Контейнер трубопрофильного пресса

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтских

Социалнстнчвских

Рвслублнн о1 897362 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 1 1179 (21) 2837734/25-27 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет(51) м. Кл.э

В 21 С 29/02

ГО.сударственный комнтет

СССР но делам нзобретеннй н открытий

Опубликовано 150182.Бюллетень М 2 (53) УДЯ 621 774,38. .07(088.8) Дата опубликования описания 150182 (72) Авторы изобретения

Я.М.Охрименко, В.Н.Щерба, А.И.Батурин

Г.В.Татарников, В.Л.Бережной и М. (71) Заявитель (54) КОНТЕЙНЕР ТРУБОПРОФИЛЬНОГО ПРЕССА

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а точнее к оснастке для горячего прессования на трубопрофильных прессах.

Известны устройства аналогичного назначения, содержащие контейнер, представляющий собой помещенную в обойму втулку, состоящую из отдельных соосно расположенных колец, и расположенные во втулке терморегулирующие элементы, соединенные с системой регулирования подачи энергии fl) .

Недостатком таких устройств является невозможность создания и регу лнрования градиента температур в раэ- $ личных зонах контейнера, что приводит к неравномерности физико-механических свойств по длине отпрессованных изделий.

® Цель изобретения - обеспечение 20 градиентного по длине нагрева контей» нера.

Укаэанная цель достигается тем, что в контейнере, содержащем помещенную в обойму втулку, состоящую иэ от- 25 дельных соосно расположенных колец, и расположенные во втулке терморегулирующие элементы, соединенные с системой регулирования подачи энергии, терморегулирующие элементы расположены в 3О кольцах через одно, при этом кольца термоизолированы одно от другого.

На чертеже схематически.представлено предлагаемое устройство.

Концентрично установленная в обойме 1 контейнера втулка состоит из отдельных соосно расположенных и примыкающих друг к другу плоскости торцами колец 2 и 3, которые чередуются через одно и имеют одинаковую форму и размеры, но кольца 2 снабжены прорезями, в которых размещены торморегулирующие элементы 4 и 5 и термопары

6, а кольца 3 являются монолитными и не имеют нагревателей. Центральные отверстия колец 2 и 3 в совокупности ,образуют сквозную цилиндрическую полость 7. Каждое кольцо 2 и 3 на одном из своих торцов снабжено примыкающим к полости 7 буртом 8, а на противоположном торце - выточкой, соответствующей бурту 8 по форме, размерам и расположению относительно оси. Бурты

8 входят в выточки соседних колец, обеспечивая взаимную фиксацию послед. них, и обращены в сторону истечения металла при прессовании, показанную на чертеже стрелкой А. Между сопрягаемыми плоскостями колец 2 и 3 за пределами буртов 8 и выточек поме897362 щены кольцевые прокладки 9 из термоизолирующего материала.

На торцах контейнера установлены фланцы 10, жестко связанные с обоймой 1 стяжными винтами 11. Фланцы 10 взаимодействуют с кРайними ольцами втулки и сообщают последней двухстороннее усилие сжатия. Во .фланцах 10 выполнены центральные отверстия, соосные полости 7 и одинакового с ней диаметра.

В варианте конструктивного исполнения, показанном на верхней половине чертежа, кольца 2 снабжены несколь-кими расположенными по окружности параллельными оси прорезями, в которых размещены терморегулирующие элементы. 15

4, выполненные в виде трубчатых прямолинейных стержней, последовательно соединенных друг с другом с помощью полых перемычек. Образованная таким образом индукционная катушка имеет Я} форму беличьего колеса .

В другом варианте конструктивного с исполнения, показанном на нижней половине чертежа, на периферийной поверхности колец 2 выполнены кольцевые проточки, расположенные в которых терморегулирующие элементы 5 навиты в цилиндрическую спираль индуктора трубчатого сечения.

На периферийной поверхности каждого кольца 2 и 3 выполнен параллельный оси паз, Пазы колец 2 и 3 в совокупности образуют на втулке продольный канал 12, выходящий через отверстие в одном из фланцев 10 на поверхность контейнера. В канале 12 проложены трубчатые проводники 13, связывающие каждую индукционную катушку (терморегулирующие элементы 4 или 5) с источником подачи энергии, оснащенным программным устройством (на чер- 40 теже не показаны). При этом металлические оболочки трубчатых проводников соединены с источником электрического тока, а их полости - с источником подачи текущей охлаждающей сре- 4 ды, например воды. В канале 12 проложены также электрические проводники, соединяющие термопары б с потенциометром.

