Wytłaczanie to proces odkształcenia ściskającego, podczas którego blok metalu jest wyciskany przez otwór lub otwór matrycy w celu uzyskania zmniejszenia średnicy i zwiększenia długości bloku metalu.Powstały produkt będzie miał pożądany przekrój poprzeczny.Wytłaczanie polega na formowaniu osiowosymetrycznych części.Do wytłaczania stosuje się matryce o przekroju kołowym i niekołowym.Ogólnie rzecz biorąc, wytłaczanie wymaga większych sił formujących.Duże naprężenia hydrostatyczne podczas wytłaczania pomagają w tym procesie, zwiększając ciągliwość materiału.Metale takie jak aluminium, które są łatwe w obróbce, można wytłaczać w temperaturze pokojowej.
Rodzaje wytłaczania:
Bezpośrednie wytłaczanie:Wytłaczanie bezpośrednie, zwane także wytłaczaniem do przodu, to proces, w którym kęs porusza się w tym samym kierunku, co tłok i stempel.Kęs ślizga się po nieruchomej ścianie kontenera. Tarcie pomiędzy pojemnikiem a kęsem jest duże.W rezultacie wymagane są większe siły.Aby zapobiec utlenianiu się kęsa podczas wytłaczania na gorąco, stosuje się ślepy blok o średnicy nieco mniejszej niż średnica kęsa.Puste kształtowniki, takie jak rury, można wytłaczać metodą bezpośrednią, przy użyciu pustego kęsa i trzpienia przymocowanego do atrapy.
Wytłaczanie pośrednie:Wytłaczanie pośrednie (wytłaczanie wsteczne) to proces, w którym stempel porusza się przeciwnie do ruchu kęsa.Tutaj nie ma ruchu względnego pomiędzy pojemnikiem a kęsem.W związku z tym występuje mniejsze tarcie, a zatem do pośredniego wytłaczania wymagane są zmniejszone siły.Do wytłaczania pełnych kawałków wymagany jest pusty stempel.W przypadku wytłaczania pustego materiał jest przepychany przez pierścieniową przestrzeń pomiędzy pełnym stemplem a pojemnikiem.Powyżej pokazano zmianę ciśnienia wytłaczania w procesie wytłaczania pośredniego.Jak widać, ciśnienie wytłaczania w przypadku wytłaczania pośredniego jest niższe niż w przypadku wytłaczania bezpośredniego.Wiele komponentów wytwarza się poprzez połączenie wytłaczania bezpośredniego i pośredniego.Wytłaczanie pośrednie nie może być stosowane do wytłaczania długich wytłoczek.
Wytłaczanie hydrostatyczne:W procesie wytłaczania hydrostatycznego pojemnik napełnia się płynem.Ciśnienie wytłaczania jest przenoszone przez płyn na kęs.W procesie tym eliminuje się tarcie, ponieważ kęs nie styka się ze ścianą pojemnika.W procesie tym można wytłaczać kruche materiały.Bardzo kruche materiały można wytłaczać do komory ciśnieniowej.Dzięki tej metodzie możliwe są większe redukcje.Ciśnienie występujące w procesie może sięgać nawet 1700 MPa.Ciśnienie jest ograniczone wytrzymałością materiałów pojemnika, stempla i matrycy.Stosuje się oleje roślinne, takie jak olej rycynowy.Zwykle proces ten przeprowadza się w temperaturze pokojowej.Kilka wad tego procesu to: wyciek oleju pod ciśnieniem i niekontrolowana prędkość wytłaczania na wyjściu, w wyniku uwolnienia energii zmagazynowanej przez olej.Może to spowodować porażenie maszyny.Problem ten rozwiązuje się poprzez kontakt stempla z kęsem i zmniejszenie ilości oleju poprzez mniejszy prześwit pomiędzy kęsem a pojemnikiem.
Wytłaczanie udarowe:Puste sekcje takie jak kubki, pojemniki na pastę do zębów powstają metodą wytłaczania udarowego.Jest to odmiana wytłaczania pośredniego.Stempel uderza w kulę z dużą prędkością pod wpływem obciążenia udarowego.Można produkować rury o małej grubości ścianki.Zwykle metale takie jak miedź, aluminium, ołów są wytłaczane metodą udarową.
Wytłaczanie rur:Stosując pusty kęs i trzpień na końcu tłoka, można wytłaczać puste sekcje, takie jak rury, z mniejszymi tolerancjami.Trzpień rozciąga się aż do wejścia matrycy.Luz pomiędzy trzpieniem a ścianą matrycy decyduje o grubości ścianki rury.Trzpień przemieszcza się wraz z siłownikiem w celu wykonania koncentrycznych rurek poprzez wytłaczanie.
Wytłaczanie na zimno i na gorąco:
Wytłaczanie na zimno może wytwarzać części o dobrym wykończeniu powierzchni, wysokiej wytrzymałości dzięki hartowaniu przez odkształcenie, zwiększonej dokładności i dużej szybkości produkcji.Proces ten wymaga jednak większego nacisku, a narzędzia poddawane są większym naprężeniom.Właściwe smarowanie jest konieczne, aby zapobiec zatarciu narzędzia i przedmiotu obrabianego.Kęsy pokryte fosforanem są smarowane mydłem.
W przypadku wyższych współczynników wytłaczania można zastosować wytłaczanie na gorąco.W wyniku chłodzenia ścianki matrycy kęsa może wystąpić niejednorodne odkształcenie.Metal może ulec utlenieniu.Warstwa tlenku może zwiększać tarcie i przepływ materiału.Szkło służy jako smar do wytłaczania na gorąco.Dwusiarczek molibdenu lub grafit to stałe smary stosowane w wytłaczaniu na gorąco.Wytłaczanie puszkowe przy użyciu cienkościennych puszek wykonanych z miedzi lub cyny jest zwykle stosowane do wytłaczania metali wysoce reaktywnych i proszków metali.
Prasy do wytłaczania:
Do wytłaczania stosuje się prasy hydrauliczne typu pionowego lub poziomego.Prasy pionowe mają moc od 3 do 20 MN.Prasy poziome zajmują mniej miejsca, ale kęsy są chłodzone nierównomiernie.Stosowane są prasy poziome o udźwigu do 50 MN.Wytłaczanie rurowe odbywa się najczęściej w prasach pionowych, natomiast do wytłaczania prętów stosuje się prasy poziome.
Czas publikacji: 03 kwietnia 2017 r