RU2108881C1 - Method and hydraulic press for hot extrusion of hollow products at active action of friction forces - Google Patents

Method and hydraulic press for hot extrusion of hollow products at active action of friction forces Download PDF

Info

Publication number
RU2108881C1
RU2108881C1 RU94041475/02A RU94041475A RU2108881C1 RU 2108881 C1 RU2108881 C1 RU 2108881C1 RU 94041475/02 A RU94041475/02 A RU 94041475/02A RU 94041475 A RU94041475 A RU 94041475A RU 2108881 C1 RU2108881 C1 RU 2108881C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
needle
cylinder
speed
press
container
Prior art date
Application number
RU94041475/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94041475A (en
Inventor
Валерий Николаевич Щерба
Владимир Николаевич Данилин
Владимир Сергеевич Разумкин
Леонид Андреевич Киселев
Николай Алексеевич Янисов
Original Assignee
Валерий Николаевич Щерба
Владимир Николаевич Данилин
Владимир Сергеевич Разумкин
Леонид Андреевич Киселев
Николай Алексеевич Янисов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Валерий Николаевич Щерба, Владимир Николаевич Данилин, Владимир Сергеевич Разумкин, Леонид Андреевич Киселев, Николай Алексеевич Янисов filed Critical Валерий Николаевич Щерба
Priority to RU94041475/02A priority Critical patent/RU2108881C1/en
Priority to EP95911499A priority patent/EP0739662A4/en
Priority to PCT/RU1995/000012 priority patent/WO1996014948A1/en
Publication of RU94041475A publication Critical patent/RU94041475A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2108881C1 publication Critical patent/RU2108881C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/21Presses specially adapted for extruding metal
    • B21C23/218Indirect extrusion presses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/02Making uncoated products
    • B21C23/04Making uncoated products by direct extrusion
    • B21C23/08Making wire, bars, tubes
    • B21C23/085Making tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/02Making uncoated products
    • B21C23/20Making uncoated products by backward extrusion
    • B21C23/205Making products of generally elongated shape
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/21Presses specially adapted for extruding metal
    • B21C23/211Press driving devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Extrusion Of Metal (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

FIELD: plastic metal working, namely hot extrusion of hollow products widely used in aircraft construction, chemical machine engineering, ship making and so on. SUBSTANCE: method comprises steps of heating hollow blank, placing it in sleeve of container into which through cavity of said blank needle is passed; extruding blank by means of short extrusion ram through annular gap restricted by die hole and said needle and determining shape and dimension of ready product; at extrusion process sustaining ratio of container motion speed Vc to motion speed Vr of short extrusion ram equal to 1.01 -1.4, ratio of needle motion speed Vm to Vr equal to 1.01 -1.05, ratio of Vc to Vm equal to 1.02-1.33. Hydraulic extrusion press includes frame, front and rear cross pieces, container mounted with possibility of reciprocation motion. Power cylinder of press is stationary secured to said rear cross piece. Main traverse bar and plunger secured to it are joined with additional cylinder supporting said short extrusion ram. Hollow long extrusion ram is mounted on front cross piece coaxially relative to said short ram. In cavity of said short ram needle with needle holder are arranged. Press is also provided with flanged broach. EFFECT: enhanced efficiency of method, improved design of press. 25 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к способу горячего экструдирования полых изделий с активным действием сил трения и гидравлическому прессу для его осуществления, и может быть использовано для получения полых изделий, находящих широкое применение в авиастроении, химическом машиностроении, судостроении и т.д. The invention relates to the field of metal forming, and in particular to a method for hot extrusion of hollow products with the active action of friction and a hydraulic press for its implementation, and can be used to obtain hollow products that are widely used in aircraft, chemical engineering, shipbuilding, etc. d.

