RU2000883C1 - Способ получени длинномерных профилей из стружки алюминиевых сплавов - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : в процессу работы стружку очищают, брикетируют, нагревают и прессуют через многоканальную матрицу. При этом процесс прессовани  брикета из стружки в матрице осуществл ют ступенчато. Процесс брикетировани  и пресссээнип производ т с помощью пресс- шайбы, имеющей вогнутую торцевую поверхность. Кроме этого прессование ведут без удалени  пресс-остатка из канала матрицы, а удал ют только пресс-шайбу и. после загрузки последующей заго- товки в контейнер, повтор ют цикл прессовани  При этом получаетс  длинномерное издепие с механическими свойствами, отвечающими требовани ми ГОСТ 1 4 зпф-лы.Зил.

Description

Изобретение относитс  к порошковой металлургии, в частности к получению длинномерных компактных изделий из металлической стружки при помощи гор чей деформации.

Известен способ получени  конструкционных профилей из отходов алюмини , заключающийс  в том, что предварительно спрессованную заготовку нагревают, затем помещают в контейнер пресса, после чего вакуумируют полость контейнера и выдавливают заготовку через матрицу. Наиболее близким техническим решением  вл етс  способ получени  деталей из металлической стружки, включающей очистку стружки , ее брикетирование, нагрев заготовки и прессование, причем брикетирование провод т с поочередным взаимно-перпендикул рным двухосным приложением усилий, соответствующих пределу текучести материала стружки.

Недостатком данного способа  вл етс  то, что он не определ ет последовательности приложени  усилий и вследствие этого не обеспечивает применимости способа дл  получени  качественных брикетов. Второй недостаток данного способа заключаетс  в том, что прутки, полученные гор чим прес- гованием, отличаютс  неудовлетворительным уровнем механических свойств в поперечном направлении по сравнению с продольным направлением, т.е. возникает анизотропи  свойс1 в. Кроме этого при данном способе прессовани  не удаетс  получить длинномерные издели , т.к. прессование ведут с последующим удалением пресс-остатка. Таким образом, длина го- ioeoro издели  определ етс  только объемом брикета без объема пресс-остатка. При прессовании без удалени  пресс-остатка (одна заготовка выдавливаетс  вслед за другой), не удаетс  получить качественного издели , т к. на его поверхности образуютс  полости с воздухом. Данные полости образуютс  вследствие того, что после проведе- ни  процесса прессовани  первой заготовки оказываютс  перекрытыми частицами металла все зазоры в матрице и в местах соприкосновени  матрицы и контейнера. Поэтому при прессовании второй и последующих заготовок, не происходит отвода воздуха из полости брикета, что ведет к снижению качества получаемого полуфабриката. Дл  отвода воздуха, скапливающегос  в пустотах заготовки, на практике используют ваккумную установку, т.е прессование ведут в вакууме. Однако применение вакуумной установки сильно усложн ет устройство дл  прессовани , увеличиваетс  трудоемкость и энергозатраты при получении профилей из стружковых заготовок.

Цель изобретени  состоит в повышении качества изделий, расширении технологических возможностей и снижении трудоемкости получени  длинномерных профилей из стружки алюминиевых сплавов.

Поставленна  цель достигаетс  тем. что стружку очищают, брикетируют, нагревают

и прессуют через многоканальную матрицу. При этом процесс прессовани  брикета из стружки в матрице осуществл ют ступенчато , сдвига  слои металла друг относительно друга в радиальном направлении к оси симметрии (в поперечном направлении к направлению течени  металла), причем отношение скоростей истечени  металла на последующей и предыдущей ступен х должно быть не менее 2. а отношение скорости

истечени  металла на последней ступени к скорости истечени  на предпоследней ступени должно быть не менее 6.

Если отношение скорости истечени  металла на последующей ступени к скорости

истечени  металла на предыдущей ступени будет менее двух, то изменени  физико-механических свойств по сравнению с прототипом не происходит. Если отношение скорости истечени  на последней ступени к

скорости истечени  на предпоследней ступени будет менее 6. то не достигаетс  требуемый по ГОСТу уровень механических свойств материала

Сопоставительный анализ предлагаемого решени  с прототипом, показывает, что предлагаемый способ отличаетс  от известного тем, что прессование издели  ведут без удалени  пресс-остатка из канала

матрицы, а удал ют только пресс-шайбу и, после загрузки последующей заготовки в контейнер, повтор ют цикл прессовани . При этом получаетс  длинномерное изделие с механическими свойствами, отвечающими требовани м ГОСТ. Длцна получаемого издели  определ етс  количеством и объемом отпрессованных заготовок .

