अलौह धातुओं और मिश्र धातुओं, इस्पात को दबाने की तकनीकें। धातु दबाने की तकनीक धातु दबाने का आरेख

मेटल प्रेसिंग एक ऐसी तकनीक है जिसमें एक वर्कपीस, आमतौर पर गोल क्रॉस-सेक्शन का, एक प्रेस रॉड - एक प्रेस स्टैम्प - के नीचे दबाया जाता है उच्च दबावएक विशेष उपकरण के माध्यम से - एक मैट्रिक्स - एक या अधिक प्रोफ़ाइल में निकाले गए उत्पाद - छड़ें, तार, पाइप या प्रोफाइल। इस तकनीक को एक्सट्रूज़न भी कहा जाता है। इसका उपयोग मुख्य रूप से एल्यूमीनियम और तांबे मिश्र धातुओं से छड़, तार, पाइप और प्रोफाइल के उत्पादन के लिए किया जाता है। हालाँकि, प्रेसिंग (एक्सट्रूज़न) का उपयोग कम मात्रा में स्टेनलेस स्टील पाइप, स्टील प्रोफाइल और अन्य धातुओं से बने अर्ध-तैयार उत्पादों के उत्पादन के लिए भी किया जाता है।

आगे और पीछे दबाना

नीचे दिया गया चित्र दो सबसे महत्वपूर्ण दबाने के तरीके दिखाता है:

• प्रत्यक्ष दबाव;
• उलटा दबाव.

चित्रा - दबाने के तरीके:
क) सीधा दबाव; बी) रिवर्स प्रेसिंग

प्रत्यक्ष दबाव में, एक प्रेस स्टैम्प, आमतौर पर इसके सामने के छोर पर स्थापित एक प्रेस वॉशर के साथ, एक फॉर्मिंग टूल - एक मैट्रिक्स के माध्यम से एक स्थिर कंटेनर से वर्कपीस को निचोड़ता है। इस विधि में, वर्कपीस और कंटेनर के बीच सापेक्ष गति होती है।

इसके विपरीत, रिवर्स प्रेसिंग में, मैट्रिक्स को एक खोखले प्रेस स्टैम्प के सामने रखा जाता है और एक कंटेनर के आगे बढ़ने के दौरान वर्कपीस के माध्यम से मजबूर किया जाता है जिसे पीछे प्लग किया जाता है। इस मामले में, वर्कपीस और कंटेनर के बीच कोई सापेक्ष गति नहीं होती है।

दबाव और तापमान

दबाने के दौरान, वर्कपीस के अंदर चौतरफा संपीड़न की एक तनावपूर्ण स्थिति बनाई जाती है, जिससे दरारों के कम जोखिम के साथ बड़ी विकृतियां विकसित करना संभव हो जाता है। वर्कपीस के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्रों और एक्सट्रूडेड प्रोफ़ाइल के बीच के संबंध को ड्राइंग अनुपात या प्रेसिंग अनुपात कहा जाता है। आमतौर पर यह मान 10 से 100 तक होता है। कुछ मामलों में, उदाहरण के लिए, पीतल के तार को दबाते समय, दबाव अनुपात 1000 तक पहुंच सकता है। हालांकि, इसके लिए दबाए गए पदार्थ की कम उपज शक्ति और इसके अलावा, एक उच्च विशिष्ट दबाव दबाव की आवश्यकता होती है। - 1000 एन/मिमी 2 तक।

इन कारणों से, धातु को दबाने का कार्य आमतौर पर उच्च तापमान पर किया जाता है:

• - आमतौर पर 400 से 500 ºС तक की सीमा में;
• तांबा मिश्र धातु - 600 से 900 ºС तक की सीमा में;
• स्टेनलेस स्टील और विशेष मिश्र धातु - 1250 ºС तक।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि प्रत्यक्ष और रिवर्स दबाने के अलावा, अन्य, विशेष, दबाने की विधियाँ भी हैं जिनका उपयोग बहुत कम मात्रा में किया जाता है:

• हाइड्रोस्टैटिक दबाव;
• "अनुरूप" विधि;
• केबल शीथ बनाने की विधि.

रॉड-प्रोफ़ाइल दबाना

रॉड-प्रोफाइल प्रेस पर प्रेसिंग का उपयोग तार, स्ट्रिप्स, छड़, ठोस और खोखले प्रोफाइल के उत्पादन में किया जाता है। अंग्रेजी शब्द "रॉड एक्सट्रूज़न" रॉड-प्रोफ़ाइल प्रेसिंग से मेल खाता है। इस मामले में, पाइप सहित खोखले प्रोफाइल को तथाकथित वेल्डिंग कक्षों के साथ डाई के माध्यम से दबाया जाता है। इन कक्षों में, मैट्रिक्स के अंदर विरूपण के दौरान सामग्री को वेल्ड किया जाता है। इसे "प्रेशर वेल्डिंग" कहा जाता है। इसलिए, पाइप सहित खोखले प्रोफाइल, जो इस दबाव विधि द्वारा निर्मित होते हैं, में वेल्डेड सीम होते हैं।

