Установка для непрерывного литья и прессования цветных металлов и сплавов

Изобретение может быть использовано для получения сплошных и полых пресс-изделий из цветных металлов и сплавов. Установка для непрерывного литья и прессования содержит две пары валков 11 и 12 с рабочими калибрами, матрицу 13 с двумя каналами, расположенными по одной оси, и два водоохлаждаемых кристаллизатора 4 роторного типа с бесконечной лентой 5, моталки 17. Пары валков расположены симметрично относительно центральной плоскости, параллельной осям валков. Заготовки, полученные в роторных кристаллизаторах, подаются валками в два канала матрицы навстречу друг другу. Обеспечивается устойчивость и надежность процесса за счет предотвращения проникновения металла между матрицей и валками. 2 ил., 1 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к области совмещенных процессов литья и обработки металлов давлением и может быть использовано для получения сплошных и полых пресс-изделий из цветных металлов и сплавов.

Известно устройство для непрерывного прессования металла (патент №1785459, опубл. 30.12.92, бюл. №48). Устройство включает два валка, один из которых выполнен с ручьем диаметром d1, а другой диаметром d2 с выступом, образующие рабочий калибр, на выходе из которого на расстоянии L=(0,05÷0,35)d1 установлена матрица, причем отношение диаметров составляет d1/d2=0,6÷l,0.

Данное устройство характеризуется возможностью получения пресс-изделий различного сечения (прутков, профилей, труб и др.). Однако использование данной установки из-за того, что процессы получения заготовки литьем и последующей обработки металла давлением разделены, а производственный цикл является прерывным, характеризуется достаточно низкой производительностью. Кроме того, для деформации требуется предварительный нагрев заготовки, что, с одной стороны, требует дополнительного оборудования (нагревательных печей, устройств задачи металла в валки), а с другой стороны, может привести к ухудшению качества пресс-изделий из-за появления при дополнительном нагреве окалины (например, для меди и ее сплавов), снижению устойчивости захвата заготовки и повышению энергозатрат из-за наличия между металлом и инструментом окисной пленки. Вследствие нестабильности температурно-скоростного режима деформации возможно проникновение металла в зазор между валками и матрицей, что также является нежелательным явлением процесса.

Наиболее близкой по совокупности существенных признаков является установка для непрерывного литья и прессования металла (патент №2100136, опубл. 27.12.97. Бюл. №36). Устройство содержит два валка, один из которых выполнен с ручьем, другой с выступом, образующие рабочий калибр, на выходе из которого установлена матрица, а перед валками установлен кристаллизатор роторного типа, диаметр которого в соотношении с диаметром по дну ручья валка составляет соответственно 0,2÷0,4, а соотношение высоты калибра и высоты канавки кристаллизатора выполнено в пределах 0,5÷0,9.

Данное устройство позволяет совместить процессы непрерывной разливки металла, обеспечивающие стабильную подачу заготовки в очаг деформации с заданной температурой без использования дополнительного нагрева и непрерывной прокатки-прессования. Однако увеличение производительности данного устройства возможно только за счет увеличения скорости прессования, которая ограничена как возможностями самой установки, так и физико-механическими свойствами прессуемого металла.

Кроме того, использование данной установки требует дополнительного оборудования в виде гидроцилиндра и клинового устройства для осуществления прижима матрицы к валкам, так как в процессе прессования на лицевую поверхность матрицы действует значительная выталкивающая сила, достигающая 100÷200 кН уже при коэффициенте вытяжки λ=8÷10. Невозможность полной синхронизации увеличения усилия прижима, в ответ на рост выталкивающей силы, приводит к проникновению металла в зазор, образующийся между матрицей и валками, что крайне нежелательно, так как его устранение без остановки процесса практически невозможно.

Основная задача изобретения заключается в создании установки, позволяющей увеличить производительность, повысить устойчивость и надежность процесса за счет компенсации действия выталкивающей силы на матрицу без привлечения дополнительного оборудования.

Для решения поставленной задачи предлагаемая установка для непрерывного литья, прокатки и прессования цветных металлов и сплавов, включающая валки, матрицу, кристаллизатор роторного типа, снабжена дополнительным кристаллизатором роторного типа и дополнительной парой валков с рабочим калибром, при этом матрица выполнена с двумя каналами, расположенными на одной оси, а пары валков расположены симметрично относительно центральной плоскости, параллельной осям валков, с возможностью подачи заготовок из рабочих калибров в каналы матрицы навстречу друг другу.

