CS216687B2 - Box for making the pressings and method of making the said box - Google Patents

Description

Vynález patří do oboru metalurgie a vztahuje se zejména na výrobu trubek z vysoce legované oceli.

Vynález řeší problém vytvoření pouzdra přo izóstaticky lisovaný polotovar, určený k protlačování, zaručující hladký a přesně válcový povrch izostatického výlisku.

Problém je řešen vytvořením pouzdra, jehož nejméně vnější plášť je opatřen vnějším vydutím, nasměrovaným proti smrštění při izóstatickém lisování za studená, jehož velikost je rovna velikosti smrštění. Pouzdro je čelně uzavřeno vložkami, jejichž plocha, přivrácená -k vnitřnímu prostoru pouzdra je tvořena rotační plochou, jež výhodně je afinní k tvaru přechodové oblasti vnějšího pláště pouzdra podle povrchové přímky výlisku.

Pouzdro je vhodné k výrobě výlisků, určených k protlačování trubek, tyčí nebo podobně profilovaných podlouhlých hutních kovových předmětů, obzvláště z nerezavějící oceli, nebo vysoce legovaných ocelí, zejména z tepelně odolných ocelí pro tepelné výměníky, například ocelí s 80 % niklu a 20 % chrom-u.

^-4 8 8--2

OU 2

Vynález .se týká pouzdra na výrobu výlisku z izostaticky lisovaného kovového prachu za studená pro protlačování hutných nepropustných kovových trubek, zejména z nerezavějící oceli, nebo oceli s vysokým obsahem ^: niklu, zejména tepelně odolných ocelí pro tepelné výměníky s hmotnostním obsahem 20 % chrómu a 80 % niklu, přičemž «ouzdro je vytvořeno ·. jako nádoba kruhovéo průřezu s tenkým vnějším · a vnitřním pláštěm a osazeními na čelních stranách pro uzávěry, určené pro plnění práškem kovu, případně kovových slitin nebo ze směsi prášku kovu a/nebo kovových · slitin s keramickými prachy. Vynález se rovněž vztahuje na výrobu takovýchto pouzder, přičemž vnější a vnitřní plášť je · vytvořen z úseků trubek a na obou koncích uzavřen kruhovými vložkami.

V německém · vykládacím spise 24 19 014 · se popisuje způsob výroby trubek z nerezové oceli, které mají rovnoměrné složení a rovnoměrné fyzikální a chemické vlastnosti a lze je dobře dále zpracovávat, při němž fee · prach z takovéto oceli plní do kovových pouzder, načež se pouzdra uzavřou a každé jednotlivé pouzdro se stlačuje tlakem, působícím ze všech stran a z takovéhoto výlisku se · ·pak protlačují _ · trubky. Jako . · plnicí · prach se používá ocelový prach, · získaný rozprášením taveniny do inertního plynu. Tento ocelový prach je složen · převážně ze Sférických částic. Pouzdra jsou zhotovena z duktilního kovu, jejich · tloušťka činí maximálně 5 % vnějšího průměru pouzdra. Hustota ocelového prachu, naplněného do pouzdra, se zvyšuje vibrací a/nebo ultrazvukem na 60 až 70 % teoretické hustoty. Tato hustota se zvyšuje izostatickým lisováním pouzdra za studená pomocí tlaku nejméně 150 MPa nejméně na 80 %, výhodně až na 93 % teoretické hustoty. Tento výlisek se pak zahřeje a protlačuje _ se za tepla na požadovaný polotovar při teplotě nejméně 1200 °C.

Podle uvedeného· spisu se naplněná pouzdra před uzavřením vakuují a/nebo · plní plynem, zejména inertním plynem, například argonem.

Podle uvedeného spisu je výhodné používat kovových pouzder, jejichž tloušťka stěny je menší než 3 %, ještě lépe menší · než 1 % vnějšího průměru. Jejich tloušťka stěny je v rozmezí 0,1 až 5 mm, výhodně 0,2 až 3 milimetry.

Tímto způsobem je možno vyrábět i trubky s kombinovanými stěnami. Do · pouzdra se vloží jedna nebo několik dělicích stěn, čímž se dutý prostor pouzdra rozdělí na dvě nebo několik oblastí a ty se naplní ocelovým prachem různé kvality · za současné vibrace. Pak se dělicí stěny · odstraní, pouzdra se uzavřou, izostaticky slisují za studená a výlisek se protlačí za tepla.

Při protlačování se obvykle používá sklo, jako mazací prostředek. Aby se sklo, přiložené na čelní plochy výlisku ve tvaru skleněných rondelů, náležitě využilo, · je nutné, aby čelní plochy výlisku byly rovné.

Zkušenosti však ukazují, že při protlačování vznikají povrchové vody, a to zejména v přední části protlačovaného polotovaru. To je způsobeno tím, · že v oblasti spojení víka pouzdra s jeho pláštěm probíhá tvářecí proces odlišně od ostatních částí pouzdra.