Обычный способ горячего экструдирования полых изделий (см. проспект фирмы "Strang- und Rohrpressanlagen", SMS Schloemannsiemag Aktiengesellschaft, Düsseldorf und Hilchenbach. 1000/12/81. Printed in the Federal Republic of Germany by Servicedruck Kleinherne K.G. Düsseldorf включает в себя следующие операции: нагрев полой заготовки в печи, подача ее в контейнер, пропускание иглы через полость заготовки и выдавливание заготовки с помощью пресс-штемпеля через кольцевой зазор, образуемый каналом матрицы и иглой, с одновременным движением пресс-штемпеля, иглы и контейнера. Полученные изделия транспортируют на стол охлаждения, а оставшийся пресс-остаток отделяют от матрицы и помещают в отходы. Этот способ называют обратным с подвижной иглой. Conventional method for hot extrusion of hollow bodies (see prospectus from Strang- und Rohrpressanlagen, SMS Schloemannsiemag Aktiengesellschaft, Düsseldorf und Hilchenbach. 1000/12/81. Printed in the Federal Republic of Germany by Servicedruck Kleinherne KG Düsseldorf: heating the hollow billet in the furnace, feeding it into the container, passing the needle through the cavity of the billet, and squeezing the billet with a press stamp through the annular gap formed by the matrix channel and the needle, with the simultaneous movement of the stamp, needle and container. cooling, and avshiysya press residue is separated from the matrix and placed in the waste. This method is the inverse to the movable needle.

При этом способе нет необходимости преодолевать силы трения между контейнером и заготовкой, и между иглой и частью заготовки на участке от пресс-шайбы до зоны обжима, поэтому для осуществления обратного способа требуется значительно меньше энергетических затрат. With this method, there is no need to overcome the frictional forces between the container and the workpiece, and between the needle and part of the workpiece in the area from the press washer to the crimp zone, therefore, the implementation of the reverse method requires significantly less energy costs.

Однако при экструдировании изделий в условиях отсутствия трения не происходит обновление поверхностных слоев заготовки. Качество поверхности такого изделия зависит от состояния поверхности исходной заготовки. However, when extruding products in the absence of friction, the surface layers of the workpiece are not updated. The surface quality of such a product depends on the state of the surface of the original workpiece.

Полученные изделия не имеют внутренних дефектов, но для экструдирования требуются заготовки с обработанной внутренней и наружной поверхностями, что требует дополнительных затрат. The resulting products have no internal defects, but extrusion requires blanks with machined inner and outer surfaces, which requires additional costs.

Однако для вышеописанного способа экструдирования в виду наличия значительного градиента скоростей в обжимающей части пластической зоны характерным является неоднородное распределение структуры и физико- механических свойств по длине и поперечному сечению изделий. However, for the above-described extrusion method, in view of the presence of a significant gradient of velocities in the compressing part of the plastic zone, a non-uniform distribution of the structure and physicomechanical properties along the length and cross section of the articles is characteristic.

Кроме того, ухудшается качество поверхности изделий из-за устранения действия сдвиговых деформаций и возникновения значительных растягивающих напряжений на поверхности изделий, которые могут приводить к появлению трещин. In addition, the surface quality of the products is deteriorated due to the elimination of the action of shear deformations and the occurrence of significant tensile stresses on the surface of the products, which can lead to cracking.

