NO165058B - Fremgangsmaate for fremstilling av kontinuerlige stangstoepekokiller og kalibreringsdor for utfoerelse av fremgangsmaaten. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte

for fremstilling av kontinuerlige kokiller for stangstøpe-maskiner, hvor et rørstykke eller en kokille av kobber eller av kobberlegering formes på en dor som oppviser de innvendige dimensjoner og sluttdimensjoner og/eller den innvendige form eller sluttform for kokillen som skal fremstilles eller kvalitetsforbedres, og ved ekstern kraftpåvirkning presses på doren som deretter fjernes fra rør-

stykket eller kokillen.

For fremstilling av bøyede kontinuerlige kokiller for sirkelbuestangstøpemaskiner er allerede (DE-PS 1809633)

en dor som er tilpasset til de innvendige dimensjoner og til formen for kokillen som skal fremstilles, blitt trykket inn i et rett rørstykke, og på denne måte er rørstykket blitt forhåndsformet i overensstemmelse med dorens dimen-

sjoner, ved denne kjente fremgangsmåte blir derefter rør-

stykke og dor begge trykket gjennom en matrise for å presse rørstykkets innvendige flater tett mot doren. Derefter blir dor og rørstykke skilt fra hverandre ved at doren trykkes ut.

Ved utførelsen av en annen kjent fremgangsmåte

(DE-AS 2533528) anvendes likeledes en kalibrerende dor, hvor den formgivende kraft påføres utenfra på minst én kokille-

vegg ved at et sprengstoff detoneres. Imidlertid er ikke bare ved fremstilling av såkalte rørkokiller, men også ved kvalitetsforbedring av brukte strengstøpekokiller, eksplosjonsdeformasjonen allerede blitt anvendt (DE-PS 2425573) . På samme måte som ved selve fremstillingen blir også her kokilleveggene formet på en formnings- eller kalibrerings-

dor som befinner seg inne i strengstøpekokillen og som er bestemmende for kokillens innvendige kontur. Uavhengig av på hvilken måte kraften som er nødvendig for formningen på formnings- eller kalibreringsdoren påføres på rørstykket eller kokillens yttervegger, sikrer formnings- eller kalibreringsdoren en høy dimensjonsnøyaktighet for det formgivende innvendige kokillerom såvel som en høy overflate-kvalitet for de avgrensende veggflater.

Støpestenger av stål som fremstilles ved anvendelse

av de kjente rørkokiller, oppviser rektangulære, kvadratiske eller runde tverrsnittsformer. Fra disse grunntverrsnitt må den videre bearbeidelse starte når for eksempel spesielle tverrsnittsprofiler, for eksempel med T- eller dobbelt -T-form, skal valses. En rekke valsetrinn er nødvendige for ut fra de kjente godstverrsnitt å kunne komme frem til sluttproduktet.

Riktignok er også stangstøpekokiller allerede kjente som har formhulrom som oppviser en tverrsnittsform som avviker fra rektangel- henholdsvis sirkelformen (vest-tysk utlegningsskrift 1282861). Det dreier seg da imidlertid om en såkalt delt kokille med forskjellige veggtykkelser og derved forskjellige avkjølingsforhold ved støpeforløpet.

Rørformige stangstøpekokiller med profilert tverrsnittsform, dvs., en tverrsnittsform som avviker fra den kjente rektangelformige eller sirkelrunde form, og med jevn tykkelse for kokille<y>eggene som avgrenser formhulrommet, er likeledes allerede kjente (Zak-Fab "Welded Molds",Mold Bulletin No.410, 21. nov. 1968)..Innen rørkokilleområdet

har disse sveisede utførelsesformer hittil ikke vunnet frem, bortsett fra at kvaliteten fremdeles ikke er istand til å oppfylle de krav som stilles.

Ut fra denne teknikkens stand tas det derfor ved oppfinnelsen sikte på å tilveiebringe en mulighet for å fremstille rørformige kokiller med en hvilken som helst ønsket tverrsnittsform for kokillens formhulrom,også med den kvalitet som er tojent f.eks. for rektangelrørkokiller.