Vnějším projevem této nepravidelnosti je skutečnost, že povrch výlisku není válcový, ale má tvar jednodílného rotačního hyperboloidu, jehož · okraje mají větší průměr, než střed · · výlisku. · Při izostatickém lisování je · tedy · smrštění na okrajích výlisku menší, než v jeho středu.

Povrch protlačovaného polotovaru však · musí být přesně válcový. Proto je nutno izostaticky · vylisovaný polotovar upravovat obráběním, což je jednak velmi · nákladné, jednak · · vytváří nebezpečí vzniku trhlin na povrchu polotovaru.

Aby · · se dosáhlo lepšího přenosu lisovacího tlaku na prášek v pouzdře, · uvádí se v publikaci „Obzory po elektronnoj těchnike“ ve stati: V. G. Kuzjanov: „Izostatičeskoje pressovanie poroškových matěrialov“ z roku 1976 na str. 27 obr. 11 pouzdro, uzavřené po · obou stranách víky, opatřenými okraji, vyhnutými směrem ven a tam . · přivařenými .k · plášti pouzdra. Avšak ani toto řešení neodstraňuje zúžení výlisku ve středu těla a výlisek má opět tvar, podobný jednodílnému · · rotačnímu hyperboloidu.

Úkolem vynálezu je vytvořit pouzdro, jež by zaručovalo rovnoměrné smrštění izostaticky · · · lisovaného prášku i při okrajích výlisku, tak aby lisováním vznikal výlisek přesně válcového povrchu bez povrchových vad a · .tak zvýšit výtěžnost celého procesu.

Úloha je řešena vytvořením pouzdra na výrobu výlisků z izostaticky lisovaného kovového prachu za studená pro· protlačování· hutných nepropustných kovových trubek, · zejména z nerezavějících ocelí, nebo ocelí s vysokým obsahem niklu, zejména tepelně odolných ocelí pro tepelné výměníky s hmotnostním obsahem 80 % niklu a 20 · % chrómu, přičemž pouzdro je vytvořeno jako nádoba kruhového průřezu s tenkým vnějším · a · vnitřním pláštěm a osazeními na čelních stranách pro uzávěry, určené pro plnění · práškem z kovu, případně kovových slitin · nebo ze · směsí prášku kovu a/nebo kovových slitin s keramickými prachy, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že nejméně jeho vnější plášť je opatřen vnějším · vydutím, nasměrovaným proti smrštění při izostatickém lisováni za · studená, jehož velikost je rovna velikosti smrštění.

Aby · · ·se zabránilo nauhličení kovového prachu při protahování výlisku za tepla, jsou podle · vynálezu vnější i vnitřní plášť zhotoveny · z nízkouhlíkaté oceli, jejíž hmotnostní obsah uhlíku je nižší než 0,015 %, výhodně nižší než 0,004 · %.

Pro usnadnění procesu tváření jsou podle vynálezu vnější i vnitrní · plášť zhotoveny z plechu o tloušťce 1 až 2 mm.

Dutý prostor pouzdra je podle vynálezu uzavřen tak, že mezi vnějším a vnitřním pláštěm na předním a nebo zadním konci pouzdra jsou uspořádány vložky tvaru desky, koule, polokoule či kužele, případně složené z několika ' dílů a vytvořené z plného· materiálu, nebo lisovaného prášku.

Aby se zajistilo dobré . mazání výlisku při protlačování, jsou podle vynálezu vložky vytvořeny jako víka, tvořící čelní uzávěr pouzdra a jsou opatřeny nejméně na · straně přivrácené k prachové náplni pouzdra vloženou skleněnou vložkou.

Pro zajištění plynotěsného · uzavření dutého prostoru pouzdra jsou podle vynálezu vložky přivařeny k vnějšímu a vnitřnímu plášti.

V případě, že je účelné použít vložek z obtížně svařitelného, nebo nesvařitelného materiálu, jsou podle vynálezu mezi vložky a vnitřní prostor vložena plechová víka.

Pro usnadnění indukčního ohřevu výlisku jsou podle vynálezu vložky vytvořeny z elektricky vodivého kovu, zejména měkkého železa.

Pro vytvoření vhodných lisovacích podmínek na přední straně pouzdra je podle vynálezu vložka na přední · čelní straně pouzdra vytvořena kuželovité ' a opatřena centrálním otvorem pro přední konec vnitřního pláště, přičemž úhel mezi stěnou centrálního otvoru a kuželovou plášťovou plochou vložky činí 40° až 60°,

Téhož účinku se dosáhne i tím, že podle vynálezu je přední vložka pouzdra opatřena centrálním otvorem a její čelní plocha je rovná, přičemž její stěna mezi centrálním otvorem a největším jejím vnějším průměrem je tvořena rotační plochou, jejíž tvořící křivka je částí kruhového oblouku a středy všech kruhových oblouků, tvořících rotační plochu, leží v oblasti kružnice, tvořené průnikem rovné čelní plochy a centrálního otvoru, nebo uvnitř této· kružnice.

Vysoké přesnosti výlisku se podle vynálezu dosáhne i tím, že vnější plášť a/nebo vnitřní plášť jsou na obou koncích opatřeny válcovými úseky, jejichž vnější, případně vnitřní průměr je roven požadovanému průměru výlisku a vnější vydutí je na . válcové úseky napojeno· tečně.