पाइप प्रोफ़ाइल दबाना

पाइप प्रोफाइल प्रेस पाइप और खोखले प्रोफाइल का उत्पादन करते हैं जिनमें वेल्ड नहीं होते हैं। ऐसे पाइपों को "सीमलेस पाइप" कहा जाता है। ऐसा करने के लिए, विशेष खराद का धुरा ("सुइयों") का उपयोग किया जाता है, जो सीधे वर्कपीस के माध्यम से गुजरते हैं - इसे "सिलाई" करते हैं। इस मामले में, मैंड्रेल पाइप का आंतरिक समोच्च बनाता है, और मैट्रिक्स बाहरी समोच्च बनाता है। अंग्रेजी शब्द "ट्यूब एक्सट्रूज़न" पाइप एक्सट्रूज़न से मेल खाता है।

स्रोत:

1. - एएसएम इंटरनेशनल, 2006

2. अलौह धातुओं और मिश्र धातुओं का दबाव / ग्रैबर्निक एल.एम., नागैतसेव ए.ए. - एम.: धातुकर्म, 1991

दबाव द्वारा धातुओं को संसाधित करते समय, अर्ध-तैयार उत्पाद और उत्पाद चिप्स को हटाए बिना मूल वर्कपीस के प्लास्टिक विरूपण द्वारा प्राप्त किए जाते हैं। यह प्रक्रिया महत्वपूर्ण दक्षता, उच्च उपज और उच्च उत्पादकता द्वारा विशेषता है। दबाव प्रसंस्करण से विभिन्न प्रकार के आकार (मिलीमीटर से लेकर कई मीटर तक) और आकार के हिस्से तैयार किए जा सकते हैं।

धातुओं का दबाव प्रसंस्करण आम तौर पर दो मुख्य लक्ष्यों का पीछा करता है: सरल आकार के रिक्त स्थान से जटिल आकार के उत्पाद प्राप्त करना और इसके भौतिक और यांत्रिक गुणों को बढ़ाने के साथ मूल कास्ट धातु की क्रिस्टलीय संरचना में सुधार करना। उत्पादित सभी इस्पात का लगभग 90% दबाव द्वारा संसाधित किया जाता है, साथ ही एक बड़ी संख्या कीअलौह धातुएँ और उनकी मिश्रधातुएँ।

धातु निर्माण में रोलिंग, ड्राइंग, प्रेसिंग, फोर्जिंग, स्टैम्पिंग और कुछ विशेष प्रक्रियाएं शामिल हैं, उदाहरण के लिए, प्लास्टिक विरूपण द्वारा परिष्करण और सख्त उपचार आदि। धातु निर्माण की विधियों को तकनीकी प्रक्रिया आरेखों के अनुसार वर्गीकृत किया गया है।

दबाते समय, धातु को एक बंद गुहा से एक छेद के माध्यम से निचोड़ा जाता है, जिससे उपकरण छेद के क्रॉस-सेक्शन के अनुरूप प्रोफ़ाइल के साथ एक रॉड या पाइप प्राप्त होता है। दबाने के लिए प्रारंभिक सामग्री सिल्लियां या अलग-अलग रिक्त स्थान हैं। दबाने की दो विधियाँ हैं - प्रत्यक्ष और विपरीत। प्रत्यक्ष दबाव के दौरान, प्रेस पंच की गति और डाई होल के माध्यम से धातु का प्रवाह एक ही दिशा में होता है। रिवर्स प्रेसिंग के दौरान, वर्कपीस को एक अंधे कंटेनर में रखा जाता है, और दबाने के दौरान यह गतिहीन रहता है, और मैट्रिक्स के छेद से सामग्री का प्रवाह, जो खोखले पंच के अंत से जुड़ा होता है, विपरीत दिशा में होता है मैट्रिक्स के साथ पंच की गति।

सीधे दबाने की तुलना में रिवर्स प्रेसिंग में कम प्रयास की आवश्यकता होती है और इस मामले में प्रेस अवशेष छोटा होता है, हालांकि, रिवर्स प्रेसिंग के दौरान कम विरूपण इस तथ्य की ओर जाता है कि दबाई गई रॉड कास्ट धातु की संरचना के निशान बरकरार रखती है। दबाए गए उत्पादों का मुख्य लाभ उनके आयामों की सटीकता है। इसके अलावा, दबाने से प्राप्त उत्पादों की श्रृंखला बहुत विविध है, और इस पद्धति का उपयोग करके बहुत जटिल प्रोफाइल प्राप्त किए जा सकते हैं।

