Дәріс. Профилдерді, шыбықтарды және құбырларды өндіру.

Профилдерді, шыбықтарды және құбырларды өндірген кезде типтік технологиялық сұлбаны қолданады. Көлденең гидравликалық баспақта алюминилік профилдерді баспақтау процесіне үйлестіріліп жасалған осындай сұлба 13.1 - сурет көрсетілген.

Типтік технологиялық процесті сипаттай отырып жиі құйылған, сирек деформацияланған дайындамалар қолданылатынын айтып кетейік. Құймакесектің өлшемін есептеу үшін И.Л. Перлиннің ұсынысын қолданады. Осы ұсынысқа сәйкесті баспақтаған кездегі жалпы кермелеу коэффициенті 10-нан кіші болмауы қажет. Құймакесектің ұзындығы L _қ мен диаметрінің қатнасы қуыс профилдер үшін 1,5 – 2, ал тұтас профилдер үшін 2 – 3 болуы қажет. Құймакесектің массасын баспақ күшіне байланысты таңдайды. Баспақтаудың алдында құймакесекті өңдейді.

Құймакесектің беттік ақауларын кетірудің ең нәтижелі тәсілі болып ыстықтай сыпыру тәсілі саналады, яғни өткір жиеге бар ұяқалып арқылы құймакесекті итеріп өткізу (қыздыру пешінің шығатын жағында орналасқан, күші 2 – 3 МН тең болатын жеке баспақта сыпыру). Осындай да қалыңдығы 2 – 3 мм тең болатын қабат алынады. Дендриттік ликвацияны жою және құйылған дайындаманың платикалық қасиетін жоғарлату мақсатымен құймакесекті гомогенизацияға түсіреді (берілген температураға дейін қыздыру және осы температурада ұстау).

 

13.1 – сурет. Баспақтаудың типтік технологиялық сұлбасы

(Приготовление сплавов – қорытпаларды дайындау; литейное производство – құю өндірісі; литье слитка – құймакесекті құю; резка – кесу; прессование – баспақтау; индукционный нагрев – индукциялық қыздыру; гомогенизация – гомоенизация; закалка – шынықтыру; правка растяжением – созумен түзету; старение – ескіру; упаковка – орау; резка в меру - өлшеммен кесу; контроль – бақылау)

 

Құймакесекті қыздырудың ең жақсы температурасы металдың платикалық қасиетінен және беріктігінен, деформацияның біркелкі емес болу дәрежесінен, беттің тотығуынан, металдың сайманға жабысуынан (пісірілуінен), металдың контейнерде суынуынан және т.б. тәуелді болады. Баспақтаудың температуралық аралығы бір фазалы қорытпаларда және таза металдарда кең. Жезді, магнилік, алюминилік және басқа қорытпаларды баспақтаудың алдында контейнерді, ұяқалыпты, баспақ-тығырықты 200 – 250 ^оС температурасына дейін, ал инелерді 350 ^оС температурасына дейін қыздырады.

Алюминилік қорытпалардың шыбықтарын баспақтаған кезде контейнерді 330 – 430 ^оС температурасына дейін қыздырады. Контейнердің және баспақ-тығырықтың беттерін технологиялық майлау баспақтаудың күшін, дайындаманың салқындауын, деформацияның біркелкі болмауын азайтады және сайманның жұмыс істеу уақытын ұзартады. Әдетте май ретінде машиналы май мен графиттің қоспасын қолданады.

Баспақтаудан кейін профилдер термиялық өңдеуден өтеді, оларды өлшемді ұзындыққа кеседі, түзету-созу машинасында түзетеді, шабумен, қырумен, уландрумен және басқа тәсілдермен беттік ақауларын жойады. Термиялық өңдеуді (шынықтыруды, ескіртуді) қағида бойынша электрлік пештерде жүргізеді. Бұйымды жегідеден қорғау үшін лакпен, бояумен жабады, оксидтейді, анодтайды, майлайды және т.б.

Профилдерді, шыбықтарды және құбырларды баспақтау үшін, жабдықтың негізгі түрі болып есептелетін, күші 8-ден 35 МН дейін жететін көлденең гидравликалық баспақтар қолданылады. Қазіргі уақытта кейбір заводтарда күші 50 және 70 МН болатын үлкен баспақтар қолданылады. Соңғы уақыттарда гидравликалық баспақтар негізінде көптеген заводтарда жартылайүздіксіз баспақтау қондырғылары жасалған. Осы қондырғылар тарту және баспақ-бұйымын салқындату құрылғысын құрамдарына кіргізеді.

Көлденең гидравликалық баспақта баспақтаған кезде қолданылатыгн сайман құрамына мыналарды кіргізеді: контейнер, баспақ-штемпель, ұяқалып, баспақ-тығырық, ине және басқа.

Баспақ контейнері (сурет 13.2) тұрқыдан, ішкі және аралық төлкеден тұрады. Тұрқыда қыздырғыштарды орналастыру үшін қажетті арналар бар, ал тез жүретін баспақта (50 – 70 баспақтау/сағат) тағы да салқындату арнасы жасалған. Ішкі төлке жылуға тұрақты болаттан жасалады. Осы төлке жиі беріктенетін қаптастырумен жабылады.