Pro výrobu výlisků s nejvyšší přesností, kdy vnější povrch výlisku je vyráběn v toleranci +0,1 mm, je podle vynálezu vnější vydutí v místě napojení na válcové úseky tvořeno rotační plochou, jejíž tvořící křivka je tečně napojena na povrchovou přímku válcového úseku a její počáteční úsek je konkávním úsekem s narůstajícím úhlem odklonu od povrchové přímky požadovaného · tvaru válcového výlisku a ve středním úseku je tvořena povrchovou přímkou kužele, která na svém druhém konci je napojena konvexním · úsekem . na povrchovou přímku vnějšího pláště a jako celek tvoří přechodovou oblast, umístěnou v oblasti vložky, jejíž tvořící křivka je k tvořící křivce přechodové oblasti vnějšího vydutí kolmo afinní podél povrchové přímky požadovaného tvaru válcového^ výlisku s koeficientem afinity, který je roven poměru tloušťky stěny výlisku k velikosti smrštění.

Podstata vynálezu spočívá také ve způsobu výroby pouzdra, při němž vnější a vnitřní plášť je vytvořen z úseku trubek a na obou koncích uzavřen kruhovými vložkami, jež se od známých způsobů podle vynálezu liší tím, že nejméně trubka pro zhotovení vnějšího pláště se na obou koncích redukuje válcováním nebo tlačením do válcových úseků, jejichž vnitřní průměr je roven vnějšímu průměru izostaticky lisovaného · výlisku, · čímž vznikne vnější vydutí · vnějšího pláště, jehož velikost je rovna velikosti smrštění výlisku.

Po vytvoření válcových úseků vnějšího · pláště se podle vynálezu vsazují mezi vnější a vnitřní plášť vložky, zhotovené z plného materiálu, nebo vylisované z prášku, · načež se přivařují k vnějšímu a vnitřnímu plášti. Vložky se zhotovují z duktilního materiálu, zejména duktilního kovu, jako měkké železo, nízkouhlíkatá ocel, nebo litina.

Podle vynálezu se vložky na straně přivrácené k náplni prášku potahují skleněným povlakem.

Pouzdro pro výrobu výlisků, vytvořené podle vynálezu umožňuje vytvářet izostatickým lisováním výlisky válcového tvaru bez rozšířených okrajů, takže odpadá nákladné obrábění povrchu výlisku a snižuje se nebezpečí vzniku povrchových vad a . trhlin. Válcový povrch výlisků lze vyrábět s přesností +0,05 % průměru, při některých provedeních pouzder i s přesností až +0,1 milimetru, případně i s přesností větší. Kovové vložky usnadňují indukční ohřev výlisku před protlačováním.

Příklady . pouzder, vytvořených podle vynálezu, jsou uvedeny na připojených výkresech, kde na obr. 1 je znázorněno hladké pouzdro s . vnějším pláštěm, opatřeným spirálovým svarem, na obr. 2 hladké pouzdro s kuželovým víkem, na obr. 3 pouzdro· s vnějším vydutím · a s vložkou, opatřenou zaobleným spodním okrajem, na obr. 4 pouzdro s vnějším vydutím a vložkou, opatřenou ostrým spodním okrajem, na obr. 5 pouzdro s vnějším vydutím a vložkou, opatřenou plynulým spodním okrajem, na obr. 6 pouzdro s vnějším vydutím a plochou vložkou.

Pouzdro 1, znázorněné na obr. 1, je opatřeno vnějším pláštěm 2 a vnitřním pláštěm

4. Vnější plášť 2 je svařen z plechu pomocí spirálového svaru 5, vnitřní plášť 4 pomocí podélného svaru 6. Na přední straně pouzdra 1 je k vnějšímu plášti 2 přivařeno na obr. neznázorněné přední víko vnějším kruhovým svarem 16 a na zadní straně zadní víko vnějším kruhovým svarem 26. Vzdálenost mezi vnějším kruhovým svarem 16 na přední straně pouzdra 1 a vnějším kruhovým svarem 26 na zadní straně tvoří činnou délku L‘ pouzdra 1, která je kratší než celková délka L pouzdra 1.

Úhel a stoupání spirálového sváru 5 je zvolen tak, aby počet závitů .spirálového svaru 5 na činné délce t‘ byl celistvým číslem, takže platí:

kde D je vnější průměr pouzdra lan je celistvé číslo. V příkladě, znázorněném na óbr. 1 Zvoleno n = 1.

Při praktickém provedení mělo zhotovené pouzdro 1 vnější průměr 150 mm · a délku 60 mm. Vnitřní průměr vnitřního pláště 4 činil 55 mm. Vnější plást 2 a vnitřní plášť 4 byly zhotoveny z ocelového plechu o tloušťce 1,5 mm, jehož obsah uhlíku byl pod 0,004 % ' podle hmotnosti.