Denne oppgave løses ifølge oppfinnelsen ved de i krav l's karakteriserende del angitte trekk som går ut på at for fremstilling av en kokille for stenger med en T- eller dobbelt-T-, U- eller L-formig tverrsnittsform fremstilles et rørstykke med det omtrentlige T- eller dobbelt-T-, U- eller L-formige utgangstverrsnitt ved stangpressing, og at ved formningen av rørstykket på doren utføres en tverrsnittSDmformning av 15-25%, basert på rørstykkets utgangstverrsnitt.

Den derved oppnåelige høye dimensjonsnøyaktighet og kvalitet for støpestangen gjør det mulig for personalet som skal bearbeide støpestangen videre, å gå ut fra tverrsnittsprofiler som oppviser den gunstigste valseutgangsform og som for å tilfredsstille de stilte kvalitetskrav bare trenger en minst mulig omformning av materialet. Således vil det med fordel for eksempel for en såkalt jernbane-profil allerede gåes ut fra en stålst.ang som er blitt støpt i en rørkokille med dobbelt-T-formig tverrsnitt for formhulrommet, for derefter å valse stålstangen til slutt-formen og -kvaliteten. En rekke valsegjennomganger ved omformningen inntil sluttprofilen er blitt oppnådd, kan derved innspares. Men oppfinnelsen byr ikke bare her på vesentlige fordeler. Ved utførelsen av oppfinnelsen er det nemlig mulig ut fra den ønskede sluttprofil å velge den valseprofil som er gunstigst for denne sluttprofil med bestemte dimensjoner og kvaliteter.

Oppfinnelsen angår også en kalibreringsdor for utfør-else av den foreliggende fremgangsmåte, idet doren eventuelt oppviser bøyde og/eller koniske områder, og kalibreringsdoren er særpreget ved at den to eller flere ganger er delt langsefter og/eller på tvers av akseretningen.

DeA innskyvningsbare eller inntrykningsbare dor som kan innføres i rørstykket henholdsvis i den brukte kokille, er av vesentlig betydning for oppfinnelsen. Denne dor kan ved utførelsen av oppfinnelsen være kjegleformig, enkel eller dobbelt, for å sikre at den eventuelt krevede konisitet til kokillens formhulrom blir oppnådd. Doren kan også være bøyd for å muliggjøre anvendelse av rørkokiller som er blitt fremstilt i henhold til oppfinnelsen, også for sirkelbuestang-støpemaskiner.

Den forskjellige profil som formhulrommet er blitt gitt, karr føre til underskjæringer ved formgivningen av kalibreringsdoren. Efter at rør- eller kokilleveggene er blitt formet på doroverflaten hår det i umiddelbar til-knytning til kalibreringen av formens innvendige rom og den påfølgende uttrykking av doren fra kokillens innvendige rom derfor som en videreutvikling av den foreliggende oppfinnelse vist seg å være gunstig avsluttende enda en gang å kalibrere røret eller kokillen utenfra. Profilen som når kalibreringsdoren trykkes ut blir trykket utad, kan således igjen tilbakeføres til den stilling som den inntok efter at den var blitt formet på doren.

For å løse problemet med den ved.formgivning av kokillens innerrom uskadelige uttrykking av kalibreringsdoren dersom underskjæringer skulle forekomme, er doren delt i tp eller flere deler. Doren kan da være delt på langs og/ eller på tvers i.forhold til kokillens aksiale retning.

Det er av stor:betydning for den foreliggende oppfinnelse at det anvendes en kalibrerende dor på hvilken røret eller kokillen blir formet ved hjelp av ytre kraftpåvirkning. Formningskraften kan oppnås på forskjellige måter. Som allerede kjent i forbindelse med rektangelformige rørkokiller kan for dette formål doren og rør-stykket henholdsvis kokillen sammen føres gjennom en formende matrise. fMen også den andre kjente mulighet hvor den formgivende kraft tilveiebringes ved detonering av sprengstoff, kan med fordel anvendes for formålet ifølge oppfinnelsen.

Foruten disse fremgangsmåter som allerede er kjente for andre formål, er det også av og til fordelaktig å tilveiebringe den formgivende kraft for kalibrering av røret eller kokillen ved hjelp av en smiprosess, ved hjelp av på-valsing eller også ved hjelp av hydrostatisk trykk.