2. धातु निर्माण के मूल सिद्धांत।

धातु निर्माण का आधार प्लास्टिक विरूपण की प्रक्रिया है, जिसमें द्रव्यमान बदले बिना आकार बदल जाता है। दबाव उपचार के दौरान शरीर के आकार और आकृति की सभी गणना आयतन की स्थिरता के नियम पर आधारित होती है, जिसका सार यह है कि प्लास्टिक विरूपण से पहले और बाद में शरीर का आयतन अपरिवर्तित माना जाता है: V1=V2=const (V1 और V2 विरूपण से पहले और बाद में शरीर के आयतन हैं)।

शरीर के आकार में परिवर्तन तीन मुख्य अक्षों की दिशा में हो सकता है; इस मामले में, प्रत्येक बिंदु उस दिशा में आगे बढ़ता है जिसमें उसकी गति के लिए सबसे कम प्रतिरोध पैदा होता है। धातु निर्माण के सिद्धांत में इस स्थिति को न्यूनतम प्रतिरोध का नियम कहा जाता है।

जब कोई पिंड अलग-अलग दिशाओं में स्वतंत्र रूप से आकार बदलता है, तो सबसे बड़ी विकृति उस दिशा में होती है जिसमें अधिकांश गतिमान बिंदुओं को उनकी गति के लिए सबसे कम प्रतिरोध का सामना करना पड़ता है।

स्थिर आयतन और न्यूनतम प्रतिरोध के नियम धातु बनाने की सभी विधियों पर लागू होते हैं। इस मामले में, आयतन की स्थिरता के नियम का उपयोग वर्कपीस के आयामों को निर्धारित करने के लिए किया जाता है, और कम से कम प्रतिरोध का कानून हमें यह निर्धारित करने की अनुमति देता है कि दबाव उपचार के दौरान एक विशेष क्रॉस-सेक्शन के साथ वर्कपीस को कौन से आयाम और क्रॉस-अनुभागीय आकार प्राप्त होंगे। किसी भी धातु निर्माण प्रक्रिया की विशेषता एक विरूपण क्षेत्र और एक विरूपण गुणांक होती है।

3. दबाने की तकनीकी प्रक्रिया.

वर्तमान में, दबाने के विभिन्न तरीकों और तरीकों का उपयोग किया जाता है, जिसमें पाइप, छड़ और प्रोफाइल को सीधे दबाना, छड़ और प्रोफाइल को उल्टा दबाना, एक बंद कंटेनर में छेद के साथ पाइप को संयुक्त दबाना, चर क्रॉस-सेक्शन के प्रोफाइल को दबाना, के साथ दबाना शामिल है। पिछला दबाव, वैक्यूम दबाव। दबाने की प्रक्रिया निम्नलिखित मुख्य मापदंडों की विशेषता है: बढ़ाव गुणांक, विरूपण की डिग्री और मैट्रिक्स बिंदु से धातु प्रवाह की गति।

गुणांक λ खींचिएकंटेनर एफके के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र और मैट्रिक्स एफएम के सभी छेदों के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है।

विरूपण की डिग्रीकंटेनर के क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र में कंटेनर के क्षेत्रों और मैट्रिक्स के सभी छेदों के बीच अंतर के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है:

ε = (एफ के-एफ एम)100/एफ के%।

मैट्रिक्स बिंदु से धातु के बहिर्वाह की गतिबढ़ाव गुणांक के समानुपाती होता है और इसे सूत्र द्वारा निर्धारित किया जा सकता है:

वी आई =एफ के वी पी /एफ एम =λवी पी,

जहां वी पी दबाने की गति है, यानी पिस्टन और प्रेस वॉशर की गति की गति।

सभी दबाव प्रक्रियाओं में, विरूपण क्षेत्र में तनाव की स्थिति का प्रकार तीन मुख्य सामान्य संपीड़ित तनावों द्वारा और कभी-कभी (मुख्य रूप से संपर्क सतहों पर) दो मुख्य सामान्य संपीड़न तनावों और एक सामान्य तन्य तनाव द्वारा निर्धारित किया जाता है।

सभी दबाने वाली प्रक्रियाएं महत्वपूर्ण असमान विकृतियों के साथ होती हैं। प्रक्रिया में मूलभूत अंतर के बिना एकल-चैनल मैट्रिक्स के माध्यम से दबाने की तुलना में मल्टीचैनल मैट्रिक्स के माध्यम से दबाने पर विरूपण की अधिक असमानता होती है। दबाने के सफल प्रयोग के लिए मुख्य शर्त है सही पसंदतापमान और गति की स्थिति, दबाए गए धातुओं और मिश्र धातुओं के गुणों को ध्यान में रखते हुए।

दबाने के लिए उपयोग किए जाने वाले मुख्य उपकरण डाई, मैट्रिक्स होल्डर, पंच, सुई, सुई होल्डर, प्रेस वॉशर, बुशिंग (रिसीवर जैकेट) और अन्य उपकरण हैं जो बेहद कठिन यांत्रिक और तापमान स्थितियों में काम करते हैं। परिणामस्वरूप, कार्यशील उपकरणों के निर्माण के लिए विशेष स्टील्स का उपयोग किया जाता है।