Po přivaření zadního víka se do· vnitřního prostoru 8 pouzdra 1 mezi vnějším pláštěm 2 a vnitřním pláštěm 4 nasypal ocelový zrnitý mateřiál, zhotovený rozprášením tekutého kovu v atmosféře argonu. Zrnitý materiál byl složen .převážně ze zrn sférického tvaru o středním průměru pod 1 mm. Po naplnění se zrnitý materiál zhutnil vibracemi o frekvenci 80 Hz na hustotu, jež činila 68 % teorietické hustoty. Pak se pouzdro 1 vakuovalo a uzavřelo předním víkem přivařením. Izostatickým lisováním za studená pod tlakem 470 MPa se zrnitý materiál stlačil na 85 % teoretické hustoty. Takto zhotovené výlisky se použily na výrobu trubek protlačováním způsobem, popsaným v německém vykládacím . spisu č. 24 19 014.

U dalšího provedení, znázorněného na obr. 2, je pouzdro 1 opatřeno na přední straně víkem 10, v němž · je usazena vložka 30, tvořící přední čelní plochu pouzdra 1. Na zadní straně pouzdra 1 je vsazeno. víko· 20 s vložkou 40, která tvoří zadní čelní plochu pouzdra 1.

Vložka 30 na přední straně pouzdra 1 má kuželový tvar a je opatřena středovým otvorem 32 pro uložení vnitřního pláště 4. Kuželová plášťová plocha 36, vytvořená na straně přivrácené k vnitřnímu •prostoru 8 pouzdra 1, svírá se stěnou středového otvoru 32 úhel γ o velikosti 40° až 60°, ·výhodně kolem 45°. Na vnější straně pouzdra 1 je Vložka . 30 opatřena rovnou čelní plochou 34, jež na svém .okraji přechází v zaoblený · okraj 35, na který navazuje válcová část 37, napojená na kuželovou plášťovou plochu 36. Spodní okraj 39 kuželové plášťové plochy 36 je zaoblen a napojen na stěnu středového · otvoru 32.

Ke kuželové válcové ploše 36· vložky 30 přiléhá víko 10, zhotovené z plechu téže kvality, jako vnější plášť · 2 ^;a vnitřní plášť 4.

Víko 10 je na svém 'obvodu opatřeno vnějším válcovým úsekem 17, který je vnějším kruhovým svarem 16 spojen s vnějším pláštěm 2, který olemovaným krajem 15 obepíná zaoblený okraj 15 vložky 30. · Na vnitřní straně je víko 10 opatřeno · vnitřním válcovým úsekem 19, přivařeným vnitřním kruhovým svarem 18 k vnitřnímu plášti 4.

Vložka 40 na zadním konci pouzdra 1 má tvar kruhové desky a je opatřena středovým · otvorem 42. Její rovná čelní plocha 42 na straně vně pouzdra 1 je rovněž opatřena zaobleným okrajem 45. Na straně, směřující k vnitřnímu prostoru 8 pouzdra 1 je nasazeno víko 20 tvaru prstencové misky. Na vnějším okraji je opatřeno· vnějším válcovým úsekem 27, obepínajícím válcovou část 47 vložky 40. Vnější válcový úsek 27 je vnějším kruhovým svarem 26 přivařen k vnějšímu plášti 2, jehož olemovaný okraj 25 svírá zaoblený okraj 45 vložky 40. Na vnitřní straně je víko 20 opatřeno vnitřním válcovým úsekem 29, přivařeným vnitřním kruhovým svarem 28 k vnitřnímu plášti 4.

Obě vložky, to· je vložka 30 tvaru kužele na předním konci pouzdra 1, · i vložka 40 tvaru desky na zadním konci pouzdra 1, · jsou zhotoveny z měkkého železa, případně nízkouhlíkové oceli.

Příklad provedení pouzdra, jímž se dosáhne válcový tvar izostatického výlisku · bez zesílených konců, je uveden na · obr. 3.

Vložka 130 na přední straně pouzdra 101 je opatřena centrálním otvorem 132 a její čelní plocha 134 je rovná, přičemž její stěna mezi centrálním otvorem 132 a největším · průměrem vložky 130, přivrácená k vnitřnímu prostoru 108 pouzdra 101, je tvořena rotační plochou, jejíž tvořící křivka 136 je částí kruhového· oblouku a středy 138 všech kruhových oblouků, tvořících rotační plochu, leží v oblasti kružnice, tvořené průnikem rovné čelní plochy 134 a · centrálního otvoru 132, nebo uvnitř této kružnice. Rovná čelní plocha 134 je na svém obvodu opatřena zaobleným okrajem 135, který přechází ve válcovou část 137, napojenou na rotační plochu, jejíž spodní okraj 139 je zaoblen. K rotační ploše vložky 130 přiléhá víko 110 vnějším válcovým úsekem 117, který je vnějším kruhovým svarem 116 přivařen k vnějšímu plášti 102, jež olemovaným okrajem 115 obepíná zaoblený · okraj

135 vložky 130. Na vnitřní straně víka 110 je vytvořen vnitrní válcový úsek 119, přivážený vnitřním kruhovým svarem 118 k vnitřnímu plášti 104.