Известен пресс для осуществления вышеописанного способа (см. проспект фирмы "SMS Hasenclever. Fachbericht Strang- und Rohrpressen. Aufbau und Arbeitsweise einer neuen Indirekt Strang- und Rohrpresslinie fur Aluminium. Sonderdrbck aus Aluminium 60 (1984) 6, s. 424/430". SMS Hasenclever Maschinenfabrik GmbH. Witzelstrasse 55. Postfach 5529 D-4000 Düsseldorf 1), который содержит смонтированный на станине контейнер, имеющий возможность возвратно-поступательного перемещения вдоль ее продольной оси, и траверсу с жестко закрепленным на ней полым плунжером главного силового цилиндра, неподвижно установленного на задней поперечине. Внутри плунжера главного силового цилиндра размещен цилиндр с плунжером силового привода перемещения иглы. На задней поперечине установлены два цилиндра перемещения контейнера, плунжеры которых жестко закреплены на контейнере. На траверсе жестко закреплен полый пресс-штемпель, входящий в контакт с контейнером и запирающий контейнер в процессе экструдирования. С другой стороны контейнера соосно с ним расположен полый длинный пресс-штемпель, неподвижно закрепленный на передней траверсе. Внутренние полости силовых гидравлических цилиндров связаны через распределительную коробку с магистралью высокого и низкого давления. A press is known for implementing the above method (see prospectus of the company SMS Hasenclever. Fachbericht Strang- und Rohrpressen. Aufbau und Arbeitsweise einer neuen Indirekt Strang- und Rohrpresslinie fur Aluminum. Sonderdrbck aus Aluminum 60 (1984) 6, s. 424/430. SMS Hasenclever Maschinenfabrik GmbH. Witzelstrasse 55. Postfach 5529 D-4000 Düsseldorf 1), which contains a container mounted on the bed, having the possibility of reciprocating movement along its longitudinal axis, and a crosshead with a hollow plunger of the main power cylinder fixedly mounted on it on the rear cross member. Inside the plunger of the main power cylinder there is a cylinder with a plunger of the power drive for moving the needle. On the rear cross member there are two container moving cylinders, the plungers of which are rigidly fixed to the container. A hollow baler is firmly fixed to the traverse, making contact with the container and locking the container during extrusion. On the other side of the container, a hollow long press stamp is fixed coaxially with it, fixedly mounted on the front crosshead. The internal cavities of the hydraulic power cylinders are connected through a junction box to the high and low pressure lines.

Нагретую заготовку захватывают клещевым подающим устройством и поднимают на ось пресса. Холостым ходом контейнера в сторону подающего устройства заготовку частично заталкивают в контейнер. Далее иглу пропускают в полость заготовки, а затем убирают подающее устройство в исходное положение. The heated billet is captured with a tick feed device and lifted onto the axis of the press. Idling the container towards the feeder, the workpiece is partially pushed into the container. Next, the needle is passed into the cavity of the workpiece, and then remove the feed device to its original position.

Окончательная подача заготовки в полость втулки контейнера осуществляется перемещением контейнера. Затем на полый пресс-штемпель подают матрицу и начинают процесс экструдирования обратным способом. The final supply of the workpiece into the cavity of the container sleeve is carried out by moving the container. Then, a die is fed onto the hollow die and the extrusion process is started in the reverse way.

Возвратные цилиндры перемещения контейнера открывают, а жидкость высокого давления подают в главный и силовой цилиндры иглы. Под воздействием пресс-штемпеля (пробки) начинают выдавливать заготовку через зазор между каналом матрицы и иглой. В этот момент скорости прессующей траверсы, контейнера и иглы равны, т.к. пробка одновременно перемещает контейнер, а игла под постоянным воздействием жидкости высокого давления на плунжер цилиндра иглы находится в крайнем переднем положении и поэтому перемещается со скоростью прессующей траверсы. После достижения заданной величины пресс-остатка процесс останавливают. Пресс-остаток цилиндрами перемещения контейнера выводят из контейнера и отделяют. Изделия удаляют и цикл повторяется. The return cylinders for moving the container are opened, and the high pressure liquid is supplied to the main and power cylinders of the needle. Under the influence of the press stamp (stopper), the workpiece is squeezed out through the gap between the die channel and the needle. At this moment, the speeds of the pressing beam, container and needle are equal, because the cork moves the container at the same time, and the needle, under the constant influence of high-pressure fluid on the plunger of the needle cylinder, is in its frontmost position and therefore moves with the speed of the pressing beam. After reaching the specified value of the press residue, the process is stopped. The press residue is removed from the container by the cylinders for moving the container and separated. Products are removed and the cycle repeats.

Вышеописанный способ не позволяет получать полые изделия с повышенным качеством внутренней и внешней поверхностей, а конструкция пресса не позволяет экструдировать металл с активным действием сил трения. Поэтому изделия получают с худшим качеством внутренней и внешней поверхностей полых изделий, пониженным уровнем механических свойств по сравнению с прямым способом. На этой установке не могут быть достигнуты значительные по величине скорости истечения металла по сравнению с тем же прямым способом. The above method does not allow to obtain hollow products with high quality internal and external surfaces, and the design of the press does not allow the extrusion of metal with the active action of friction. Therefore, the products are obtained with the worst quality of the internal and external surfaces of the hollow products, a reduced level of mechanical properties compared to the direct method. Significant in magnitude of the velocity of the outflow of metal in comparison with the same direct method cannot be achieved on this installation.

