Η εξώθηση είναι μια διαδικασία συμπιεστικής παραμόρφωσης κατά την οποία ένα τεμάχιο μετάλλου συμπιέζεται μέσω ενός στομίου ή ενός ανοίγματος μήτρας προκειμένου να επιτευχθεί μείωση της διαμέτρου και αύξηση του μήκους του μεταλλικού μπλοκ.Το προκύπτον προϊόν θα έχει την επιθυμητή διατομή.Η εξώθηση περιλαμβάνει το σχηματισμό αξονικών συμμετρικών τμημάτων.Για την εξώθηση χρησιμοποιούνται μήτρες κυκλικής διατομής.Γενικά, η εξώθηση περιλαμβάνει μεγαλύτερες δυνάμεις σχηματισμού.Η μεγάλη υδροστατική καταπόνηση στην εξώθηση βοηθά στη διαδικασία ενισχύοντας την ολκιμότητα του υλικού.Μέταλλα όπως το αλουμίνιο, τα οποία είναι εύκολα επεξεργάσιμα, μπορούν να εξωθηθούν σε θερμοκρασία δωματίου.
Τύποι εξώθησης:
Άμεση εξώθηση:Η άμεση εξώθηση, που ονομάζεται επίσης εμπρόσθια εξώθηση, είναι μια διαδικασία κατά την οποία η ράβδος κινείται κατά την ίδια κατεύθυνση όπως το έμβολο και η διάτρηση.Η ολίσθηση του billet γίνεται πάνω στο σταθερό τοίχωμα του δοχείου. Η τριβή μεταξύ του δοχείου και του billet είναι υψηλή.Ως αποτέλεσμα, απαιτούνται μεγαλύτερες δυνάμεις.Ένα εικονικό μπλοκ ελαφρώς χαμηλότερης διαμέτρου από τη διάμετρο του μπιγιέτας χρησιμοποιείται για να αποτραπεί η οξείδωση του μπιλιέτας σε θερμή εξώθηση.Τα κοίλα τμήματα όπως οι σωλήνες μπορούν να εξωθηθούν με άμεση μέθοδο, χρησιμοποιώντας κοίλο κάλυμμα και ένα μανδρέλι προσαρμοσμένο στο ανδρείκελο.
Έμμεση εξώθηση:Η έμμεση εξώθηση (προς τα πίσω εξώθηση) είναι μια διαδικασία κατά την οποία η διάτρηση κινείται αντίθετα από αυτή της μπιγιέτας.Εδώ δεν υπάρχει σχετική κίνηση μεταξύ δοχείου και μπιλιέτας.Ως εκ τούτου, υπάρχει λιγότερη τριβή και ως εκ τούτου απαιτούνται μειωμένες δυνάμεις για την έμμεση εξώθηση.Για την εξώθηση στερεών τεμαχίων, απαιτείται κοίλος διάτρηση.Στην κοίλη εξώθηση, το υλικό ωθείται μέσω του δακτυλιοειδούς χώρου μεταξύ της στερεής διάτρησης και του δοχείου.Η διακύμανση της πίεσης εξώθησης στην έμμεση εξώθηση φαίνεται παραπάνω.Όπως φαίνεται, η πίεση εξώθησης για έμμεση εξώθηση είναι χαμηλότερη από αυτή για την άμεση εξώθηση.Πολλά εξαρτήματα κατασκευάζονται με συνδυασμό άμεσων και έμμεσων εξωθήσεων.Η έμμεση εξώθηση δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εξώθηση μακρών εξωθήσεων.
Υδροστατική εξώθηση:Στην υδροστατική εξώθηση το δοχείο γεμίζει με ένα ρευστό.Η πίεση εξώθησης μεταφέρεται μέσω του ρευστού στο billet.Η τριβή εξαλείφεται σε αυτή τη διαδικασία επειδή δεν υπάρχει επαφή μεταξύ του μπιγιέτα και του τοιχώματος του δοχείου.Εύθραυστα υλικά μπορούν να εξωθηθούν με αυτή τη διαδικασία.Τα εξαιρετικά εύθραυστα υλικά μπορούν να εξωθηθούν σε θάλαμο πίεσης.Με τη μέθοδο αυτή είναι δυνατές μεγαλύτερες μειώσεις.Η πίεση που εμπλέκεται στη διαδικασία μπορεί να φτάσει τα 1700 MPa.Η πίεση περιορίζεται από την αντοχή των υλικών του δοχείου, της διάτρησης και της μήτρας.Χρησιμοποιούνται φυτικά έλαια όπως το καστορέλαιο.Συνήθως αυτή η διαδικασία πραγματοποιείται σε θερμοκρασία δωματίου.Μερικά μειονεκτήματα της διαδικασίας είναι: η διαρροή λαδιού υπό πίεση και η ανεξέλεγκτη ταχύτητα εξώθησης στην έξοδο, λόγω της απελευθέρωσης της αποθηκευμένης ενέργειας από το λάδι.Αυτό μπορεί να προκαλέσει ηλεκτροπληξία στο μηχάνημα.Αυτό το πρόβλημα ξεπερνιέται κάνοντας τη διάτρηση να έρθει σε επαφή με το μπιγιέτα και μειώνοντας την ποσότητα λαδιού μέσω μικρότερης απόστασης μεταξύ του μπιγιέτα και του δοχείου.