Při protlačování výlisku se rotační plocha vložky 130, vytvořená rotací tvořící křivky

136 tvaru kruhového oblouku, přetvoří se v rovinu přibližně kolmou na osu rotace pouzdra 101. Část protlačené trubky, obsahující vložku · 130, víko 110, vnější kruhový svar 116, vnitřní kruhový svar 118, jakož i příslušné části vnějšího pláště 102 a vnitřního pláště 104 se snadno odřízne, případně odpadne i sama, protože její spojení s následující trubkou, vzniklou ze spékaných částí, je nepatrné.

Pokud · je vložka 130 zhotovena z duktil216687 ního materiálu, například měkkého železa, nízce legované oceli nebo litiny, vzniká při protlačování příznivý, takzvaný tunelový efekt. Duktilní materiál vložky 130 se začíná přetvářet za studená již při nižším tlaku, než prachová náplň pouzdra 101. Jakmile však proces přetváření jednou započal, přenáší se i na prachovou náplň pouzdra 101.

Pouzdro 101, znázorněné na obr. 3, se od předcházejících příkladů provedení liší tím, že je opatřeno vnějším vydutím 103 vnějšího pláště 102, jehož velikost je rovna velikosti smrštění prachové náplně ve vnitřním prostoru 108 pouzdra 101 při izostatickém lisování.

V tom případě je i vnitřní plocha vložky 140 na zadním konci pouzdra 101 vytvořena jako rotační plocha tvořící křivky 146, jež je úsekem kružnice. Na vnější straně je rotační plocha napojena na válcovou část 147, jež zaobleným okrajem 145 přechází v rovnou čelní plochu 144. Na vnitřní straně přechází rotační plocha zaoblením 149 ve stěnu středového otvoru 142. Na rotační plochu vložky 140 přiléhá víko 120, jež je na vnější straně opatřeno vnějším válcovým úsekem 127, který je vnějším kruhovým svarem 128 spojen s vnějším pláštěm 102, který je olemovaným okrajem 125 zachycen za zaoblený okraj 145 vložky 140. Na vnitřní straně je víko 120 opatřeno vnitřním válcovým úsekem 129, připojeným pomocí vnitřního· kruhového svaru 128 k vnitřnímu plášti 104.

Uspořádání vložek 30, 40, 130, 140 je možno různě obměňovat. Pokud jsou zhotoveny ze svářitelného· materiálu, je možno je přivařit přímo na vnější plášť 2, 102 a vnitřní plášť 4, 104. V tom případě lze víka 10, 20, 110, 120 připojit k vložkám 30, 40, 130, 140 bodovými svary, nebo je vůbec vynechat. Někdy postačí připevnit vložky 30, 40, 130, 140 k vnějšímu plášti 1, 101 pomocí olemovaných okrajů 15, 25, 115, 125.

Vnější vydutí 103 je převážně tvořeno vydutým válcovým úsekem 150. Přední konec vnějšího· pláště 102 je v přední části upevněn válcovým úsekem 15б na vložku 130 a v zadní části válcovým úsekem 166 na vložku 140. Mezi vydutým válcovým úsekem 150 a válcovým úsekem 156 v přední části pouzdra 101 je vytvořena přechodová oblast 155 a mezi vydutým válcovým úsekem 155 a válcovým úsekem 166 v zadní části pouzdra 101 je vytvořena zadní přechodová oblast 165.

Válcové úseky 156, 166 vnějšího •pláště 102 jsou téhož průměru, jako je průměr izostatického výlisku. Každá «přechodová oblast 155, 165 je tvořena rotační plochou, jejíž tvořící křivka je napojena na povrchovou přímku příslušného válcového úseku 156, 166 a její počáteční úsek je konkávním úsekem 157, 167 s narůstajícím úhlem odklonu od povrchové přímky 170 požadovaného tvaru válcového výlisku a ve středním úseku 158, 168 je tvořena povrchovou přímkou kužele, která na svém druhém konci je napojena konvexním úsekem 159, 169 na povrchovou přímku vydutého válcového úseku 150.

Nejpřesnější tvar válcového výlisku vzniká tehdy, když tvořící křivka přechodové oblasti 155, 165 je k tvořící křivce 138, 146 příslušné vložky 130, 140 kolmo afinní podél povrchové přímky 170 s koeficientem afinity, který je roven poměru velikosti smrštění k tloušťce stěny výlisku.

Tuto podmínku lze s velikou přesností splnit u pouzder s vložkami, jejichž tvar je znázorněn na obr. 4 a obr. 5.

Stěna vložky 230, znázorněná na obr. 4, která je přivrácena k vnitřnímu prostoru 208 pouzdra 201, je obdobně jako u vložky 130, znázorněná na obr. 3, tvořena rotační plochou, jejíž tvořící křivka 230 ve většině své délky částí kruhového oblouku. Středy všech těchto· kruhových oblouků vytvářejí kružnici na rovné čelní ploše 234 vložky 230. Rozdíl proti provedení na obr. 3 je však v tom, že v blízkosti vnitřního pláště 284 přechází tvořící křivka 236 v tečnu svírající s povrchem vnitřního pláště 204 tupý úhel a. To· je zvláště výhodné pro přesné středění výlisku.