Известен другой способ горячего экструдирования полых изделий, позволяющий улучшить качество внутренней поверхности полых изделий за счет применения свободноплавающей (незакрепленной) иглы (см., например, статью Laue К. Zeitschrift für Metallkunde, 1959, N. 9, s.495). There is another method for hot extrusion of hollow products, which improves the quality of the inner surface of hollow products through the use of a free-floating (loose) needle (see, for example, Laue K. Zeitschrift für Metallkunde, 1959, N. 9, s. 495).

В отличие от обратного способа с подвижной иглой в этом способе игла не закреплена и имеет возможность свободного осевого перемещения в сторону истечения металла. In contrast to the reverse method with a movable needle, in this method the needle is not fixed and has the possibility of free axial movement in the direction of the outflow of metal.

В процессе экструдирования полых изделий в зависимости от соотношения сил трения, действующих на иглу, на начальной стадии она перемещается со скоростью пресс-штемпеля. В этом случае на поверхности заготовки в пределах обжимающей части пластической зоны (на фиг. 1 граница зоны обозначена линией C-C) возникают силы трения сопротивляющегося действия τt , а на поверхности иглы в пределах зоны обжима - силы трения активного действия τa . Под воздействием всех этих сил игла стремится переместиться в сторону истечения металла, но на начальной стадии процесса этих сил недостаточно из-за большой величины контактной поверхности, поэтому игла перемещается со скоростью пресс-штемпеля. По мере уменьшения контактной поверхности заготовки в процессе экструдирования игла постепенно начинает опережать пресс-штемпель, наводя на поверхности заготовки силы трения активного действия τam на участке от пресс-штемпеля до зоны обжима (C-C). При этом скорость иглы постепенно нарастает и стремится к скорости истечения металла, что приводит к интенсификации и локализации сдвиговой деформации, а как следствие к повышенной структурной неоднородности, выраженной в виде крупнокристаллического ободка. Использование незакрепленных игл позволяет существенно повысить качество внутренней поверхности полых изделий на ограниченной части их длины главным образом на завершающей стадии процесса. Таким образом, большая часть полого изделия получается с качеством внутренней поверхности, идентичным обратному способу.During the extrusion of hollow products, depending on the ratio of the friction forces acting on the needle, at the initial stage it moves with the speed of the press stamp. In this case, the surface of the workpiece within the compressing part of the plastic zone (. Figure 1 border area indicated by the line CC) having friction force resisting action τ t, and on the needle surfaces within the crimping zone - active action of friction forces τ a. Under the influence of all these forces, the needle tends to move towards the outflow of the metal, but at the initial stage of the process these forces are insufficient due to the large contact surface, so the needle moves with the speed of the stamp. As the contact surface of the workpiece decreases during extrusion, the needle gradually begins to outpace the stamp, inducing friction forces τ am on the surface of the workpiece from the stamp to the crimp zone (CC). In this case, the needle speed gradually increases and tends to the rate of metal outflow, which leads to the intensification and localization of shear deformation, and as a result to increased structural inhomogeneity, expressed as a large-crystalline rim. The use of loose needles can significantly improve the quality of the inner surface of the hollow products on a limited part of their length mainly at the final stage of the process. Thus, most of the hollow product is obtained with an inner surface quality identical to the reverse method.