Наличие двух пар валков, подающих две заготовки в два канала матрицы, в два раза повышает производительность процесса. Подача двух заготовок навстречу друг другу в два канала матрицы, расположенных на одной оси, позволяет полностью устранить действие выталкивающей силы за счет возникновения точно такой же силы, действующей на матрицу с противоположной стороны. Создание симметричной относительно центральной плоскости параллельной осям валков схемы прессования позволит повысить устойчивость и надежность процесса, что выразится в отсутствии проникновения металла между матрицей и валками. При этом полностью отпадает необходимость в клиновом устройстве и гидроцилиндре.

Таким образом, конструктивные особенности заявляемого устройства по сравнению с прототипом характеризуются отличительными признаками, позволяют повысить производительность процесса и увеличить его устойчивость и надежность.

На фиг. 1 показан общий вид устройства; на фиг. 2 представлен вариант выполнения матрицы с матрицедержателем (разрез А-А).

Изобретение - установка для непрерывного литья и прессования цветных металлов и сплавов включает два миксера 1 с двумя раздаточными коробками 2, два водоохлаждаемых роторных кристаллизатора 3, состоящих из колеса кристаллизатора 4, образующего с бесконечной лентой 5, проходящей через ролики 6, литейную канавку 7. Для охлаждения ленты 5 на кристаллизаторах 4 смонтированы форсунки 8.

Деформирующий узел 9 установки включает направляющие ролики 10, валки 11 с выступом и валки 12 с ручьем, матрицу 13 с каналами 14, опирающуюся на матрицедержатель 15. Узлы охлаждения пресс-изделий 16 и моталки 17 расположены последовательно после деформирующего узла в соответствии с технологическим назначением установки.

В процессе работы расплавленный металл из миксеров 1 подается в раздаточные коробки 2 с регулированием уровня в автоматическом режиме. Затем, попадая в канавки колес роторных кристаллизаторов 4, перекрытых бесконечными стальными лентами 5, проходящими через ролики 6 и охлаждаемыми при помощи форсунок 8, закристаллизовавшиеся слитки через направляющие ролики 10 задаются в калибры, образованные валками 11 с выступом и валками 12 с ручьем. Далее заготовки подвергаются пластической деформации и готовые пресс-изделия экструдируются через матрицу 13, а затем сматываются в бухту на моталках 17, пройдя перед этим охлаждение в емкостях узлов охлаждения 16.

Пример. С помощью предлагаемого и базового устройства прессовали пруток из сплава АД31 при температуре заготовки 550°C. Прессование проводили с помощью лабораторной установки с диаметром валков по дну ручья d1=384 мм, по выступу d2=472 мм. Скорость вращения валков составляла 2 об/мин. Результаты эксперимента приведены в таблице.

При проведении опытов использовали устройство-прототип. При этом с увеличением коэффициента вытяжки повышалось усилие на матрице и возрастало количество металла, проникающего в зазор между матрицей и валками. Частота остановки процесса для удаления "уса" увеличивалась, в результате часовая производительность падала. Затем проводили прессование на заявленной установке. Металл между валками и матрицей не выдавливался, остановок не потребовалось, процесс протекал устойчиво. Производительность процесса при использовании предлагаемого устройства и прототипа представлена в таблице.

Установка для непрерывного литья и прессования цветных металлов и сплавов, содержащая кристаллизатор роторного типа, два валка с рабочим калибром и матрицу, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным кристаллизатором роторного типа и дополнительной парой валков с рабочим калибром, при этом матрица выполнена с двумя каналами, расположенными на одной оси, а пары валков расположены симметрично относительно центральной плоскости, параллельной осям валков, с возможностью подачи заготовок из рабочих калибров в каналы матрицы навстречу друг другу.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к металлургии. Установка содержит формообразующий инструмент в виде двух валков 2, питатель 1 для подачи расплава металла, привод вращения валков, включающий двигатель 5, ременную передачу и систему шестеренок 6, средство приема отделяемых от поверхности валков готовых изделий, систему синхронизации скорости вращения валков в виде шестеренок привода валков, вакуумное подвижное соединение для охлаждения валков водой или газом.

Изобретение относится к металлургии. Способ включает подачу стального расплава на вращающийся разливочный конвейер горизонтальной установки, затвердевание его в полосовую заготовку толщиной 6-20 мм, горячую прокатку после полного затвердевания полосы.

