Способ высокотемпературной газовой экструзии

 

Использование: относится к металлургии , а именно к производству изделий из труднодеформируемых, труднообрабатываемых резанием хрупких материалов. Сущность изобретения: заходный конец деформируемой заготовки обрабатывают до получения ровного торца. Из легкодеформируемого пластичного материала изготавливают наконечник, один конец которого имеет форму, соответствующую форме заходной части матрицы, в канал, выполненный в торце наконечника, вводят термопару для определения температуры в очаге пластической деформации. Затем наконечник с небольшим усилием запрессовывают в матрицу , надежно герметизируя тем самым систему заготовка - матрица. Обработанную концевую часть заготовки устанавливают в наконечник. Матрицу с установленной в ней заготовкой устанавливают в гаэоэкструзионную камеру, где осуществляют экструзию заготовки через матрицу. В качестве исходной заготовки можно использовать отдельные заготовки, последовательно соединенные одна с другой переходниками, изготовленными из того же материала, что и наконечник. 2 з.п.ф-лы, 1 ил. ел с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИК (si)s В 21 С 23/01

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

„, "В,., т че -

К ПАТЕНТУ (21) 4949379/27 (22) 25.06.91 (46) 07.04.93, Бюл. М 13 (71) Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.

И,П.Бардина (72) А.П,Бащенко, Г.С.Белоусов, А.Л.Гусев, А.В.Омельченко, В.И.Сошников и А.Н.Фролов (73) А.П,Бащенко, Г.С.Белоусов, А.Л.Гусев, А.В.Омельченко, В.И.Сошников и А.Н.Фролов (56) Кузнечно-штамповочное производство, 1980, В 10, с.13 — 15. (54) СПОСОБ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ

ГАЗОВОЙ ЭКСТРУЗИИ (57). Использование: относится к металлургии, а именно к производству иэделий из труднодеформируемых, труднообрабатываемых резанием хрупких материалов. Сущность изобретения: эаходный конец деформируемой заготовки обрабатывают до

Изобретение относится к металлургии, к обработке материалов давлением, в част-ности к выдавливанию(экструзии) металлов средами высокого давления, конкретнее — к производству протяжных изделий из труднодеформируемых, труднообрабатываемых резанием хрупких материалов.

Целью изобретения является повышение производительности и качества получаемых изделий за счет повышения надежности герметизации при деформировании заготовок из труднодеформируемых хрупких материалов.

Поставленная цель достигается тем, что в процессе подготовки заходного:конца заготовки ее горец обрабатывают до обеспе„„51 „„1807900 АЗ получения ровного торца. Из легкодеформируемого пластичного материала изготавливают наконечник, один конец которого имеет форму, соответствующую форме заходной части матрицы, в канал, выполненный в торце наконечника, вводят термопару для определения температуры в очаге пластической деформации. Затем наконечник с небольшим усилием запрессовывают в матрицу, надежно герметизируя тем самым систему заготовка — матрица. Обработанную концевую часть заготовки устанавливают в . наконечник. Матрицу с установленной в ней заготовкой устанавливают в гаэоэкструзионную камеру, где осуществляют экструзию заготовки через матрицу. В качестве исходной заготовки можно использовать отдельные заготовки, последовательно соединенные одна с другой переходниками, изготовленными из того же материала, что и наконечник. 2 з.п.ф-лы, 1 ил, чения его плоскостности и перпендикулярности оси заготовки, после чего на обработанный торец заготовки насаживают наконечник, изготовленный из легкодеформируемого пластичного материала, конец которого, обращенный к матрице. соответствует форме заходной части матрицы.

Материал наконечника выбирают сле. дующим образом, 1. При температуре экструзии наконечНика Гго.2 наконечника = 0,8 — 1,2 Гг0.2 заготовки, такой выбор обусловлен тем, что по окончании экструзии наконечника заготовка долж- . на иметь достаточную пластичность, чтобы запрессовываться в матрицу и таким образом герметизироваться в ней.

В то же время пластичность заготовки ных кварцевых трубок, необходимостью при температуре экструзии наконечнйка не разрезать заготовку, удаляя дефектные месдолжна значительно превышать пластич- та, заготовку делали составной, соединяя ность наконечника, это может. привести к отдельныечастиспомощьювышеописаннорезкому увеличению скорости экструзии 5 го переходника. Торцы частей заготовкисоили к выстрелу. единяемых между собой переходниками и

2. Наконечник в холодном состоянии торец заготовки, соединяемый с наканечнидолжен обладать пластичностью д = 30 — 40 ком, выравнивают во избежание раэуплотдля обеспечения надежности его запрес- нения в процессе экструзии, Наконечник совки в матрицу и таким образом гермети- "0 изготавливают из материала СтЗ диаметзации, ром бн = 1,5 — 2,5бзаг. H BblcoTQA Ьн = 5 .8бзаг.