Известен другой способ горячего экструдирования полых изделий с активным действием сил трения (см. SU N 504574, кл. B 21 C 23/08, 1976, с.2), включающий нагрев полой заготовки, подлежащей экструдированию, размещение во втулке контейнера, в который через полость этой заготовки пропускают иглу, выдавливание заготовки с помощью короткого пресс-штемпеля через образованный каналом матрицы и иглой кольцевой зазор, определяющий форму и геометрические размеры готового изделия, в процессе экструдирования отношение скоростей перемещения пресс-штемпеля, контейнера и иглы поддерживают в определенном интервале. There is another method for hot extrusion of hollow products with the active action of friction forces (see SU N 504574, class B 21 C 23/08, 1976, p.2), which includes heating a hollow billet to be extruded, placing in the sleeve of the container into which a needle is passed through the cavity of this preform, squeezing the preform with a short press stamp through the annular gap formed by the matrix channel and the needle, which determines the shape and geometric dimensions of the finished product, during extrusion, the ratio of the speed of movement of the stamp, container Nera and needles support in a certain interval.

На внешней поверхности заготовки со стороны контейнера на протяжении всего процесса наводятся силы трения активного действия τac, , а на внутренней поверхности заготовки такие же силы τam возникают после отпрессовки определенной части заготовки, когда выполняются условия превышения скорости иглы над скоростью пресс-штемпеля. Такие кинематические условия позволяют несколько выровнять скорости течения металла в зазоре между матрицей и иглой, что дает возможность получать более качественные изделия.The friction forces of the active action τ ac , are induced on the outer surface of the workpiece from the container throughout the entire process, and on the inner surface of the workpiece, the same forces τ am arise after pressing a certain part of the workpiece when the conditions for exceeding the speed of the needle over the speed of the stamp are satisfied. Such kinematic conditions make it possible to somewhat equalize the flow rates of the metal in the gap between the matrix and the needle, which makes it possible to obtain better products.

Экспериментально установлено, что эффективность данного процесса зависит от условий взаимодействия контейнера и иглы с заготовкой. Поэтому при экструдировании, когда скорости контейнера и иглы значительно превышают скорость короткого пресс-штемпеля, наблюдается чрезмерный сдвиг приконтактных слоев заготовки. Это обстоятельство вызывает интенсивное течение приконтактных слоев заготовки в сторону матрицы, что приводит к снижению допустимой скорости экструдирования, к структурной неоднородности и ухудшению качества полых изделий, например, труб. Кроме того, выбор большого соотношения скорости перемещения контейнера и иглы к скорости перемещения пресс-штемпеля требует уменьшения исходной длины заготовки, что ведет к снижению производительности пресса, или увеличения длины контейнера и иглы, что приводит к усложнению конструкции пресса, его удорожанию и снижению стойкости игл. It was experimentally established that the effectiveness of this process depends on the conditions of interaction of the container and the needle with the workpiece. Therefore, during extrusion, when the speeds of the container and the needle significantly exceed the speed of the short press stamp, an excessive shift of the contact layers of the workpiece is observed. This circumstance causes an intensive flow of the near-contact layers of the billet towards the matrix, which leads to a decrease in the permissible extrusion rate, to structural heterogeneity and to a deterioration in the quality of hollow products, for example, pipes. In addition, the choice of a large ratio of the speed of movement of the container and the needle to the speed of movement of the press stamp requires a reduction in the initial length of the workpiece, which leads to a decrease in the productivity of the press, or an increase in the length of the container and the needle, which complicates the design of the press, its cost and the resistance of the needles .

Известен пресс для экструдирования полых изделий (труб) с использованием активного действия сил трения (см. "Известия высших учебных заведений" N 11, Черная металлургия, 1972, с. 107 - 109). A known press for the extrusion of hollow products (pipes) using the active action of friction forces (see "News of higher educational institutions" N 11, Ferrous metallurgy, 1972, S. 107 - 109).