13.2 – сурет. Контейнердің түрі

Баспақ-штемпелді беріктік шегі 1600-1700 МПа тең болатын қоспаланған болаттың соғылмасынан жасайды.

Баспақ-тығырығы қыздырыллған құймакесектен пресс-штемпелді қорғап сақтау үшін қоланылады.

Ұяқалып – сайманның ең жауапты және тез тозатын тетігі (сурет 13.3). Ұяқалып баспақ-бұйым контурын қалыптастыру үшін қажет және осы баспақ-бұйымның геометриялық өлшемдерінің дәлдігін және сапасын анықтайды. Ұяқалып контейнер төлкесінің алдынғы жағында орнатылады және дайындамасы бар оның қуысын тұйықтайды. Ұяқалыпты жоғары қоспаланған болаттан және отқа төзімді қорытпадан жасайды.

а – жазық; б – жазық-конусты; в – конусты; г – радиальды; д – екі конусты;

е – отқа төзімді немесе қатты қорытпалардан ендірмесі бар

13.3 – сурет. Ұяқалыптың түрлері

 

Алюминий негізіндегі жұмсақ материалдардан фасонды профилдерді баспақтайды (сурет 13.4).

Профилдердің «жұқа» және «қалың» элементтері біркелкі ағуы үшін «жұқа» элементтерді центрге жақын орналастыру, ұяқалыптың белдеушесінің енін үлкейту және профилдің қалың элементінде тежейтін конус (сурет 5.5) қолдану ұсынылады. Тілді ұяқалыпты қуыс профилдерді баспақтаған кезде қолданады.

13.4 – сурет. Баспақтайтын профилдердің типі

13.5 – сурет. Баспақтық сайманың түрлері

Баспақтаудың технологиялық процесін жасаған кезде маңызды мақсаттардың бірі болып баспақ сайманын дұрыс жасау саналады. Дұрыс жасаудың негізіне баспақтау сайманын, яғни ұяқалып, форкамер, төсемдерді және арнайы төсемдерді және т.б. жобалау жатады.

Ұяқалыпты жобалау келесі негізгі сатылардан тұрады: профил сызбасын дайындау; температуралық шөгу әдіпін ескеріп ұяқалып арнасының геометриялық өлшемдерін анықтау; баспақтау тәсілін және жабдығын таңдау; ұяқалып айнасында арнаны немесе арналарды орналастыру; жұмысшы белдемені есептеу; ұяқалып сызбасын дайындау.

Ұяқалыпты жобалау процесіне жоғары әсерді өзімдік (субъективті) факторлар береді. Осы ұяқалып айнасына арнаны орналастырғанда байқалады. Өйткені баспақтау саймандарын жобалаудың дәл әдістемлері қазіргі уақытта әлі жасалмаған. Сондықтан ұяқалып айнасына арналарды орналастыру бойынша біраз ұсыныстар жасалған. Көптеген жағдайда арна қимасының ауырлық центірін ұяқалып айнасының центірінде орналастырыды. Профилдердің бірнеше арналары симметриялық фигураны құрып, олардың ауырлық центірі ұяқалып айнасының центрінде орналасатын болса, онда жоғарыда жазылған принципті көпарналы ұяқалыпты жобалаған кезде де қолданады. Симметриялы емес профилдерді баспақтау үшін ұяқалыпты жобалаған кезде жұқа белдемелі әр түрлі қалыңдықты элементтерді ұяқалып центіріні қарай бағыттау қажет.

Ұяқалып айнасына профилді орналастырудың жайын таңдаған кезде (сурет 5.6) арналарды бір тізбекте орналастырған дұрыс болады. Өйткені осындай да профилдер шығатын үстелдің бойымен жанаспай қозғалады және профилдерді қозғалатын күйменің қысқыш қондырғысымен қарпуға мүмкіндік бар болады.

13.6 – сурет. Сапалы бетті қамтамасыз ететін арналардың ұтымды орналасуы

 

Ұяқалыпта әр түрлі биіктікті жұмысшы белдемелерді жасау профилдің әр түрлі элементерінің ағу жылдмадығын теңестіру үшін қажет.

Жартылай үздіксіз баспақтау процесі үшін тағы да форкамера жобаланады. Осы жобалауды жүргізу үшін бастапқы мәлімет ретінде ұяқалып сызбасы және баспақтау процесінің технологиялық сипаттамалары қолданылады (мысалы, форкамерадан ұяқалыпқа металл қозғалғанда анықталатын кермелеу мөлшері). Форкамераны жобалау профилдің айналасында және форкамераның тереңдігінде бейнеленген эвкидистантты пішінің геометриялық өлшемдерін анықтаудан тұрады. Осының негізінде форкамераның сызбасы сызылыды.

Ұсынылған әдебиеттер: нег. 1 [9-15], нег. 6. [57-98], 7 қос. [8-251], 9 қос [3-341].

Бақылау сұрақтары:

1. Үздіксіз баспақтаудың артықшылығы неде?

2. Баспақтаған кезде технологиялық процесті орындаудың реті қандай?

3. Құбырды баспақтағанда қандай сайман қолданылады?

4. Баспақтың контейнері не үшін керек?

5. Баспақ ұяқалыбын жобалаудың реті қандай?