छड़ों को दबाने के मैट्रिक्स में एक या अधिक छेद होते हैं। उत्तरार्द्ध का उपयोग छोटे क्रॉस-सेक्शन के उत्पादों को दबाने के लिए किया जाता है।

पाइप दबाते समय, वर्कपीस में छेद बनाने के लिए सुइयों का उपयोग किया जाता है, जो सुई धारक में स्थापित होती हैं। पाइप का भीतरी व्यास सुई के व्यास से निर्धारित होता है। पाइप दबाने की प्रक्रिया निम्नलिखित क्रम में होती है। दबाने की शुरुआत में, वर्कपीस को दबाया जाता है ताकि यह कंटेनर भर जाए, फिर पिंड को सुई से छेद दिया जाता है, और दबाने और छेदने और छेदने के समय धातु का निकला हुआ हिस्सा मैट्रिक्स के रूप में बाहर आता है एक रॉड-प्लग का. प्लग का आकार पाइप के आकार पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, 250 मिमी से अधिक व्यास वाले पाइपों को दबाने पर, प्लग का द्रव्यमान वर्कपीस के द्रव्यमान के 40% तक पहुंच सकता है। प्लग के आकार को कम करने के लिए निम्नलिखित तकनीकी विधि का उपयोग किया जाता है। मैट्रिक्स के बजाय, एक अंधा प्लग स्थापित किया जाता है, जिसके साथ पिंड को सिला जाता है। इस मामले में, सुई द्वारा विस्थापित धातु का उपयोग पिंड की लंबाई बढ़ाने के लिए किया जाता है। स्ट्रोक के अंत में, प्लग हटा दिया जाता है और मैट्रिक्स में पिंड की अंतिम पूछताछ की जाती है। दबाने के ऑपरेशन के अंत में, धातु का एक हिस्सा कंटेनर में रहता है, जिसे दबाव अवशेष कहा जाता है, जिसका आकार उत्पादों के आकार, दबाए गए धातु या मिश्र धातु के गुणों के साथ-साथ डिजाइन से निर्धारित होता है। प्रेस का.

स्टील का पाइपअधिकतम दबाव डालने की अनुशंसा की जाती है उच्च तापमानआह और गति, क्योंकि इस मामले में दरारें और प्रदूषण बनने की संभावना कम होती है। इसलिए, स्टील पाइप की दबाने की गति 5 मीटर/सेकेंड या उससे अधिक तक पहुंच जाती है। स्टील पाइपों को स्नेहक के साथ दबाया जाता है, क्योंकि स्नेहक की अनुपस्थिति में वर्कपीस की गर्म धातु उपकरण से चिपक जाती है, और बढ़ी हुई हीटिंग के स्थानों में इसे वेल्ड भी कर देती है। स्नेहक के रूप में ग्रेफाइट पेस्ट का उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है। कम-लचीलापन वाले स्टील से बने पाइपों को दबाते समय, बहने वाली धातु और उपकरण के बीच तांबे की एक पतली परत के रूप में एक धातु स्नेहक का उपयोग किया जाता है।

संक्षारण प्रतिरोधी, गर्मी प्रतिरोधी, गर्मी प्रतिरोधी और अन्य उच्च मिश्र धातु स्टील्स और विशेष मिश्र धातुओं से बने पाइपों को दबाते समय, कांच का उपयोग स्नेहक के रूप में किया जाता है। ग्रेफाइट स्नेहक की तुलना में कांच के उपयोग से घर्षण का गुणांक दो से तीन गुना कम हो जाता है। वहीं, कांच भी एक गर्मी-रोधक सामग्री है।

एक चिकना पदार्थ जो बाहरी घर्षण को कम करता है उसे उपकरण (कंटेनर, मैट्रिक्स) पर एक समान परत में लगाया जाना चाहिए ताकि रगड़ने वाली सतहों के निकट संपर्क को रोका जा सके और उपकरण की सतह पर खुरदरापन दूर हो सके। इसके अलावा, रगड़ने वाली सतहों को विश्वसनीय रूप से अलग करने के लिए इसे उच्च तापमान और दबाव बलों का सामना करना होगा। केवल ठोस स्नेहक ही इन आवश्यकताओं को पूरी तरह से पूरा करते हैं। हालांकि, कंटेनर और मैट्रिक्स की सतहों को उनके साथ कवर करना मुश्किल है, इसलिए पाउडर वाले ठोस स्नेहक ज्वलनशील और जल्दी से जलने वाले तरल पदार्थों से बंधे होते हैं।