Гидравлический экструзионный пресс для получения полых изделий содержит жестко смонтированные на станине верхнюю и нижнюю поперечины, контейнер, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси пресса, основную подвижную траверсу с жестко закрепленным на ней плунжером, по меньшей мере, один силовой цилиндр, корпус которого неподвижно закреплен на верхней поперечине, а внутренняя полость связана с магистралями высокого и низкого давления, дополнительный цилиндр, связанный с основной подвижной траверсой, и внутренняя полость которого соединена через дросселирующее устройство с магистралью низкого давления, короткий пресс-штемпель, закрепленный на плунжере дополнительного цилиндра, а полый длинный пресс-штемпель, закрепленный на нижней поперечине соосно с коротким пресс-штемпелем. Указанный пресс может быть выполнен как в горизонтальном, так и в вертикальном исполнении, что не меняет сути его работы. На рисунке приведенного источника показано вертикальное исполнение. A hydraulic extrusion press for producing hollow products contains upper and lower crossbars rigidly mounted on the bed, a container mounted with the possibility of reciprocating movement along the longitudinal axis of the press, a main movable crosshead with a plunger rigidly fixed to it, at least one ram, housing which is fixedly mounted on the upper cross member, and the inner cavity is connected with high and low pressure lines, an additional cylinder connected to the main movable a reverse, and the internal cavity of which is connected via a throttling device to the low-pressure line, a short stamp is fixed on the plunger of the additional cylinder, and a hollow long press is fixed on the lower cross member coaxially with the short press stamp. The specified press can be performed both in horizontal and vertical versions, which does not change the essence of its work. The figure shows the vertical source.

В исходном положении плунжер дополнительного цилиндра максимально выдвинут из цилиндра, а игла с помощью пружины отведена в крайнее положение. In the initial position, the plunger of the additional cylinder is extended as far as possible from the cylinder, and the needle is retracted to the extreme position by means of a spring.

Нагретую полую заготовку подают на ось пресса и с помощью полого длинного пресс-штемпеля с матрицей заталкивают в контейнер. Игла при этом пропускается через полость заготовки. В главный силовой цилиндр подают жидкость высокого давления и траверсу вместе с контейнером опускают вниз. Начинают экструдирование. В этот момент скорости контейнера, иглы и пресс-штемпеля одинаковы. Происходит процесс прессования обратным способом. После начала истечения металла открывают дроссель и жидкость из дополнительного цилиндра начинает поступать в магистраль низкого давления. Происходит утапливание плунжера дополнительного цилиндра, что обеспечивает смещение контейнера относительно заготовки. На боковой поверхности заготовки наводятся силы трения активного действия τac. При экструдировании труб по этой схеме в зависимости от стадии процесса изменяется скорость перемещения иглы относительно заготовки.The heated hollow billet is fed to the axis of the press and is pushed into the container using a hollow long press stamp with a matrix. The needle is then passed through the cavity of the workpiece. High pressure fluid is fed into the master cylinder and the crosshead together with the container is lowered down. Extruding begins. At this moment, the speeds of the container, needle and stamp are the same. There is a process of pressing in the reverse way. After the outflow of metal begins, the throttle is opened and the liquid from the additional cylinder begins to flow into the low-pressure line. The plunger of the additional cylinder is heated, which ensures the displacement of the container relative to the workpiece. The friction forces of the active action τ ac are induced on the side surface of the workpiece. When extruding pipes according to this scheme, depending on the stage of the process, the speed of movement of the needle relative to the workpiece changes.

Данный пресс позволяет проводить процесс экструдирования с использованием двустороннего активного действия сил трения. This press allows the extrusion process to be carried out using the bilateral active action of the friction forces.

В то же время для достижения высокой производительности пресса, получения высокого качества внутренней поверхности полых изделий и обеспечения высокого уровня физико-механических свойств изделий необходимо в процессе экструдирования выдерживать в оптимальном соотношении скорости перемещения контейнера и пресс-штемпеля. Данный пресс не позволяет точно выдерживать это соотношение. Регулирование скорости перемещения контейнера относительно пресс-штемпеля осуществляется путем выпускания жидкости из дополнительного цилиндра через дроссель в магистраль низкого давления. At the same time, in order to achieve high performance of the press, to obtain high quality of the inner surface of the hollow products and to ensure a high level of physical and mechanical properties of the products, it is necessary to maintain the optimum ratio of the speed of movement of the container and the stamp during extrusion. This press does not allow you to accurately maintain this ratio. The regulation of the speed of movement of the container relative to the stamp is carried out by releasing the liquid from the additional cylinder through the throttle to the low pressure line.