Во избежание самопроизвольного раз-50 ворота колец 2 и 3 относительно друг друга на их наружной поверхности и на внутренней поверхности обоймы выполнен продольный паз, в котором размещена фиксирующая шпонка (на чертеже не(показана), "Контейнер связан с гидроприводом своего автономного перемещения (на чертеже не показан) .

Контейнер работает следующим образом. 60

Перед началом цикла вкЛючают систему регулирования температуры на режим нагрева в соответствии с заранее заданным градиентом температуры по длине контейнера. Например для 65 процесса прессования с использованием активного трения нагрев прилегающих к матрице секций-колец 2 осуществляют до большей температуры, чем секций, расположенных с противоположной стороны втулки. При этом к металли ческим оболочкам терморегулирующих элементов 4 или 5 подается электрический ток по проводникам 13, а в полостях терморегулирующих элементов циркулирует жидкий охладитель, подаваемый по тем же проводникам. Выполнение заданного температурного режима обеспечивается программными регуляторами, питающими энергией каждую группу терморегулирующих элементов.

Например, для алюминиевых труднодеформируемых и малопластичных сплавов рекомендуется плавный переход температуры от 450-500 С у входа в канал матрицы до 250-300 С в зоне заднего торца втулки. Это необходимо для обеспечения наиболее благоприятных условий пластического деформирования как в начале, так и в конце цикла прессования.

После подготовки контейнера к работе, заключающейся в достижении за" данного распределения температуры по длине матрицы, в полость последней вводят заготовку, например, из алюминиевого сплава, равномерно нагретую по всей длине до температуры технологической пластичности. Ходом пресс-штемпеля заготовку заталкивают до упора в матрицу. Дальнейшим перемещением пресс-штемпеля в том же направлении осуществляется распрессовка заготовки. Распрессованная заготовка, входя в непосредственный контакт с внутренней поверхностью втулки контейнера, за счет высокой теплбпроводности алюминиевых сплавов получает некоторый температурный градиент, соответствующей заданному распределению температуры по длине рабочей втулки. При этом заготовка

° отдает часть тепла менее нагретым секциям втулки, расположенным в зоне пресс-штемпеля.

По окончании распрессовки прессштемпель продолжает перемещаться в сторону матрицы (в направлении стрелки А), и под воздействием сообщаемого им заготовке усилия материал последней начинает выдавливаться из канала матрицы, образуя пресс-иэделие.

При прессовании с использованием сил активного трения одновременно включают привод контейнера, обеспечивающий перемещение его в направлении стрелки А со скоростью, превышающей скорость движения пресс-штемпеля назаранее определенную величину. Таким образом, оставшаяся часть цикла представляет собой прессование с наведением сил трения активного действия на поверхности контакта втулки контейнера с заготовкой.

897362

Формула изобретения

1 2

А cиcmeггe нагреба и ирЮжие е/Фг гурЭ

Составитель A.Êóðoâè÷

Редактор С.Тимохина Техред С. Мигунова Корректор JI ° BOKIQBH

Заказ 11798/12 Тираж 841 Подписное

ВНИИПИ Государственногс комитета СССР по делам Изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород; ул. Проектная, 4

В результате опережающего перемещения контейнера и внутреннего трения движущихся слоев металла заготовки в зоне деформации и периферийном слое, происходит интенсивное выделение тепла. Эти излишки тепла отводят,ся эа пределы зоны канала матрицы бо,жее холодными секциями перемещающейся втулки контейнера, которая затем ох,лаждается на воздухе после прекращения контакта с деформируемым металлом. о

После завершения процесса прессования отделяют пресс-остаток одним из известных способов и возвращают все подвижные элементы прессовой оснастки в исходное положение. Цикл прессования может быть повторен.

Использование предлагаемого контейнера для прессования труднодеформируемых и малопластических метаЛлов и сплавов создает возможность регулирования физико-механических свойств 20 прессованных изделий по их длине за счет обеспечения изотермических условий деформирования.

Контейнер трубопрофильного пресса, содержащий помещенную в обойму втулку, состоящую из отдельных соосно расположенных колец, и расположенные во втулке терморегулирующие элементы, соединенные с системой регулирований подачи энергии, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения градиентного по длине нагрева контейнера, терморегулирующие элементы расположены в кольцах через одно, при этом кольца термоизолированы одно от другого.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании Р 1109932, кл. В 3 Р, 18.04.68 (flpoTQTHII) .