Перед экструзией проводят качествен- Заходный конец наконечника имеет фоорный контроль заготовок и вырезают дефек- му конуса, угол которого на 5-8О меньше угла заходного конуса матрицы. В концеОставшиеся части заготовок соединяют "5 вой части растачивают отверстие диаметром посредством переходников, выполненных бк = daar+ 0,1 мм и глубиной Ь| = 1,2 — Зд„,,. из того же материала, что и наконечник, В заходной части сверлят отверстие

Соединениечастейзаготовкипосредст- da = дтермопэры+ 0,1 — 0,2 мм и глубиной вом переходников осуществляют также и в йз = 1,5 — 3 мм. случае невозможности получения цельной 20 Передустановкой наконечника в матризаготовки необходимой длины. цу в отверстие в заходном конце устанавлиХа чертежесхематически представлена вают.термопару и зажимают отверстие, схема сборки заготовки с матрицей, где 1 — фиксируя термопару, после чего на заходматрица;2 — наконечник;3-составныечасти ный конец наконечника наносят смазку. заготовки; 4 — переходник; 5 — термопара. 25 Пропуская термопару через окно матрицы, Пример. Для ВТГЭ используют заго- наконечник с небольшим усилием запрессотовки круглого сечения диаметром 4-10 мм вывают в матрицу. Далее в отверстие в кони длиной до 400 мм. Заготовка ЮНДК 24 цевой части наконечника устанавливают производилась в вакуумной индукционной заготовку. Затем матрицу с установленной печи фирмы "Бальцерс" из чистых шихтовых 30 в ней заготовкой и в сборе с узлом нагреваматериалов путем заполнения расплавом теля, с помощью матрицедержателя устаэвакуированных кварцевых трубок. Непос- навливают в газоэкструзионную камеру. редственно после затвердевания расплава, После оснащения газоэкструзионной стержни помещались в открытую печь с тем- камеры запирающими и герметизирующипературой 750 С и охлаждались до комнат- 35 ми деталями в ней создают давление газа, 50 С/ч, ной температуры со скоростью порядка которое составляет 300 — 500 МП . П создания давления газа включают нагреПодготовка заготовки заключается в вы- ватель и с помощью регулятора устанавлиравнивании торца заходной части во избе- вают необходимое напряжение для нагрева жание разуплотнения в процессе экструзии 40 заходного конца наконечника до температуи контроля заготовки дефектоскопом УД-2- ры 800-900 С,при которой начинается экс12 для выявления дефектов, которые также трузия наконечника. могут привести к разгерметизации и вы- Величину температуры в очаге ефост ел, мации фиксируют на приборе, подключенВ случае обнаружения дефекта данное 45 ном к термопаре, По ходу процес м т ес озаготовки вырезают,аоставшиесяча- температуру увеличивают до 950-1150ОС, ду процесса сти соединяют посредством переходника из что обеспечивает равномерный выход проСтЗ,представляющим собой цилиндр диамет- экструдированного профиля и ом dп = 1 1-2 "„d иля из матрицы, р м n=, —,5 заг., высотой hn =2,5-6 daar., Момент начала экструзии. фиксируют по нас расточенными вторцах глухими отверсти- 50 чалу движения термопары или rlo началу ямидиаметромб =бз,г.+0,1мми глубиной падения температуры на приборе, регистру=1,2 3 бддг., таким образом, чтобы между . рирующем ее. отверстиями осталась перемычка толщиной По окончании экструзии наконечника, мм; заготовка из ЮНДК 24 входит в заходный тняется в нем, проДля эксперимента было взято 10эагото- 55 конец матрицы и уплотняется вок, в четырех из них были обнаружены де- цесс экструзии приостанавливается на 2-3 фекты в виде внутренних пор. Дефектные мин до прогрева заготовки до необходимой места были удалены, В связи со сложностью температуры, после чего начинается экструлучении расчетной дли: получения загбтовок длиной более 200 мм зия ЮНДК 24. По получении ра и путем заполнения расплавом эвакуирован- ны проэкструдированного профиля, иэ

1807900 отдельной части заготовки экструзию останавливают посредством снижения температуры нагревателя и проэкструдированный профиль отрезают специальным устройстВоМ во избежания порчи его во время воз- 5 можного отстрела при прохождении стыка заготовок через очко матрицы. После удаления части проэкструдированного профиля температуру нагревателя поднимают до, прежней величины, и процесс экструзии 10 продолжается, После получения расчетной длины профиля для окончательной остановки процесса экструзии выключают нагреватель, 15 температура очага пластической деформации снижается и экструзия прекращается.

По окончании экструзии сбрасывают давление и производят разборку газоэкст- 20 рузионной камеры, извлекают проэкструзированный-профиль и очищают его от смазки.

Повышение производительности экструзии достигается:

1) облегчением подготовки исходных за- 25 готовок, т,к, сплав ЮДНК 24 труднообрабатываемый резанием;

2) обеспечением надежности герметизации, т.к. сплав ЮДНК 24 является труднодеформируемым и хрупким; 30 . 3) продлением срока службы матрицы;

4) применением переходника, позволяющего заготовку делать составной и тем самым увеличивать ее длину.

Формула изобретения

1. Способ высокотемпературной газовой экструзии, включающий подготовку заходного конца заготовки, герметизацию места контакта заготовки с заходной частью матрицы и экструзию с контролем температуры термопарой, от л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности и качества получаемых изделий за счет повышения надежности герметизации при деформировании заготовок из труднодеформируемых хрупких материалов, в процессе подготовки заходного конца заготовки торец заготовки обрабатывают до обеспечения его плоскостности и перпендикулярности оси заготовки, после чего на обработанный торец заготовки насаживают наконечник, изготовленный из легкодеформируемого пластичного материала, конец которого, обращенный к матрице, соответствует форме заходной части матрицы.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что контроль температуры термопарой осуществляют в очаге пластической деформации путем размещения термопары в канале наконечника, выполненном в его торце, обращенном к матрице.

3. Способпоп.1и2,отл ича ю щийс я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, в качестве исходной заготовки используют отдельные заготовки, последовательно соединенные одна с другой переходниками, изгбтовленными из того же материала, что И наконечник.

Составитель В.Сошников

Редактор С.Никольская Техред М.Моргентал Корректор H.Ãóíüêî

Заказ 1389 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101