Методы получения машиностроительных профилей – прессование, волочение, производство гнутых профилей.

Прессование. Прессование заключается в выдавливании металла из замкнутого объема через отверстие в матрице. Профиль прессованного изделия соответ ствует сечению этого отверстия. Прессование – высокопроизводительный и экономичный способ обработки металлов и сплавов, которым можно

получать сплошные и полые профили. Прессованные изделия более точны, чем прокатанные профили. Прессование металла происходит в условиях всестороннего неравномерного сжатия. При такой схеме деформирования металл наиболее пластичен. Поэтому прессованием можно обрабатывать как пластичные, так и малопластичные сплавы: медные, алюминиевые, магниевые, титановые сплавы, а также углеродистые и легированные стали и др. Недостатки процесса – значительные (иногда до 40 % от массы заготовки) отходы металла и интенсивный износ инструмента, особенно при прессовании сталей и других труднодеформируемых сплавов.

Прессованием получают прутки диаметром 5–250 мм, проволоку диаметром 5–10 мм, трубы с наружным диаметром 20–400 мм и толщиной стенки 1,5–12 мм и другие изделия. Благодаря гибкости, легкости переналадки на изготовление другого профиля прессованием, по сравнению с прокатыванием, выгоднее изготовлять малые серии профилей. Исходной заготовкой для прессования является слиток или круглый прокат. Различают прямое и обратное прессование.

Волочение. Волочение заключается в протягивании (чаще всего в холодном состоянии) прокатанных или прессованных заготовок через отверстие в матрице (волоке), поперечное сечение которой меньше поперечного сечения заготовки. При протягивании прутка через отверстие с силой Р возникают силы реакции N, которые обжимают заготовку. Степень обжатия q = (F0 – F1)/F0 (где F0 и F1 – площади поперечного сечения соответственно до и после волочения), допускаемая за один проход, зависит от обрабатываемого материала и составляет для сталей 10–19 %, для цветных металлов − до 36 %. Чтобы не было обрывов, напряжение при волочении не должно превышать 0,6 предела прочности материала заготовки. Для получения профилей необходимых размеров производят волочение за несколько проходов через ряд постепенно уменьшающихся отверстий. В результате холодной пластической деформации происходит упрочнение (наклеп) металла. Для снятия наклепа и повышения пластичности производят промежуточный рекристаллизационный отжиг. Из различных сортов стали и цветных металлов волочением изготавливают проволоку диаметром 0,002–10 мм, разнообразные профили, калиброванные прутки диаметром 3–150 мм, холоднотянутые трубы диаметром до 500 мм и с толщиной стенки 0,1–10 мм достаточно высокой точности с блестящей гладкой поверхностью. Благодаря наклепу волочением можно повысить прочность и твердость металла. Основу технологического процесса составляет маршрут волочения, который показывает последовательное изменение размеров заготовки по проходам. Степень обжатия для каждого прохода берется одинаковой, и по ней определяются количество проходов и диаметры калибрующих поясков отверстий волок. Например, при изготовлении стальной проволоки диаметром 0,5 мм из прутка диаметром 5 мм надо сделать 20 проходов и не меньше трех промежуточных рекристаллизационных отжигов.