U provedení znázorněného na obr. 5 je převážná část tvořící křivky 336 rotační plochy vložky 330 v přední části · pouzdra 301 tvořena šikmou úsečkou, která se plynule napojuje na povrchovou přímku vnitřního pláště 304 v místě spodního okraje 339 vložky 330. Podobně je upravena i tvořící křivka 346 vložky 340 na zadní straně pouzdra 301. Tento tvar tvořících křivek 336, 346 umožňuje velmi přesné vytvoření přechodových oblastí 355, 365 vnějšího pláště 302. Střední úseky 358, 368 přechodových oblastí 355, 365 jsou tvořeny táhlými kuželovými plochami, jež lze velmi přesně tvarovat. Konkávní úseky 357, 367, jakož i konvexní úseky 359, 369 jsou krátké.

Vložky 330, 340 nejsou opatřeny plechovými víky, jsou bezprostředně přivařeny vnějšími kruhovými svary 316, 326 na vnější plášť 302 a vnitřními kruhovými svary 318, 328 na vnitřní plášť 304.

Pro zhotovení výlisku o vnějším průměru 144 mm, určeného· k protlačení trubky z nerezavějící oceli o vnějším průměru 50 mm při síle stěny 5 mm bylo zhotoveno pouzdro 101, znázorněné na obr. 3. Jako výchozí materiál pro vnější plášť 102 byla použita spirálově svařená trubka, dlouhá 600 mm, o vnějším průměru 154 mm při tloušťce stěny 1,5 mm, jejíž konce byly redukovány na válcové úseky 156, 166 o průměru 144 mm, spojené s vydutým válcovým úsekem 150 přechodovými oblastmi 155, 165. Pak byly oba konce vnějšího pláště 102 obroušeny do roviny. Do dolního konce vnějšího pláště 102 bylo Vsazeno víko 120 a přivařeno vnějším kruhovým svarem 125. Na vnitřním okraji bylo víko 120 přivařeno vnitřním kru...... ... _21β hovým svarem 128 k vnitřnímu plášti 104, tvořeným podélně svařenou trubkou o tlouštce stěny 1,5 mm a vnitřním průměru 40 mm.

Do víka 120 byla vsazena vložka 140, zhotovená z nízce legované oceli s obsahem 0,004 % uhlíku, načež byla bodově přivarena.

Pak se pouzdro· 101 postavilo na desku, jeho vnitřní prostor 108 se naplnil zrnitým kovovým materiálem, který se působením vibrací o frekvenci 80 Hz zhutnil na 68 % teorietické hodnoty. Zároveň se mezi vnější plášť 102 a vnitřní plášť 104 shora zašunulo pod velkým tlakem víko 110. Pak se víko 110 přivařilo k vnějšímu plášti . 102 vnějším kruhovým svarem 116 a k vnitřnímu plášti 104 vnitřním kruhovým svarem 118. Do víka 110 se pak vložila vložka 130, zhotovená ze stejného materiálu, jako vložka 140 na dolním konci pouzdra 101.

Pouzdro. 101 bylo pak izostaticky stlačeno za studená ve vodě tlakem 470 MPa, čímž hustota zrnitého· materiálu ve vnitřním prostoru 108 pouzdra 101 . dosáhla 88 % teoretiké hustoty. Celý vnější plášť 102 pouzdra 101 se přitom smrštil na rozměr 144 mm, tedy na průměr válcových úseků 156, 166 vnějšího pláště 102. Rozměr 144 mm odpovídal vnitřnímu průměru vstupní komory protlačovacího lisu, což zaručovalo přesné ustředění výlisku. Vnitřní průměr výlisku byl téměř přesně 40 mm.

Výlisek byl zcela rovný, takže jej nebylo nutno opracovávat. Byl induktivně ohřát na teplotu 12OO'^CC a protlačen. Pak se odřízl přední úsek protlačené trubky z nízcelegované oceli. Přitom nevznikl téměř žádný odpad z nerezové ' · trubky. Rotační plocha vložky 130, vzniklá rotací tvořící křivky 136, se při protlačení deformuje na plochu, prakticky rovinu, která je kolmá na osu trubky. Trubka z nerezavějícího materiálu měla bezvadný povrch, ztráta materiálu byla minimální.

Uvedený postup je možno podle vynálezu různě obměňovat.

Tak vložky, jež nejsou opatřeny plechovými víky, jako je tomu například u vložek 330, 340, znázorněných na obr. 5, je možno opatřit skleněným povlakem. Rovná čelní plocha 334, 344 vložky 330, 340 se ohřeje a na protilehlou rotační plochu, vytvořenou tvořící křivkou 336, 346 se nasype skleněný

Claims (18)

1. Pouzdro na výrobu výlisků z izostaticky lisovaného kovového prachu za studená pro protlačování hutných nepropustných kovových trubek, zejména z nerezavějící oceli, nebo oceli s vysokým obsahem niklu, zejména tepelně .odolných ocelí pro· tepelné výměníky s hmotnostním obsahem 80 % i^ii^lu a 20 % chrómu, přičemž pouzdro je vytvořeno jako nádoba kruhového průřezu s tenkým vnějším a vnitřním pláštěm a osazeními na čelních stranách pro uzávěry,

687 ;

prach. Velikost ohřevu vložky 330, 340 se volí tak, že se skleněný prach nataví, změkne a pevně se přilepí na vložku 330, 340. Takto· vzniklá skleněná vložená vrstva odděluje ípo .protlačení část trubky z nízce legované oceli od trubky z nerezavějící oceli a zabrání smíchání obou materiálů.