4. दबाने वाली प्रक्रियाओं की तुलना।

दबाना दबाव द्वारा धातुओं के प्रसंस्करण की प्रक्रिया है, जिसमें संपीड़न बलों के प्रभाव में विरूपण होता है। सभी महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं को तीन समूहों में विभाजित किया जा सकता है। पहले समूह में वे प्रक्रियाएँ शामिल हैं जिनमें वर्कपीस की पूरी मात्रा एक साथ विकृत हो जाती है; उदाहरण के लिए, संपूर्ण उत्पाद की स्टैम्पिंग और फोर्जिंग। दूसरे समूह में ऐसी प्रक्रियाएं शामिल हैं जिनमें वर्कपीस की मात्रा का केवल एक हिस्सा विरूपण के अधीन है, जबकि धातु समय-समय पर विरूपण क्षेत्र में प्रवेश करती है। इस समूह में फोर्जिंग और स्टैम्पिंग भी शामिल है, लेकिन वर्कपीस के एक छोर से। तीसरे समूह में विरूपण क्षेत्र में धातु के निरंतर प्रवाह के साथ वर्कपीस की मात्रा के एक हिस्से के विरूपण की प्रक्रियाएं शामिल हैं - विभिन्न प्रोफाइल के स्लॉट में धातु को निचोड़ने की प्रक्रियाएं, यानी दबाने और खींचने की प्रक्रियाएं।

दबाने से जटिल आकृतियों और खंडों की प्रोफाइल का उत्पादन अक्सर बाद में यांत्रिक प्रसंस्करण के साथ उन पर मुहर लगाने की तुलना में अधिक किफायती प्रक्रिया साबित होती है। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि दबाने से छोटी सहनशीलता के साथ आवश्यक आयामों के उत्पाद प्राप्त करना संभव है और इस तरह वर्कपीस के बाद के ठंडे प्रसंस्करण को न्यूनतम तक कम किया जा सकता है। इसके अलावा, चौतरफा संपीड़न के कारण दबाने के दौरान विकृत धातुओं की उच्च प्लास्टिसिटी इस प्रक्रिया को अलौह धातुओं और मिश्र धातुओं - पाइप, छड़ और प्रोफाइल से उत्पादों के उत्पादन के लिए मुख्य विधि के रूप में उपयोग करने की अनुमति देती है, जो कि बहुत ही विशेषता है। बड़ी रेंज और छोटी श्रृंखला। हाल ही में, कम-प्लास्टिसिटी मिश्र धातु स्टील्स, साथ ही टाइटेनियम और इसके मिश्र धातुओं से बने प्रोफाइल की एक विस्तृत श्रृंखला की आवश्यकता के उद्भव के कारण, दबाने का उपयोग काफी बढ़ गया है।

रोलिंग पाइप, छड़ और प्रोफाइल की तुलना में, दबाने के अपने फायदे और नुकसान हैं। फायदे में शामिल हैं: त्रिअक्षीय संपीड़न, जिसके कारण धातु की प्लास्टिसिटी बढ़ जाती है और इसलिए, विरूपण की बड़ी डिग्री के साथ विरूपण किया जा सकता है; एक आकार के उत्पादों और आकृतियों के उत्पादन से दूसरे आकार में त्वरित संक्रमण; सबसे जटिल आकृतियों की ठोस और खोखली प्रोफ़ाइल प्राप्त करने की क्षमता।

दबाने के नुकसान में शामिल हैं: उच्च अपशिष्ट हानि; उत्पाद की लंबाई और क्रॉस-सेक्शन के साथ यांत्रिक गुणों की अधिक असमानता, अपेक्षाकृत कम प्रवाह दर, और, परिणामस्वरूप, उत्पादकता।

5. प्रयुक्त साहित्य की सूची:

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दबाना मैट्रिक्स के निकास छेद (छेद) के माध्यम से कंटेनर में धातु को निचोड़ने की प्रक्रिया है। प्रेसिंग का उपयोग आमतौर पर अलौह धातुओं और मिश्र धातुओं और कुछ मामलों में स्टील और अन्य मिश्र धातुओं को संसाधित करने के लिए किया जाता है।

दबाने के लिए प्रारंभिक सामग्री कास्ट या रोल्ड ब्लैंक है। दबाने से 5 के व्यास वाली छड़ों सहित विभिन्न वर्गों (छवि 1) की प्रोफाइल प्राप्त करना संभव है। .200 मिमी, 1.5 की दीवार मोटाई के साथ 800 मिमी तक के व्यास वाले पाइप। . . 8 मिमी, विभिन्न आकार की प्रोफ़ाइलें।

चावल। 1.

धातु को दबाने की दो विधियाँ हैं - प्रत्यक्ष और उल्टा।

प्रत्यक्ष दबाव विधि (छवि 2, ए) के साथ, वर्कपीस 3 को आवश्यक तापमान तक गर्म किया जाता है, प्रेस के कंटेनर 5 में रखा जाता है। कंटेनर के एक तरफ, आउटलेट छेद वाला एक मैट्रिक्स 2 एक मैट्रिक्स धारक 1 के माध्यम से तय किया गया है। कंटेनर के दूसरी तरफ अंत में एक प्रेस वॉशर 4 के साथ एक पंच 6 है। प्रेस के संचालन के दौरान, एक प्लंजर पंच पर दबाव डालता है, और प्रेस वॉशर के माध्यम से बल को वर्कपीस में स्थानांतरित किया जाता है, जिससे धातु प्लास्टिक रूप से विकृत हो जाती है और मैट्रिक्स के आउटलेट छेद के माध्यम से बाहर निकल जाती है। दबाने की प्रक्रिया के अंत तक, धातु का एक छोटा सा हिस्सा कंटेनर में रह जाता है, जिसकी मात्रा 18 होती है। . पिंड द्रव्यमान का 20%, जिसे प्रेस अवशेष कहा जाता है।

चावल। 2.