, En måte å tilveiebringe formende krefter på som hittil har vært fullstendig ukjent for fremstilling av kokiller og/eller for kvalitetsforbedring av disse, er den såkalte elektrohydrauliske formning. Energien blir da inn-

ført i virkemidlet (for eksempel vann) ved hjelp av en elektrisk gnistbane og overført på' arbeidsstykket som skal omformes. Den nødvendige elektriske energi tilveiebringes ved hjelp av et støtstrømanlegg.

En fremgangsmåte for å omforme arbeidsstykker ved

hjelp av virkeenergi er den såkalte elektromagnetiske omformning. Ved denne fremgangsmåte blir den elektriske energi som er lagret i kondensatorer, utladet via en spole som for eksempel er anordnet rundt kokillen som skal om-

formes. Denne strøm frembringer et magnetfelt som på sin

side induserer en motstrøm i kokilleveggen. Magnetfeltet

utøver en kraft mot rørveggen, oq. denne kraft bevirker an-legget mot doroverflaten. Ved hjelp av en såkalt felt-

danner kan de ønskede trykkfordelinger reguleres over rør-veggen. Også de to sistnevnte fremgangsmåter er egnede ved utførelsen av den foreliggende oppfinnelse under sam-

tidig anvendelse av en kalibrerende dor for å fremstille kokiller med tverrsnittsformer med høy kvalitet og dimensjons-nøyaktighet.

Som allerede nevnt innen teknikkens stand er også rør-kokiller kjente som består av sveiset blikk. Her byr den foreliggende oppfinnelse på en ytterligere fordelaktig anvendelse. For fremstilling av T-, dobbelt -T-,

U-, eller L-formig kokille kan tilsvarende utformede pre-former anvendes som derefter formes på en kalibrerende dor ved hjelp av ytre kraftpåvirkning. Ved hjelp av den foreliggende fremgangsmåte kan imidlertid også de kjente sveisede rørkokiller kalibreres efter at de er blitt fremstilt og dermed få en vesentlig kvalitetsforbedring og kvalitetsøkning.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet ved hjelp av den fremstilling av dobbelt -T-profiler som i form av et ut-førelseseksempel er vist på Fig. 1-5.

Fig. 1 viser et rett kobberrør 1 som er blitt blank-trukket f.eks. fra et stangpresset rundrør ved rørtrekking og som har en brinellhardhet av for eksempel HB 50-60. Dette rør 1 er blitt skåret til den ønskede kokillelengde under hensyntagen til en videre bearbeidelse.

I et yttereligere arbeidstrinn blir dette utgangs-kokillerør overført til den form som er vist på Fig. 2,

for eksempel ved trekking ved hjelp av en profilert matrise og en tilsvarende dor eller ved valsing med tilsvarende profilerte valser. Denne preform 2 med et tverrsnitt som er blitt tilpasset til det ønskede formtverrsnitt for kokillen, må nu gis de ønskede dimensjoner og sikres en kvalitetsøkning. For dette formål anvendes den hårdfor-krommede dor 3 med dobbelt -T-formig tverrsnitt som er vist på Fig. 3. Denne dor 3 blir, hvilket også fremgår av Fig.4, trykket inn i preformen 2, og derefter blir preformen 2 formet på doren 3 ved hjelp av ytre kraftpåvirkning. Denne påforming kan utføres ved at preformen 2 og doren 3 sammen føres gjennom en trykkring, hvorved preformen 2 blir ført tett mot dorens 3 overflate. En slik kaldformning av kobber-preformen 2 gir en ubetinget dimensjonsnøyaktighet for den således fremstilte kokille 4 som på Fig.5 er vist i for-størret målestokk. Brinellhardheten blir da øket til HB 80-100 fra den opprinnelige brinellhardhet.

Påformningen av preformen 2 på doren 3 kan til forskjell fra det ovenfor beskrevne imidlertid også utføres på annen måte, for eksempel ved hjelp av den ovenfor beskrevne metode som er basert på detonering av sprengstoff eller ved hjelp av en smi- eller valseprosess hvor doren og preformen sammen utsettes for ett eller flere på hverandre følgende bear-beidelsestrinn.