Vložky 30, 40, 130, 140, 230, 240, 330, 340 možno též vyrobit lisováním ze zrnitého kovového, materiálu. K tomu se používá vodou atomizované měkké železo nebo nízkouhlíkatá· ocel. Tento materiál .se izostaticky lisuje do požadovaného · tvaru, načež se spéká. Vložky se izostaticky lisují ve formách z plastických hmot. Tlak, používaný při lisování vložek, je vyšší, než tlak používaný při izostatickém lisování vlastního pouzdra. Následným spékáním za tepla se získá hutný materiál. Takto zhotovené vložky je možno utěsnit skelným povlakem, a to i na jejich rovných · čelních plochách 34, 44, 134, 144, 234, 244, 334, 344.

V některých případech může být účelné· opatřit · i vnitřní plášť 104, 204, 304 mírným vydutím, jež není na obr. vyznačeno.

Vložky lze v některých případech vytvořit i jednodušeji, jak znázorněno· na obr. 6. Vložka 330‘ na přední straně pouzdra 301 je tvořena vnější deskou 381, k' níž je na vnitřní straně bodovým svarem 382 připojen kroužek 380. Je rovněž možno použít i několika · kroužků, aby se vložka· 330‘ stupňovitě přiblížila některému z tvarů, dříve známých. Vnější deska 381 je k vnějšímu plášti 302 připojena vnějším kruhovým svarem 316 a k vnitřnímu plášti 304 vnitřním kruhovým svarem 318. Vložka 340‘ je tvořena prstencovou deskou, která je k vnějšímu plášti 302 přivařena vnějším kruhovým svarem 326 a k vnitřnímu plášti 304 vnitřním kruhovým svarem 328. Pochopitelně je možno i vložku 340 na zadním konci pouzdra 301 opatřit kroužkem, jako u vložky 330‘ na předním konci pouzdra 301.

Pouzdro, vytvořené podle vynálezu je vhodné k výrobě výlisků, určených k protlačování trubek, tyčí nebo podobně profilovaných podlouhlých hutných kovových předmětů, obzvláště z nerezavějící oceli nebo vysoce legovaných ocelí, obzvláště z tepelně odolných ocelí pro tepelné výměníky, například ocelí s 80 °/o niklu a 20 % chrómu.

VYNÁLEZU určené pro plnění práškem z kovu, případně kovových slitin nebo ze směsí prášku kovu a/nebo kovových slitin s keramickými prachy, vyznačené tím, že nejméně vnější plášť · (102, 202, 302) je opatřen vnějším vydutím (103, 203, 303) nasměrovaným proti smrštění při izoistatickém lisování za studená, jehož velikost je rovna velikosti smrštění.

2. Pouzdro· podle bodu 1 vyznačené · tím, že vnější plášť (102, 202, 302) · a vnitřní plášť

216887

13 ......

(104, 204, 304) jsou z nízkouhlíkaté oceli, -jejíž hmotnostní obsah uhlíku je nižší, než 0,015 %, výhodně nižší než 0,004 °/o.

3. Pouzdro· podle bodů 1 a 2 vyznačené tím, že vnější plášť (102, 202, 302) a vnitřní plášť (104, 204, 304) jsou z plechu o tloušťce 1 až 2 mm.

4. Pouzdro podle bodů 1 až 3 vyznačené tím, že mezi vnějším pláštěm (2, 102, 202, 302) a vnitřním pláštěm (4, 104, 204, 304) na předním a/nebo zadním konci pouzdra (1, 101, 201, 301) jsou uspořádány vložky (30, 40, 130, 140, 230, 240, 330, 340, 330‘, 340‘) tvaru desky, koule, polokoule či kužele, případně složené z několika dílů a vytvořené z plného materiálu, nebo lisovaného prášku. '

5. Pouzdro podle bodu 4 vyznačené tím, že vložky (330, 340) jsou vytvořeny jako víka, tvořící čelní uzávěr pouzdra (301) a jsou opatřeny nejméně na straně přivrácené k vnitřnímu prostoru (308) pouzdra (301) vloženou skleněnou vrstvou.

6. Pouzdro podle bodu 5 vyznačené tím, že vložky (330, 340) jsou přivařeny k vnějšímu plášti (302) a vnitřnímu plášti (304).

7. Pouzdro podle bodu 4 vyznačené tím, že mezi vložkami (30, 40, 130, 140, 230, 240) a vnitřním prostorem (8, 108, 208) pouzdra (1, 101, 201) jsou uspořádána vložená plechová víka (10, 20, 110, 120, 210, 220).