धातु को दबाने की विपरीत विधि (चित्र 2, बी) के साथ, एक प्रेस वॉशर के बजाय, अंत में मैट्रिक्स 7 के साथ एक खोखला पंच 6 कंटेनर 5 में प्रवेश करता है। पंच के आंदोलन के दौरान, इससे जुड़ा मैट्रिक्स दब जाता है पिंड या वर्कपीस 3 पर, जिसके परिणामस्वरूप धातु छेद मैट्रिक्स के माध्यम से पंच की गति के विपरीत दिशा में बहती है, रिवर्स प्रेसिंग के दौरान, धातु अपशिष्ट 5 से कम हो जाता है। . 6%, दबाव बल 25 तक कम हो जाते हैं। .30%, लेकिन प्रेस का डिज़ाइन जटिल है।

पाइप दबाते समय (चित्र 2, सी), कंटेनर 5 के अंदर रखे गए वर्कपीस 3 को पहले स्टील की सुई 10 से सिला जाता है। सुई का अगला सिरा पूरे वर्कपीस से होकर गुजरता है और छेद से एक निश्चित दूरी तक फैलता है। मैट्रिक्स 2. परिणामस्वरूप, मैट्रिक्स के छेद की दीवारों और स्टील सुई की बाहरी सतह के बीच एक कुंडलाकार अंतर बनता है। जब पंच 6 मैट्रिक्स की दिशा में प्रेस वॉशर 9 के साथ चलता है, तो धातु कुंडलाकार अंतराल के माध्यम से बाहर निकल जाती है और एक पाइप 8 का आकार ले लेती है। पाइप का बाहरी व्यास मैट्रिक्स के व्यास के बराबर होता है छेद, आंतरिक व्यास स्टील सुई के व्यास के बराबर है।

दबाने वाले उपकरणों में सबसे व्यापक रूप से हाइड्रॉलिक रूप से संचालित प्रेस हैं, जो उनकी डिजाइन की सादगी और महत्वपूर्ण दबाव बलों को विकसित करने की क्षमता की विशेषता है। धातु दबाने के लिए यांत्रिक प्रेस का उपयोग बहुत कम किया जाता है।

1. हाइड्रोलिक प्रेस

प्रेस वॉशर और रॉड के क्षैतिज आंदोलन के साथ हाइड्रोलिक प्रेस 6 से 60 एमएन तक दबाव बल प्रदान करते हैं, अधिक शक्तिशाली का भी उपयोग किया जाता है। प्रेस वॉशर को लंबवत घुमाते समय, अधिकतम दबाव बल 3 से 10 एमएन तक होता है। 10 से 50 एमएन के दबाव बल वाले क्षैतिज प्रेस सबसे व्यापक हैं।

प्रोफाइल को बाहर निकालने के लिए एक हाइड्रोलिक प्रेस मशीनों और तंत्रों का एक जटिल सेट है, जिसमें हीटिंग भट्ठी में पिंड को खिलाने और भट्ठी से इसे डिस्चार्ज करने, प्रेस को पिंड को खिलाने और इसे एक कंटेनर में स्थापित करने, प्रेस के अवशेषों को काटने और इसके लिए मशीनें शामिल हैं। सफाई, दबाए गए उत्पादों का परिवहन और उन्हें और प्रेस को ही खत्म करना (चित्र 3) सभी दबाने के संचालन सीएनसी सिस्टम का उपयोग करके यंत्रीकृत और स्वचालित होते हैं।

दबाने का मुख्य उपकरण मैट्रिक्स है। दबाते समय, मैट्रिक्स यह सुनिश्चित करता है कि प्रोफ़ाइल के सही आयाम और उच्च गुणवत्ता वाली सतह प्राप्त हो।

छिद्रों की संख्या के आधार पर, मैट्रिक्स एकल-बिंदु या बहु-बिंदु हो सकते हैं। मल्टी-पॉइंट मैट्रिक्स में छेदों की संख्या प्राप्त उत्पाद के प्रकार और प्रेस की आवश्यक उत्पादकता से निर्धारित होती है, उदाहरण के लिए, छोटे आकार के गोल प्रोफाइल को दबाने पर, पतले दबाने पर मैट्रिक्स में 30 से अधिक छेद हो सकते हैं प्रोफाइल, साथ ही रॉड की लंबाई के साथ परिवर्तनीय क्रॉस-सेक्शन के प्रोफाइल, मैट्रिसेस को अलग करने योग्य बनाया जाता है।