Кроме того предлагаемый способ отличаетс  от известного тем. что процесс брикетировани  и прессовани  производ т с помощью пресс-шайбы, имеющей торцевую поверхность. Тем самым во врем  прессовани , удаетс  увеличить врем  образовани  контакта между первой и второй заготовками, что в свою очередь способствует отводу воздуха из объема второго брикета и улучшению качества сварки двух заготовок уже на  тапч рлспррсг.овывани  заготовки в кан ле кпнтгмне|1,ч

Экспериментально установлено, что в момент прессовани  воздух успевает полностью удалитьс  из объема брикета в том случае, если высота исходного брикета составл ет не более 1.7 диаметра брикета (d) В противном случае на поверхности попуча- емого издели  образуютс  полости с воздухом , что снижает качество издели  и противоречит цели изобретени  Кроме этого в процессе проведени  экспериментальных работ удалось установить, что стабильность процесса прессовани  повышаетс  в случае, если цикл прессовани  останавливаетс  в тот момент, когда нижн   кромка пресс-шайбы будет находитьс  на рассто нии 1-2 мм ниже линии стыка контейнера и матрицы В этом случае острые кромки пресс-шайбы очищают от частиц прессуемого металла линию стыка контейнера и матрицы, тем самым создава  возможность дл  лучшего отвода воздуха из объема брикета при следующем цикле прессовани 

Предлагаемое решение отличаетс  от прототипа еще и тем что брикетирование осуществл ют поэтапно, причем на первом этапе прессуют перпендикул рно оси брикета , а на втором этапе произ одчт под- прессовку боковыми цилиндрами торцов брикета. Предлагаема  последовательность приложени  усилий дотхнч обеспечена по следующим починим ,гли последовательность будет наруш нп т е вначале усилие будет приложено вдоль оси брикета, то возникающие на контактной поверхности силы трени  приведут к ог разо- ванию неравноплотности по длине бойкота причем более низка  плотность наблюдаетс  в средней по длине части брикетт (см.фиг.2). Приложена в дальнейшем усилий в поперечном направлении не приводит к необходимому уплотнению в средней части брикета и, при последующих транспортировках брикета к нагревательному устройству ломаетс .

Таким образом предлагаемый спосгб соответствует критерию новизна При изучении других технических решений а данной области техники признаки сличающие предлагаемое изобретение от прототипа , не были вы влены и поэтому они обеспечивают за вл емому техническому решению соответствие существенные отличи .

На фиг 1 показана схема прессовани  длинномерных профилей из стружки алюминиевых сплавоп фиг

эпюра распределени  плотное in по высоте брикета при нарушении за вл емой последовательности приложени  угитпи к гтчоонам брикегп , на фиг 3 внешний чид профилрй полу-ч-нних из стру м и а/|1О гФ1нийП1мХ сг-лаBOD

Из фиг 1 обозначено 1 стружкопд  5 заготовка расположенна  в аналр контейнера 2 контейнер 3 ппосс-шэйба дл  прессовани  4 - пресс-осгаток, полученный от прессовани  пеовой заготовки; 5 - матрица, 6 - изделие, полученное после

0 прессовани  7 - подкладна  плита гидравлическою пресса: 8 - выталкиватель пресс- остатка

Способ осуществл етс  следующим об- рл JOM Негрета  стружкова  заготовка 1 по5 м е щ п о т с ч в к d н а л контейнера 2 и пр )Дс-эли1 аетс  гуансоном 3 вместе с np°ri остатком 4 -врез очко в матрице 5. Иотг чеш р готового издели  6 происходит под прп м углом направлению движени 

0 ручн ,, Вс  конструкци  крепитс  на сто- г« гидравлического пресс т 7 Пои необходимости прегс-остаток удал етс  при помощи ОЧРГ Т иттел  8 СпосоП осуществл ли с ис- полиЗивс нием стрижки алю-мниепыч гпла5 DOB Л п -1 ДЛ-9 АМГ 5 АД 1 После

бринлиррпани  стружки о итмпес четырехсторон 1им приложением у i,.in и   получали