На данном прессе в ходе экструдирования приходится то открывать, то закрывать дроссель. При отклонении соотношения скоростей перемещения контейнера и пресс-штемпеля от оптимальных возможно получение полых изделий с браком (трещины, неравномерное распределение структуры и физико-механических свойств по длине изделий). On this press, during the extrusion process, it is necessary to open and close the throttle. If the ratio of the speeds of movement of the container and the press stamp is deviated from the optimum, hollow articles with defects can be obtained (cracks, uneven distribution of structure and physical and mechanical properties along the length of the products).

Характер изменения скорости движения незакрепленной иглы, размещенной внутри полости короткого пресс-штемпеля, не позволяет на протяжении всего процесса навести на внутренней поверхности полого изделия силы трения активного действия, поэтому на части полого изделия, отпрессованного в этих условиях, качество внутренней поверхности невысокое и ничем не отличается от способа экструдирования полых изделий с подвижной иглой, когда скорости иглы и короткого пресс-штемпеля равны. Однако для завершающей стадии процесса характерно образование повышенного качества внутренней поверхности полых изделий по сравнению с начальной стадией. Резкий рост скорости иглы и ее постепенное приближение к скорости истечения металла приводит к локализации сдвиговой деформации на завершающей стадии и, как следствие, к структурной неоднородности в задней части полого изделия. The nature of the change in the speed of movement of the loose needle placed inside the cavity of the short press stamp does not allow the frictional forces of the active action to be induced on the inner surface of the hollow product, therefore, the quality of the inner surface is low and nothing at all on the part of the hollow product pressed under these conditions differs from the method of extruding hollow articles with a movable needle, when the speeds of the needle and the short stamp are equal. However, the final stage of the process is characterized by the formation of an increased quality of the inner surface of the hollow products in comparison with the initial stage. A sharp increase in the speed of the needle and its gradual approach to the rate of metal outflow leads to the localization of shear deformation at the final stage and, as a result, to structural heterogeneity in the back of the hollow product.

Задачей настоящего изобретения является создание такого способа горячего экструдирования полых изделий с активным действием сил трения и гидравлического экструзионного пресса для его осуществления, которые бы за счет оптимального соотношения скоростей перемещения контейнера, пресс-штемпеля и иглы позволили значительно увеличить производительность процесса получения полых изделий при одновременном повышении их физико-механических свойств, качества внутренней поверхности и точности геометрии. The present invention is the creation of such a method of hot extrusion of hollow products with the active action of friction forces and a hydraulic extrusion press for its implementation, which would be due to the optimal ratio of the speeds of movement of the container, the stamp and the needle would significantly increase the productivity of the process of obtaining hollow products while increasing their physical and mechanical properties, the quality of the inner surface and the accuracy of the geometry.

Эта задача решается благодаря тому, что в способе горячего экструдирования полых изделий с активным действием сил трения полую заготовку, подлежащую экструдированию, нагревают, размещают во втулке контейнера, в котором через полость этой заготовки пропускают иглу, выдавливают заготовку с помощью короткого пресс-штемпеля через образованный каналом матрицы и иглой кольцевой зазор, определяющий форму и геометрические размеры готового изделия, в процессе экструдирования отношение скоростей перемещения пресс-штемпеля, контейнера и иглы поддерживают в определенном интервале, и согласно изобретению в процессе экструдирования скорость перемещения контейнера и скорость перемещения иглы превышают скорость перемещения короткого пресс-штемпеля. This problem is solved due to the fact that in the method of hot extrusion of hollow articles with the active action of friction forces, the hollow preform to be extruded is heated, placed in the container sleeve, in which a needle is passed through the cavity of this preform, and the preform is extruded using a short stamp through the formed the matrix channel and the needle annular gap, which determines the shape and geometric dimensions of the finished product, in the process of extrusion, the ratio of the speeds of movement of the stamp, container and needle kept in a certain interval, and according to the invention during the extrusion process, the speed of movement of the container and the speed of movement of the needle exceed the speed of movement of the short press stamp.