चावल। 3.: ए - आरेख; बी - सामान्य फ़ॉर्म; 1 - सिलेंडर; 2 - सवार; 3 - स्लाइडर; 4 - उपकरण; 5 - कंटेनर; 6 - मैट्रिक्स; 7 - बिस्तर; 8 - काटने का उपकरण; 9 - प्राप्त करने वाला उपकरण।

स्थायित्व बढ़ाने के लिए कार्य स्थल की सतहधातु सिरेमिक, माइक्रोलाइट या थर्मोकोरंडम से बने इन्सर्ट ग्लास वाले मैट्रिसेस का उपयोग किया जाता है।

दबाने की प्रक्रिया मैट्रिक्स के छेद के माध्यम से एक कंटेनर की बंद गुहा में रखी धातु को बाहर निकालना है। इस विधि का उपयोग गर्म और ठंडे दोनों प्रकार की धातुओं के विरूपण में व्यापक रूप से किया जाता है, जिनमें न केवल उच्च लचीलापन होता है, बल्कि उच्च कठोरता भी होती है।

दबाकर विभिन्न प्रकार के उत्पाद तैयार किए जाते हैं: 3¸250 के क्रॉस सेक्शन के साथ ठोस मिमी; स्थिर और परिवर्तनीय क्रॉस-सेक्शन 20÷400 के साथ विभिन्न खोखले प्रोफाइल मिमीऔर दीवार की मोटाई 1÷3 मिमी; पाइप Æ 20¸400 मिमी 1.5¸12 की दीवार मोटाई के साथ मिमी,. कुछ प्रकार के उत्पादों को चित्र 34 में दिखाया गया है। एक्सट्रूज़न द्वारा निर्मित प्रोफाइल अक्सर रोलिंग द्वारा उत्पादित प्रोफाइल की तुलना में अधिक किफायती होते हैं, और कुछ मामलों में उन्हें किसी अन्य विधि द्वारा उत्पादित नहीं किया जा सकता है।

चित्र 34 दबाए गए उत्पादों के प्रकार।

धातु दबाने के मुख्य लाभों में शामिल हैं:

· बड़े हुडों के साथ प्लास्टिक प्रसंस्करण की संभावना;

· कम-प्लास्टिसिटी धातुओं का प्रसंस्करण;

· उत्पाद के लगभग किसी भी क्रॉस-सेक्शन को प्राप्त करने की क्षमता;

· विभिन्न उत्पादों के उत्पादन के लिए उपकरणों की बहुमुखी प्रतिभा;

· उच्च सतह गुणवत्ता, परिशुद्धता.

नुकसान में शामिल हैं:

· उत्पाद की प्रति इकाई धातु की खपत में वृद्धि;

· ऊर्जा की खपत में वृद्धि;

· प्रक्रिया की आवृत्ति;

· उपकरण की उच्च लागत.

दबाने की 2 मुख्य विधियाँ हैं: प्रत्यक्ष (चित्र 35)। ए) और उल्टा (चित्र 35)। बी).

प्रत्यक्ष विधि में, एक कंटेनर में रखे गए गर्म बेलनाकार पिंड को असमान तीन-तरफा संपीड़न के अधीन किया जाता है। प्रेस स्टैम्प द्वारा दबाव धातु तक प्रेषित किया जाता है, मैट्रिक्स स्थिर होता है।

रिवर्स प्रेसिंग विधि से प्रेस स्टैम्प को खोखला बना दिया जाता है और उसके सिरे पर एक मैट्रिक्स मजबूत कर दिया जाता है। जब प्रेस स्टैम्प दाएं से बाएं ओर जाता है, तो मैट्रिक्स, जो एक प्रेस वॉशर भी है, पिंड के अंतिम भाग पर दबाव डालता है, जबकि धातु विपरीत दिशा में बहने के लिए मजबूर होती है, क्योंकि विपरीत दिशा में कंटेनर को एक विशाल थ्रस्ट वॉशर से बंद कर दिया जाता है। यदि प्रत्यक्ष विधि से पिंड का पूरा द्रव्यमान धातु की गति (प्रवाह) की दिशा में कंटेनर के अंदर चला जाता है, तो विपरीत दबाव से पिंड कंटेनर की दीवारों के सापेक्ष गतिहीन हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रभाव दबाने के दौरान घर्षण बल काफी कम हो जाता है। प्रयास के परिणामस्वरूप, रिवर्स विधि का उपयोग करके दबाव 25-30% कम हो जाता है, लेकिन प्रेस का डिज़ाइन अधिक जटिल हो जाता है। रिवर्स विधि के फायदों में धातु के नुकसान में कमी भी शामिल है; तथाकथित ओटर में प्रत्यक्ष विधि से 15-18% धातु बर्बाद हो जाती है, और रिवर्स विधि से 5-6% बर्बाद हो जाती है।

चित्र 35 दबाने वाली योजनाएँ: ए- सीधी विधि, बी- विपरीत विधि.

