Термическая интенсификация

Способ термической интенсификации основан на совместном использовании нагрева и охлаждения, обеспечивающих наиболее благоприятный для получения детали заданной формы и размеров перепад температур в заготовке, а следовательно, и оптимальный перепад сопротивления деформирования s_Т и пластических свойств по очагу деформации. Для металлов с низкой теплопроводностью (например, титановых сплавов) производится нагрев зоны деформации без охлаждения зоны передачи усилия, что объясняется тем, что в процессе формоизменения зона передачи усилия не успевает прогреться и не снижает своих прочностных свойств.

Нагрев заготовки может осуществляться двумя методами: прямым, когда тепло образуется непосредственно в нагреваемой зоне заготовки, и косвенным, при котором тепло, создаваемое внешним источником, тем или иным способом передается в заготовку.

Прямой метод нагрева предусматривает два самостоятельных способа создания тепла в заготовке: индукционный нагрев токами высокой частоты и нагрев электросопротивлением путем пропускания через заготовку больших токов.

При косвенном нагреве тепло передается в заготовку контактным, конвективным или радиационным путями. В случае контактного нагрева заготовка разогревается в результате прямой теплопередачи от горячей оснастки. Этот способ нагрева для изготовления тонкостенных деталей наиболее эффективен.

Охлаждение заготовок, являющееся составной частью теоретической интенсификации, осуществляется только контактным и конвективным путями. При контактном способе тепло отводится от заготовки вследствие прямой теплопередачи в металлический охладитель в зоне их контакта. В случае конвективного охлаждения тепло отнимается от заготовки путем непосредственного омывания различными хладагентами (сжатым воздухом, водой, охлажденными или сжиженными газами).

Температура нагрева зоны деформации зависит от материала заготовки. Для алюминия и его сплавов она составляет 400...450 °С, для магниевых сплавов 360...380 °С. Время выдержки для нагрева заготовки зависит, в основном, от ее толщины. Для заготовок из алюминиевых сплавов время выдержки определяют из расчета 6..8 на 1 мм толщины.

Основными недостатками штамповки с локальным нагревом являются конструктивная сложность штамповой оснастки и относительно низкая производительность, преимуществом — сокращение числа операций за счет расширения технологических возможностей.