Способ полунепрерывного прессования изделий

 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к полунепрерывному прессованию легких сплавов, и касается приемов подготовки заготовок к прессованию посредством градиентного нагрева. Целью изобретения является повышение качества изделия, увеличение скорости прессования при полунепрерывном прессовании. Цель достигается тем, что заготовку нагревают до технологической температуры прессования, затем охлаждают посредством вертикального погружения торцом в жидкий охладитель, например в воду, на всю ее длину в течение промежутка времени, кратного времени, за которое фронт охлаждения с поверхности заготовки достигнет ее оси. Для расширения возможностей способа градиентного охлаждения нижняя торцовая поверхность заготовки перед ее погружением в воду закрывается крышкой из асбестового картона толщиной 20-30 мм, глубиной 3 мм, пропитанного термостойким раствором гидрофобного цемента или жидким стеклом. Способ позволяет увеличить скорость изотермического прессования от 10 до 30 . Результаты экспериментального прессования показали отсутствие пузырей и других дефектов, характерных при захватывании металлом воздуха. 1 з.п.ф-лы. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 21 С 23/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4716149/27 (22) 24.05.89 (46) 07.05.92. Бюл. N 17 (71) Куйбышевский политехнический институт им. B.Â.ÊóéáûøåBà (72) В.Д.Щеголеватых, Н,Н.Лысач, А.Ф.Рыжов и Г.М.Корсетский (53) 621.777.01(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N776690,,кл. В 21 С 23/03, 1980. (54) СП О СО Б ПОЛУН Е П Р Е Р Ы В НОГО

ПРЕССОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к полунепрерывному прессованию легких сплавов, и касается приемов подготовки заготовок к прессованию посредством градиентного нагрева. Целью изобретения является повышение качества изделия, увеличение скорости прессования при полунепрерывном прессовании. Цель достигаИзобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к полунепрерывному экструдированию прутков, профилей и труб из алюминиевых сплавов, и касается приемов, связанных с подготовкой заготовок к прессованию посредством градиентного нагрева.

Известные способы полунепрерывного прессования не позволяют вытеснять воздух из контейнера при прессовании, кроме того, усиливают неравномерность нагрева заготовки в поперечном сечении, что заставляет снижать скорость прессования.

Целью изобретения является повышение качества изделий и увеличение скоро Ы, 1731337 А1 ется тем, что заготовку нагревают до технологической температуры прессования, затем охлаждают посредством вертикального погружения торцом в жидкий охладитель, например в воду, на всю ее длину в течение промежутка времени, кратного времени, за которое фронт охлаждения с поверхности заготовки достигнет ее оси. Для расширения возможностей способа градиентного охлаждения нижняя торцовая поверхность заготовки перед ее погружением в воду закрывается крышкой из асбестового картона толщиной 20 — 30 мм, глубиной 3 мм, пропитанного термостойким раствором гидрофобного цемента или жидким стеклом.

Способ позволяет увеличить скорость изотермического прессования от 10 до 30 с .

Результаты экспериментального прессова- З ния показали отсутствие пузырей и других дефектов, характерных при захватывании металлом воздуха. 1 з,п.ф-лы.

Ф сти прессования при полунепрерывном прессовании.

Способ осуществляется следующим образом.

Заготовку нагревают до технологической температуры прессования, затем охлаждают посредством вертикального погружения торцом в жидкий охладитель, например, в воду, в течение промежутка времени, кратного времени, за которое фронт охлаждения с поверхности заготовки достигнет ее оси.

Для расширения возможностей способа нижнюю торцовую поверхность заготовки перед погружением закрывают крышкой из асбестового картона толщиной 20-30 мм, 1731337 глубиной 3 мм, пропитанного термостойким раствором гидрофобного цемента или жидким стеклом.

Закон движения заготовки устанавливается экспериментально в зависимости от геометрических размеров, материала заготовки и характера задаваемого градиента температуры.

Пример. Заготовка из сплава АД-31 длиной 600 мм, диаметром ф170 мм нагревается в индукционной печи ИН-40 до технологической температуры прессования, затем помещается в специальную металлическую корзину, сделанную из прутьев, на дне которой устанавливается термоизолирующая нижний торец крышка из асбестового цемента. После этого корзина вместе с заготовкой вертикально с постоянной скоростью, равной 100 м/с, погружается в воду (в течение б с) и с такой же скоростью поднимается.

Для определения времени погружения (и поднятия) зхаготовки вначале определяют время t><.ф„эа которое фронт охлаждения с поверхности заготовки достигнет ее оси, при этом несколько понизив температуру на оси заготовки, Для определения tx.ô. используется формула (-5,7бО 0 66 -30,47 О)

+ 0 85 -74вг О (1) где О= à tx.ф./го; г

r = 85 мм; а = 66 мм/с — коэффициент температуропроводности;

То = 500 С вЂ” начальная температура заготовки;

Т = 498 С вЂ” температура на оси заготовки после охлаждения ее с поверхности в течение tx ô., Значение Т = 498 С выбрано таким образом, чтобы наглядно показать, что через промежуток времени tx,ô. от начала охлаждения холодный фронт достигнет оси заготовки в середине ее длины и приведет к некоторому изменению температуры ЛT =

= То — Т, В результате расчета по формуле (1) получают тх,ф. = 6 с. Тогда скорость равномерного погружения (подъема) заготовки

Vn з. = 100 мм/с.

В результате такого охлаждения в объеме заготовки вокруг ее оси формируются конусообразные изотермические поверхности, обеспечивающие последовательность пластических деформаций поперечных сечений от переднего торца к заднему. Минимальное значение перепада температуры

5 между торцами в момент прессования равно 120 С, между осью и поверхностью заготовки 75-85 С. Этот перепад температуры позволяет увеличить скорость изотермического прессования от 10 до 30 1/с. Заготов10 ка со сформированным градиентом температуры засылается в контейнер и прессуется профиль на прессе усилием

1250 тс через плоскую матрицу. При этом выделяемая в результате пластических де15 формаций теплота полностью компенсирует сформированный градиент температуры, Причем в результате охлаждения заготовки с поверхности происходит уменьшение перепада скоростей пластических деформа20 ций вблизи очка матрицы. Затем процесс повторяется со следующей заготовкой, Прессование происходит без удаления пресс-остатка. Результаты экспериментального прессования показали отсутст25 вие пузырей и других характерных при захватывании металлом воздуха дефектов, Формула изобретения

30 1. Способ полунепрерывного прессования иэделий преимущественно из алюминиевых сплавов, включающий предварительный нагрев заготовок до технологической температуры прессования, 35 охлаждение заготовки путем ее погружения торцом в жидкий охладитель и прессование слиток за слитком без удаления пресс-остатка, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изделий и повышения

40 производительности процесса прессования, градиентное охлаждение заготовки осуществляют путем ее вертикального погружения на всю длину в течение промежутка времени, кратного времени, за которое

45 фронт охлаждения с поверхности заготовки достигнет ее оси.

2. Способ по п 1, от л и ч а ю шийся тем, что перед охлаждением нижнюю торцо50 вую поверхность закрывают крышкой из асбестового картона толщиной 25-30 мм, глубиной 3 мм, пропитанного термостойким раствором гидрофобного цемента или жидким стеклом, 55