पाइपों को दबाना आमतौर पर प्रत्यक्ष विधि का उपयोग करके किया जाता है, हालांकि बड़े व्यास (300-400 मिमी) के छोटे पाइपों को रिवर्स विधि का उपयोग करके दबाना संभव है।

आइए प्रत्यक्ष विधि (चित्र 36) का उपयोग करके एक पाइप दबाने पर विचार करें। पिंड को एक कंटेनर में रखा जाता है, मुख्य हाइड्रोलिक सिलेंडर चालू किया जाता है और प्रेस वॉशर चलना शुरू कर देता है, और पिंड को बाहर दबा दिया जाता है, यानी कंटेनर को धातु से भर दिया जाता है। अगला ऑपरेशन, दबाने से पहले, कंटेनर में धातु को स्टील की सुई से छेदना है।

सुई मुख्य हाइड्रोलिक सिलेंडर के बीच प्रेस की धुरी के साथ स्थित एक विशेष भेदी सिलेंडर की छड़ से जुड़ी होती है। सुई का अगला सिरा दबी हुई धातु से होकर गुजरता है, डाई होल से कुछ दूरी तक फैलता है, और रुक जाता है। छेदन के दौरान धातु अपशिष्ट (ओटर) की मात्रा पिंड के वजन का 20-40% तक पहुंच सकती है। फिर प्रेस का मुख्य सिलेंडर चालू हो जाता है, प्रेस वॉशर चलना शुरू हो जाता है, और धातु डाई होल की दीवारों और सुई की बाहरी सतह द्वारा बने कुंडलाकार अंतराल से प्रवाहित होने लगती है।

चित्र 36 खोखले बिलेट को दबाने की योजना।

दबाने के दौरान, विरूपण का एक स्रोत उत्पन्न होता है, जो दबाने की विधि, घर्षण के गुणांक और धातु की लचीलापन पर निर्भर करता है। विरूपण क्षेत्र के तीन मुख्य प्रकार हैं, चित्र 37।

पहला दृश्य(चित्र 37 ए) इस तथ्य की विशेषता है कि विरूपण मैट्रिक्स के पास केंद्रित है।

इस प्रकार को रिवर्स प्रेसिंग के साथ-साथ प्रत्यक्ष प्रेसिंग के दौरान भी देखा जाता है, यदि घर्षण गुणांक कम है (कंटेनर की दीवारों की सावधानीपूर्वक प्रसंस्करण और उच्च गुणवत्ता वाले स्नेहन)। दबाव धातु को "मोड़" किए बिना होता है, क्रॉस-सेक्शन और लंबाई में रॉड के यांत्रिक गुण स्थिर होते हैं।

दूसरा प्रकार(चित्र 37 बी) विरूपण क्षेत्र घर्षण गुणांक के औसत मूल्यों और कंटेनर में पिंड क्रॉस-सेक्शन के यांत्रिक गुणों में मामूली बदलाव (ठंडी परिधीय परतों के साथ) पर होता है।

विरूपण क्षेत्र वर्कपीस की पूरी लंबाई तक फैला हुआ है। भीतरी परतों का प्रवाह बाहरी परतों से कुछ आगे होता है। वहाँ, मानो, विकृत शरीर के दो खंड प्रकट होते हैं: बाहरी और आंतरिक -। हालाँकि, इस मामले में भी दबाव "पलटने" के बिना आगे बढ़ता है।

चित्र 37 विरूपण क्षेत्र के प्रकार।

तीसरा प्रकार(चित्र 37 वी) विरूपण का स्रोत कंटेनर की दीवार और पिंड के बीच घर्षण के उच्च गुणांक के साथ-साथ आंतरिक परतों की तुलना में वर्कपीस की बाहरी परतों की महत्वपूर्ण कठोरता पर होता है। विरूपण क्षेत्र अत्यधिक असमान धातु प्रवाह की विशेषता है और इसमें तीन खंड होते हैं। मैट्रिक्स के ठीक सामने स्थित आयतन धातु प्रवाह की उच्चतम तीव्रता की विशेषता है। जैसे-जैसे विरूपण विकसित होता है, आयतन परिधि से वर्कपीस की धुरी की ओर प्रवाहित होता है, जिससे पहले आयतन में एक चुटकी पैदा होती है - धातु का एक भंवर आंदोलन होता है। वॉल्यूम प्रेस वॉशर के निकट है, यह दबाने के अंत तक बढ़ जाता है। दबाने की प्रक्रिया तब तक रोक दी जाती है जब तक यह वॉल्यूम मैट्रिक्स में प्रवेश नहीं कर जाता, क्योंकि "रैपिंग" की प्रक्रिया शुरू हो जाएगी और तैयार उत्पाद में स्केल की भागीदारी, पिंड की सतह से धातु के कणों के ऑक्सीकरण और अन्य धातु संरचना के कारण उत्पाद की गुणवत्ता में कमी आएगी।