8. Pouzdro podle bodů 4 a 7 vyznačené tím, že vložky (30, 40, 130, 140, 230, 240) jsou vytvořeny z elektricky vodivého kovu, zejména měkkého železa.

9. Pouzdro’ podle bodů 4 až 8 vyznačené tím, že vložka (30) na přední čelní stěně pouzdra (1) je vytvořena kuželovité a opátřena centrálním otvorem (32) pro přední konec vnitřního pláště (4), přičemž úhel (/) . mezi stěnou centrálního otvoru (32) a kuželovou plášťovou plochou (34) vložky (30) činí 40° až 60°.

10. Pouzdro podle bodů 4 až 8 vyznačené tím, že vložka (130, 230) na přední čelní stěně pouzdra (101, 201) je opatřena centrálním otvorem (132, 232) a její čelní plocha (134, 234) je rovná, přičemž její stěna mezi centrálním otvorem (132, 232) a největším vnějším průměrem vložky (130, 230) je tvořena rotační plochou, jejíž tvořící křivka (136, 236) je částí kruhového oblouku a středy (138, 238) kruhových oblouků, vytvářejících rotační plochu, leží v oblasti kružnice, tvořené průnikem rovné čelní plochy (134, 234) a centrálního otvoru (132, 232) nebo uvnitř této kružnice.

11. Pouzdro podle bodů 1 až 10 vyznačené tím, že . vnější plášť (102, 202, 302) a/nebo vnitřní plášť (104, 204, 304) na obou koncích pouzdra (101, 201, 301) jsou opatřeny válcovými úseky (156, 166, 256, 266, 356, 366), jejichž vnější a/nebo vnitřní průměr je roven požadovanému průměru výlisku a vnější vydutí (103, 203, 303) je na válcové úseky (156, 166, 256, 266, 356, 366) napojeno tečně.

12. Pouzdro podle bodu 11 vyznačené tím, že vnější vydutí (103, 203, 303) je v místě napojení na válcové úseky (156, 166, 256, 266, 356, 366) tvořeno rotační plochou, jejíž tvořící křivka je tečně napojena na povrchovou přímku válcového úseku (156,166, 256, 266, 356, 366) a její počáteční úsek je konkávním úsekem (157, 167, 257, 267, 357, 367) s narůstajícím úhlem odklonu · od povrchové přímky (170, 270, 370) požadovaného tvaru válcového výlisku a ve středním úseku (158, 168, 258, 268, 358, 368) je tvořena povrchovou přímkou kužele, která na .svém druhém konci je napojena konvexním . úsekem (159, 169, 259, 269, 359, 369) na povrchovou přímku vydutého válcového úseku (150, 250, 350) vnějšího pláště (102, 202, 302) a jako celek tvoří přechodovou oblast (155, 165, 255, 265, 355, 365), umístěnou · v obla-sti vložky (130, 140, 230, 240, 330, 340), jejíž tvořící křivka (136, 146, 236, 246, 336, 346) je k tvořící křivce přechodové oblasti (155, 165, 255, 265, 355, 365) vnějšího vydutí (103, 203, 303) kolmo afinní · podle povrchové přímky (170, 270, 370) s koeficientem afinity, . který je roven poměru tloušťky stěny výlisku k velikosti smrštění.

13. Pouzdro· podle bodu 12 vyznačené tím, že vnější plášť (102, 202, 302) a/nebo vnitřní plášť (104, 204, 304) je mezi vložkami (130, 140, 230, 240, 330, 340) válcový, přičemž vnější plášť (102, 202, 302) je v .oblasti mezi přechodovými oblastmi (155, 165, 255, 265, 355, 365) tvořen vydutým válcovým úsekem (150, 250, 350).

14. Způsob výroby pouzdra podle bodů 1 až 13, při němž vnější a vnitřní plášť je vytvářen z úseků trubek a na obou koncích uzavírán kruhovými vložkami, vyznačený tím, že nejméně trubka pro zhotovení vnějšího pláště se na obou koncích redukuje válcováním nebo· tlačením do válcových úseků, jejichž vnitřní průměr je roven vnějšímu průměru izostaticky lisovaného výlisku, čímž Vznikne vnější · vydutí vnějšího· pláště, jehož velikost je rovna . velikosti smrštění výlisku.

15. Způsob podle bodu 14 vyznačený tím, že po vytvoření válcových úseků vnějšího pláště se mezi vnější a vnitřní plášť vsazují vložky, zhotovené z plného materiálu nebo· vylisované z prášku.

16. Způsob podle bodu 15 vyznačený tím, že vložky se po vsazení přivařují k vnějšímu a vnitřnímu plášti.

17. Způsob podle bodů 15 a 16 vyznačený tím, že vložky se na straně přivrácené k náplni prášku, případně i na ostatních plochách potahují skleněným povlakem.

18. Způsob podle bodů 15 až 17 vyznačený tím, že vložky .se zhotovují z duktilního materiálu, zejména duktilního kovu, jako měkké železo, nízkouhlíkatá oce] nebo litina.