ц. индг) i-чТ -ую отру,к1- ппую тлготоеку с вы1 ты ii пц,1м/ Г 1 Mf После нагре

Г л, пики ,i томперлп пы ор чей п/1 I 1 0рч 1ц. и осуществл л.: Г1Г°тсг нио по схем по  заи- си на фиг 1 Г, 1    товерхг ОС1ь критегне - м м-при ы ujMneoiTVp / блшк,ю температург

5 iiJipi Toit З.ОГОРКН .г,пери- м ч, )лыю /стеной (но что ее заготовка

И nprcC VfaTOK 1,ЯО t /bj r JpUCC/Tl

) чность перпеидикул рн /ю оси прес- ,) го на поверхности nornprjyioiMOi

0 -пгоюрк 1 образуютс  полости с ppj/4v of i чтоснижтат качество получаемого гл,|Рли  Есл1 t e поверхност ь рресс-ос- т-iiKa и п )следующеи оагот- чки гмеют 1 Пуклуи форму (сч фиг } го даетс  полЬ ушть дтинноморное изде нш г клчест- п ч . I н (i и п с 1- е р х 11 о L ; ь ю и вг окими г о анпчогки 1И CLCчcтвd и Цикл гшессова- ни  псго-т из следу -ишч трппв ттгрузка в и 1ТРйнор первой заготовки прессование

0 пзде н   отвод пуансона в исходное поло- хгние и отпод «iHTCviiiepa уд ленш пресс- ( D образовавшор-  пространство ме i ду контейнсрогл и матрицей ртврат OHTfciu «pa в исходное полг Учрние грузка

5 rncdfvVviOiuen ЗЛГТ ОРКИ и прессов HVIC В г/оче т кг.сани  предыдущей и поглг,/ю ШС т то овки происходит ВЫТРСНГНПО воз- /,VVH сначалр п простр нстпр ,;пум  - PTOOI- -ми   затем в лзоп г е , нтей- и матпицрй что приводит к ve

нию качественного издели  При внешнем осмотре поверхности полученных профилей не удалось обнаружить поверхности контакте последующей и предыдущей заготовки. Механические свойства, измеренные в разных участках, в продольном и поперечном направлении полученного издели  отвечают уровню ГОСТ дл  данной марки материала .

Данный способ позвол ет исключить процесс вакуумировани  полости контейнера , а также процесс удалени  пресс-остатка, осуществл емого в прототипе, т.к. возвратно-поступательное движение контейнера во врем  удалени  пресс-шайбы способствует образованию зазоров между контейнером и

матрицей Данные зазоры оказываютс  достаточными дл  удалени  воздуха из объема брикета, но в то же врем  они настолько малы, что через них не происходит выдавливание металла.

Использование предлагаемого способа получени  длинномерных профилей из стружки алюминиевых сплавов по сравнению с существующим позвол ет получать

изделие бесконечной длины с высокими механическими свойствами, что важно при последующей обработке давлением и при эксплуатации изделий.

(56) Авторское свидетельство СССР Nfc 1247160. кл. В 22 F 3/02. 1986

Claims (5)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДЛИННОМЕРНЫХ ПРОФИЛЕЙ ИЗ СТРУЖКИ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ,

включающий очистку стружки, брикетирование с поочередным взаимно перпендикул рным двухосным приложением усилий, соответствующих пределу текучести материала стружки, нагрев заготовки, размещение в контейнере и прессование в матрице с помощью пресс-шайбы с истечением заготовки в направлении, перпендикул рном к оси прессовани , отличающийс  тем, что прессование осуществл ют со ступенчатым сдвигом слоев металла друг относительно друга в радиальном направлении к оси симметрии, причем отношение скоростей истечени  металла на последующей и предыдущей ступен х должно быть не менее двух, а отношение скоростей истечени  металла на последней ступени и предпоследней должно быть не менее ше- сти.

2.Способ по п.1. отличающийс  тем. что прессование ведут без удалени  пресс- остатка из матрицы и поштучной загрузкой заготовок в контейнер, причем высота заготовки должна быть не более 1.7 ее диаметра .

3.Способ по п.1, отличающийс  тем, что прессование заканчивают, когда кромка пресс-шайбы находитс  ниже линии стыка контейнера и матрицы на 1-2 мм.

4.Способ по п.1, отличающийс  тем, что брикетирование осуществл ют сначала перпендикул рно к оси брикета, а затем параллельно оси.

5.Способ по п.1, отличающийс  тем, что брикетирование и прессование осуществл ют с помощью пресс-шайбы, имеющей вогнутую торцевую поверхность.

1

И

Put. 2

(3 IT

JOE