Andre muligheter for å bringe preformen 2 tett an mot doren 3 er å foreta en kalibrering ved hjelp av elektrisk utlading eller ved innvirkning av et magnetisk felt såvel som ved hjelp av hydrostatisk trykk.

Kokillen 4 som er vist på Fig. 5, kan også for eksempel være en kokille som er blitt fremstilt ved sveising av blikkdeler og som derefter eller efter lengre tids bruk er blitt utsatt for kvalitetsforbedring ved hjelp av en kalibreringsprosess under anvendelse av en innført dor.

Doren 3 ifølge Fig. 3 kan også allerede være bøyd til stangstøpeanleggets sirkelbueform for å tilpasses til

kokillen som skal fremstilles eller kvalitetsforbedres,

og eventuelt kan den også være kjegleformig eller delr-kjegleformig utformet. Når en slik dor trykkes inn i den rette preform 2, vil da allerede en tilsvarende formning av kokillerøret finne sted. Selvfølgelig kan preformen 2 i et ytterligere arbeidstrinn være blitt gitt den bøyde form før likeledes en bøyd dor innføres.

Utførelseseksemplene viser fremstilling av kokiller eller kvalitetsforbedring av disse basert på profilerte tverrsnitt i form av en dobbelt-T-profil. Hvilke som helst andre profiler kan fremstilles på tilsvarende måte, idet preformen må tilpasses for eksempel i forbindelse med T-, U- eller L-profiler og en tilsvarende formet dor for å holde omformnings-graden innen visse grenser.

Det sikres ved den foreligg-

ende oppfinnelse at det oppnås kvalitetsmessig høyverdige rør-kokiller med jevn veggtykkélse og dermed med jevne avkjølings-forhold sammenlignet med kjente utførelsesformer. Det er i den forbindelse av avgjørende betydning at dorene er utformet i overensstemmelse med1 de ønskede kokillestøpetverrsnitt,. dvs. at dorene i henhold til oppfinnelsen skal oppvise et T-, dobbelt-T-, U- eller L-formig tverrsnitt.

Preformen blir i overensstemmelse med de nevnte muligheter formet på en slik dor, og kraftinnvirkningen må i overensstemmelse hermed virke på alle sider, dvs. også innen kant-området. Ved påforming ved hjelp av trykkringer, matriser, valseanordninger eller lignende innretninger må de anvendte verktøy derfor- utformes tilsvarende.

Figurene 1-5 viser preform, dor og ferdig kokille

Bed rett utførelse. Denne rette utførelse ble valgt for snkelhets skyld uten at oppfinnelsen skal være begrenset til denne. Til forskjell fra denne utførelse blir nemlig som regel en buet kalibreringsdor anvendt fordi flertallet av de stålstangstøpeanlegg som idag er i drift, er sirkel-bueanlegg med tilsvarende sirkelbueformig utformede kokiller. Den buede dor som har et tverrsnitt som er T-, dobbelt-T-, U- eller L-formig, kan da trykkes inn i en på forhånd buet preform eller også presses inn i en rett preform, for eksempel som vist på Fig. 3.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av kontinuerlige kokiller for stangstøpemaskiner, hvor et rørstykke av kobber eller en kobberlegering formes på en dor som oppviser de innvendige sluttmål og/eller den innvendige sluttform for kokillen som skal fremstilles, og presses på doren ved kraftpåvirkning utenfra, hvorpå doren fjernes fra rør-stykket, karakterisert ved at for fremstilling av en kokille for stenger med en T- eller dobbelt-T-, U- eller L-formig tverrsnittsform fremstilles et rørstykke med det omtrentlige T- eller dobbelt-T-, U- eller L-formige utgangstverrsnitt ved stangpressing, og at ved formningen av rørstykket på doren utføres en tverrsnittsomformning av 15-25%, basert på rørstykkets utgangstverrsnitt.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at rørstykket med det omtrentlige T- eller dobbelt-T-, U- eller L-formige utgangstverrsnitt fremstilles ved stangpressing av et rundt eller ovalt rørstykke med påfølgende trekking eller valsing til utgangstverrsnittsformen.

3. Kalibreringsdor for utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1 eller 2, hvor doren eventuelt oppviser bøyde og/eller koniske områder, karakterisert ved at doren to eller flere ganger er delt langsefter og/eller på tvers av akseretningen.