Εξώθηση κρούσης:Τα κοίλα τμήματα όπως κύπελλα, δοχεία οδοντόκρεμας κατασκευάζονται με κρουστική εξώθηση.Είναι μια παραλλαγή έμμεσης εξώθησης.Η διάτρηση είναι κατασκευασμένη για να χτυπά τον γυμνοσάλιαγκο με υψηλή ταχύτητα με κρουστικό φορτίο.Μπορούν να παραχθούν σωλήνες μικρού πάχους τοιχώματος.Συνήθως μέταλλα όπως ο χαλκός, το αλουμίνιο, ο μόλυβδος υπόκεινται σε διέλαση κρούσης.
Εξώθηση σωλήνων:Χρησιμοποιώντας ένα κοίλο μπιλιάρδο και ένα μανδρέλιο στο άκρο του κριού, τα κοίλα τμήματα όπως οι σωλήνες μπορούν να εξωθηθούν σε στενότερες ανοχές.Το μανδρέλι εκτείνεται μέχρι την είσοδο της μήτρας.Το διάκενο μεταξύ του μανδρελιού και του τοιχώματος της μήτρας καθορίζει το πάχος του τοιχώματος του σωλήνα.Το μανδρέλι είναι φτιαγμένο να ταξιδεύει κατά μήκος του κριαριού για να φτιάχνει ομόκεντρους σωλήνες με εξώθηση.
Ψυχρή και θερμή εξώθηση:
Η ψυχρή εξώθηση θα μπορούσε να παράγει εξαρτήματα με καλό φινίρισμα επιφάνειας, υψηλή αντοχή λόγω σκλήρυνσης λόγω παραμόρφωσης, βελτιωμένη ακρίβεια, υψηλό ρυθμό παραγωγής.Ωστόσο, η διαδικασία απαιτεί υψηλότερη πίεση και τα εργαλεία υπόκεινται σε υψηλότερες καταπονήσεις.Η σωστή λίπανση είναι απαραίτητη για την αποφυγή σύλληψης του εργαλείου και του τεμαχίου εργασίας.Οι μπίλιες με επικάλυψη φωσφορικού άλατος λιπαίνονται με σαπούνι.
Η θερμή εξώθηση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για υψηλότερες αναλογίες εξώθησης.Μπορεί να προκύψει ανομοιογενής παραμόρφωση λόγω ψύξης του τοιχώματος μήτρας του μπιλιέτα.Το μέταλλο μπορεί να οξειδωθεί.Το στρώμα οξειδίου μπορεί να αυξήσει την τριβή καθώς και τη ροή του υλικού.Το γυαλί χρησιμοποιείται ως λιπαντικό για θερμή εξώθηση.Το δισουλφίδιο του μολυβδαινίου ή ο γραφίτης είναι τα στερεά λιπαντικά που χρησιμοποιούνται στη θερμή εξώθηση.Η κονσερβοποιημένη εξώθηση με χρήση κονσερβών λεπτού τοιχώματος από χαλκό ή κασσίτερο χρησιμοποιείται συνήθως για την εξώθηση πολύ αντιδραστικών μετάλλων και μεταλλικών σκονών.
Πρέσες εξώθησης:
Για την εξώθηση χρησιμοποιούνται υδραυλικές πρέσες κάθετου ή οριζόντιου τύπου.Οι κάθετες πρέσες έχουν χωρητικότητα που κυμαίνεται από 3 έως 20 MN.Οι οριζόντιες πρέσες καταλαμβάνουν λιγότερο χώρο, αλλά οι πρέσες ψύχονται ανομοιόμορφα.Χρησιμοποιούνται οριζόντιες πρέσες χωρητικότητας έως 50 MN.Οι σωληνοειδείς εξωθήσεις γίνονται κυρίως σε κάθετες πρέσες, ενώ οι οριζόντιες πρέσες χρησιμοποιούνται για εξώθηση ράβδων.
Ώρα δημοσίευσης: Απρ-03-2017