного режима прессования производится на основе анализа трех диаграмм: состояния, пластичности и рекристаллизации.

Основной из этих диаграмм является диаграмма пластичности, которая показывает зависимость пластических характеристик данного сплава от температуры. Диаграмма пластичности для сплава 1420 представлена на рисунке 7. Прессование должно вестись при температурах, при которых данный сплав обладает наивысшим уровнем пластических свойств. Как видно из диаграммы пластичности, сплав 1420 имеет самые высокие пластические характеристики в интервале температуры 340-465°С. Таким образом, температурный интервал горячего прессования сплава 1420: . При выборе оптимальной температуры прессования из указанного интервала необходимо учитывать следующее:

¨ Для изменения усилия прессования, повышения прочности характеристик, необходимо придерживаться температуры 450-460°С, однако при этом скорости истечения должны быть минимальными (0,8-1 м/мин);

¨ Скорости истечения можно повысить, если прессования вести на нижнем температурном пределе 340-350°С.

Из вышесказанного следует, что при выборе оптимального температурного интервала нагрева заготовки приходиться учитывать противоположенное влияние различных факторов и отдавать предпочтение тому, который в данном процессе имеет решающее значение.

Как уже отмечалось в данной работе процесс обратного прессования характеризуется отсутствием трения по контейнеру, а следовательно неравномерность деформации в данном процессе существенно ниже. Также значительно ниже и усилие прессования. С учетом этих факторов обратное прессование целесообразнее проводить при более низких температурах и повышенных скоростях истечения. Температура прессования: .

Для предупреждения запрессовки матрицы, процесс прессования ребристых труб необходимо начинать при скоростях истечения не более 0,8 м/мин, а затем, с началом установившегося процесса ее необходимо плавно (не скачками) увеличивать до 2,5-3 м/мин.

Сборку матричного комплекта осуществляют в холодном состоянии, после чего матричный комплект, прессшайбу и иглу нагревают до температуры не более 350°С. Контейнер нагревают до 350°С.

Нагрев инструмента (кроме контейнера) производится в печах электросопротивления.

Характеристика печи сопротивления:

- мощность, кВт 130

- максимальная температура теплоносителя, °С 500

- длина рабочей камеры печи, мм 2200

- ширина рабочей камеры печи, мм 1620

- высота рабочей камеры печи, мм 1200

Так как к панелям предъявляются весьма жесткие требования перед началом прессования проводят тщательную центровку прессового инструмента. При центровке контролируют: сочность контейнеродержателя и мундштука относительно оси прессования, перпендикулярность рабочего торца мундштука относительно оси прессования, сносность контейнера с полным прессштемперем, сносность матрицы с полным прессштемпелем и контейнером.