Способ полунепрерывного прессования изделий из шихтовых материалов титановых сплавов
Сущность изобретения: после очередного отпрессованного изделия перед засыпкой первой порции шихты следующего изделия через матрицу проталкивают калибр в виде диска с диагонально поперечного сечения, равной диаметру прессуемого изделия, имеющего нижнюю и верхнюю плоскости, соответствующие требуемой форме торцов изделия, и содержащего пологую выточку на цилиндрической боковой поверхности. С целью снижения трудоемкости установки калибра в матрицу, его выполняют составным из отдельных сегментов весом 3 - 10 кг. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу полунепрерывного прессования расходуемых электродов из высокореакционных металлов и сплавов, используемых в электрометаллургии. Предлагаемое техническое решение направлено на повышение качества прессуемого электрода за счет своевременного удаления со стенок матрицы налипшего металла ("рубашки"). Поставленная задача решается тем, что в способе полунепрерывного прессования изделий из шихтовых материалов титановых сплавов, включающем засыпку шихты порциями в конусную матрицы, прессование и проталкивания изделия через матрицу шайбой с пресс-штемпелем за один проход, перед засыпкой порции шихты очередного изделия через матрицу проталкивают калибр в виде диска, имеющий нижнюю и верхнюю плоскости, соответствующие требуемой форме торцов изделия и выточку на цилиндрической боковой поверхности, причем диск выполняют с диагональю поперечного сечения, равной диаметру прессованного изделия, а калибр используют составной из отдельных сегментов весом 3-10 кг. Использование калибра, диагональ поперечного сечения которого превышает диаметр прессуемого изделия, приведет к его заклиниванию в матрице. Удаление калибра при этом сопряжено с возможностью повреждения рабочей поверхности матрицы. Использование калибра с диагональю поперечного сечения, меньшей диаметра прессуемого изделия, снижает эффект удаления "рубашки" со стенок матрицы. Нижняя поверхность калибра сферическая, что позволяет выравнять возможные перекосы верхнего и нижнего торцов прессуемого электрода. Верхняя поверхность калибра плоская с центральной выемкой для формирования нижнего торца электрода с центрирующим выступом. Пологая выточка на цилиндрической поверхности калибра исключает возможность затирания "рубашки" между стенками матрицы и калибра, позволяет улучшить удаление "рубашки" со стенок матрицы, т.к. цилиндрическая поверхность калибра с выточкой имеет две рабочие кромки: верхнюю и нижнюю. Отсутствие пологой выточки может привести к расклиниваню калибра во втулке и повреждению ее рабочей поверхности. Вес калибра для больших диаметров матрицы (400-600 мм) достигает 100 кг. Калибр выполняют сборным из отдельных сегментов весом от 3 до 10 кг. При меньшем, чем 3 кг, весе сегмента увеличивается время установки калибра, при весе сегмента более 10 кг увеличивается трудоемкость его установки. Трудоемкость установки составного калибра несколько выше, чем монолитного, но при сегментной конструкции калибра появляется возможность устанавливать не весь калибр, а один или несколько сегментов для очистки матрицы от односторонней "рубашки" (которая практически чаще встречается). А т.к. использование специальных механизмов для установки калибра трудоемко, экономически выгоднее устанавливать калибр вручную. Затраты времени на это незначительны и, проведя опробование на действующих прессах мод.Д 6150 и Д6150М, остановили на сегментной конструкции калибра, как наиболее удачной и с точки зрения эксплуатации и трудоемкости внедрения. Кроме того, необходимо отметить, что чистку матрицы калибром проводят, как правило, один раз в неделю, поэтому конструировать и изготавливать специальные механизмы для установки калибра нет необходимости. Использование предлагаемого способа полунепрерывного прессования изделий обеспечивает получение электродов с допустимой кривизной и минимальными трещинами за счет своевременного и качественного удаления "рубашки" со стенок матрицы. Своевременное удаление "рубашки" позволяет устранить неравномерность прессования и проталкивания электродов через матрицу, что в дальнейшем улучшает параметры плавления электрода повышает однородность структуры литого металла. Использование калибра повышает срок службы матрицы и пресс-шайбы за счет стабилизации режима прессования. На фиг. 1 показан используемый при прессовании калибр в разрезе (вид спереди): где а диагональ поперечного сечения, R радиус нижней сферы. На фиг.2 калибр, собранный из отдельных сегментов (вид сверху). Процесс прессования по предложенному способу осуществляется следующим образом. При прессовании партии электродов из шихты с малым количеством отходов каждый электрод визуально осматривают и определяют наличие "рубашки" на стенках матрицы по следующим признакам: кривизна электродов; мелкие поперечные трещины не только между отдельными спрессованными порциями, но и на поверхности самих порций; продольные широкие борозды на цилиндрической поверхности электрода по всей его длине, характерно, что электрод в матрице соприкасается не с ее стенками, а с "рубашкой". После засыпки последней порции шихты для прессования очередного электрода в матрицу устанавливают калибр, засыпают сверху первую порцию шихты следующего электрода и пресс-штемпелем с фигурной шайбой прессуют электрод и проталкивают через матрицу. Калибр можно устанавливать и после прессовки плоской шайбой последней порции электрода без засыпки первой порции следующего электрода (калибр сразу проталкивается пресс-штемпелем), но первый вариант предпочтительный, т. к. является более производительным. При наличии толстой "рубашки" на стенках матрицы устанавливают сразу несколько калибров друг за другом за одно проталкивание пресс-штампелем. Реализацию предложенного способа осуществляли в промышленных условиях прессового цеха плавильно-литейного завода при прессовании расходуемых электродов сплава Вт1-0 диаметром 515 мм, весом 3800 кгс, длиной 4800 мм из шихты с добавлением 15% возвратных отходов в виде обрези и стружки. Для удаления образующейся на стенках матрицы "рубашки" использовали калибры в виде дисков с диагональю поперечного сечения, равной диаметру прессуемого электрода и отличной от него, а также с выточкой на боковой поверхности и без нее. Характеристики используемых при прессовании калибров и качество полученных электродов приведены в таблице. Для сравнения были отпрессованы электроды по известному способу-прототипу.
Формула изобретения
1. СПОСОБ ПОЛУНЕПРЕРЫВНОГО ПРЕССОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ШИХТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ, включающий засыпку шихты порциями в конусную матрицу, прессование и проталкивание изделия через матрицу шайбой с пресс-штемпелем за один проход, отличающийся тем, что перед засыпкой порции шихты очередного изделия через матрицу проталкивают калибр в виде диска, имеющий нижнюю и верхнюю плоскости, соответствующие требуемой форме торцов изделия, и выточку на цилиндрической боковой поверхности, причем диск выполняют с диагональю поперечного сечения, равной диаметру прессованного изделия. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют составной калибр из отдельных сегментов весом 3 - 10 кг.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