Изобретение относится к области металлургии. Устройство намотки аморфной ленты содержит наматывающий барабан с цилиндрическим основанием с электромагнитами, равномерно распределенными по окружности и двумя боковыми дисками-ограничителями с обоих торцов основания.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве аморфных металлических лент. На подложку в виде металлической ленты подают расплавленный металл, который под действием практически мгновенного охлаждения переходит в аморфное состояние.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к изготовлению высокопрочной тонкой литой полосы с помощью двухвалковой литейной машины. Полоса выполнена из стали, содержащей в вес.%: углерод менее чем 0,25, марганец между 0,20 и 2,0, кремний между 0,05 и 0,50, алюминий менее чем 0,01, ниобий между 0,01% и 0,20%, ванадий между 0,01% и 0,20%, азот при обеспечении соотношения между содержанием ванадия и содержанием азота между 4:1 и 7:1.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для получения слитков различной формы, включая круглые слитки, а также слитков, ширина которых превышает 250 мм.

Изобретение относится к металлургии. Горячекатаная стальная полоса, изготовленная литьем посредством двухвалковой машины и последующей горячей прокатки, содержит, по массе, более 0,25% и до 1,1% углерода, между 0,40 и 2,0% марганца, между 0,05 и 0,50% кремния, менее чем 0,01% алюминия.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для изготовления высокоэффективных спеченных постоянных магнитов Fe-Nd-B. Расплавленный в тигле металлический сплав путем донного слива подают в виде свободно падающей струи расплава в зазор между двумя охлаждающими валками, вращающимися навстречу друг другу и по направлению движения струи расплава.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для получения алюминиевых профилей методом непрерывной прокатки и прессования. Расплавленный металл из печи-миксера подают в охлаждаемые валки, на поверхности которых металл кристаллизуется.

Изобретение относится к металлургии, в частности к получению стальной ленты на горизонтальной ленточной литейной машине. Литьевое сопло для выпуска металла в кристаллизатор выполнено в виде узкого прямоугольного пустотелого блока из огнеупорного материала, содержащего днище, крышку и две боковые стенки.

Изобретение относится к обработке металлов давлением с использованием интенсивной пластической деформации и предназначено для пластического структурообразования металлов, а именно для упрочнения металлов в процессе обработки.
Изобретение относится к обработке материалов давлением, а именно к способам уменьшения сопротивления материала деформированию в процессе обработки. Осуществляют деформирование заготовки продавливанием ее пуансоном через каналы и подачу импульсного или постоянного тока к заготовке при одновременном действии ультразвуком.

Изобретение относится к формированию одного или более слоев покрытия на гибких протяженных элементах, например кабелей, методом экструзии. .

Изобретение относится к обработке материалов давлением, а именно к способам упрочнения металлов в процессе обработки. .

Изобретение относится к металлургии, в частности к обработке металлов. .

Изобретение относится к металлургии, в частности к обработке металлов давлением. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении изделий с волокнистой морфологией кристаллов основы сплава пластической обработкой цилиндрической тиксозаготовки методами тиксопрессования и тиксоштамповки.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к методам интенсивной проработки структуры металла пластической деформацией. .

Изобретение относится к технологии механической обработки металлов давлением при интенсивной пластической деформации и может быть использовано для изготовления нанокристаллических труднодеформируемых металлов или полуфабрикатов с улучшенными физико-механическими свойствами.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано преимущественно для получения профилей из цветных металлов и сплавов в виде прутка. Непрерывное равноканальное угловое прессование осуществляют в три последовательных этапа, после каждого этапа осуществляют смену направления течения материала заготовки на угол Ф=90-120°, после чего осуществляют окончательное пластическое формообразование прутка. Существенное улучшение механических свойств материала достигается за счет совмещения интенсивной пластической деформации в несколько этапов и пластического формообразования, что позволяет накапливать истинную степень деформации e≥2,4. Совмещение нескольких этапов обработки в условиях интенсивной пластической деформации сокращает производственный цикл и приводит к снижению затрат электроэнергии за счет исключения операций повторного нагрева перед обработкой. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение может быть использовано для получения сплошных и полых пресс-изделий из цветных металлов и сплавов. Установка для непрерывного литья и прессования содержит две пары валков 11 и 12 с рабочими калибрами, матрицу 13 с двумя каналами, расположенными по одной оси, и два водоохлаждаемых кристаллизатора 4 роторного типа с бесконечной лентой 5, моталки 17. Пары валков расположены симметрично относительно центральной плоскости, параллельной осям валков. Заготовки, полученные в роторных кристаллизаторах, подаются валками в два канала матрицы навстречу друг другу. Обеспечивается устойчивость и надежность процесса за счет предотвращения проникновения металла между матрицей и валками. 2 ил., 1 табл., 1 пр.

Наверх