В процессе экструдирования скорость перемещения контейнера превышает скорость перемещения короткого пресс-штемпеля в 1,01 - 1,4 раза, а скорость перемещения иглы превышает скорость перемещения короткого пресс-штемпеля в 1,01 - 1,05 раза. При этом скорость перемещения контейнера превышает скорость перемещения иглы в 1,02-1,33 раза в зависимости от коэффициента вытяжки и градиента температур. During the extrusion process, the speed of movement of the container exceeds the speed of movement of the short press stamp 1.01-1.4 times, and the speed of movement of the needle exceeds the speed of movement of the short stamp 1.01-1.05 times. At the same time, the speed of movement of the container exceeds the speed of movement of the needle by 1.02-1.33 times, depending on the coefficient of drawing and the temperature gradient.

Это позволяет увеличить производительность процесса по сравнению со всеми известными способами, повысить качество внешней и внутренней поверхностей полых изделий и уровень их механических свойств и обеспечить получение изделий с заданным распределением физико-механических свойств по длине и сечению полого изделия. This allows you to increase the productivity of the process compared to all known methods, to improve the quality of the external and internal surfaces of the hollow products and the level of their mechanical properties and to ensure the receipt of products with a given distribution of physical and mechanical properties along the length and cross section of the hollow product.

В процессе экструдирования изменяют соотношения скорости перемещения контейнера и скорости перемещения короткого пресс-штемпеля, скорости перемещения иглы и скорости перемещения короткого пресс-штемпеля. Это дает возможность управлять объемным эффектом активного действия сил трения на протяжении всех стадий процесса, поддерживая квазиустановившиеся условия течения деформируемого материала, что в свою очередь позволяет повысить равномерность распределения физико-механических свойств материала изделия по их длине. During the extrusion process, the ratios of the speed of movement of the container and the speed of movement of the short press stamp, the speed of movement of the needle and the speed of movement of the short press stamp are changed. This makes it possible to control the volumetric effect of the active action of the friction forces throughout all stages of the process, maintaining quasi-established conditions for the flow of the deformable material, which in turn makes it possible to increase the uniform distribution of the physicomechanical properties of the product material along their length.

В процессе экструдирования соотношение скорости перемещения контейнера и скорости перемещения короткого пресс-штемпеля уменьшают от величины 1,4 до 1,01 в зависимости от коэффициента вытяжки полого изделия. In the process of extrusion, the ratio of the speed of movement of the container and the speed of movement of the short stamp is reduced from 1.4 to 1.01 depending on the drawing ratio of the hollow product.

Это дает возможность получать полые изделия с заданным распределением механических свойств по длине готовых изделий. This makes it possible to obtain hollow products with a given distribution of mechanical properties along the length of the finished product.

В процессе экструдирования соотношение скорости перемещения иглы и скорости перемещения короткого пресс-штемпеля можно уменьшить от величины 1,05 до 1,01. During the extrusion process, the ratio of the speed of the needle to the speed of the short press can be reduced from 1.05 to 1.01.

Это дает возможность повысить качество внутренней поверхности полого изделия по всей длине изделия в связи с уменьшением степени проскальзывания иглы относительно заготовки. This makes it possible to improve the quality of the inner surface of the hollow product along the entire length of the product in connection with a decrease in the degree of slipping of the needle relative to the workpiece.

В процессе экструдирования скорость перемещения короткого пресс-штемпеля можно изменять в зависимости от распределения градиента температур по длине заготовки. During the extrusion process, the speed of movement of the short stamp can be changed depending on the distribution of the temperature gradient along the length of the workpiece.

Это дает возможность выравнивать распределение физико- механических свойств по длине полых изделий. This makes it possible to even out the distribution of physicomechanical properties along the length of hollow products.

В этом случае рационально передний торец заготовки нагревать в интервале температур от 0,75 до 0,9 температуры верхней границы интервала технологической пластичности экструдируемого материала, а задний торец заготовки нагревать в интервале температур от 0,6 до 0,7 температуры верхней границы интервала технологической пластичности экструдируемого материала в зависимости от толщины стенки экструдируемой заготовки. In this case, it is rational to heat the front end of the workpiece in the temperature range from 0.75 to 0.9 of the temperature of the upper boundary of the range of technological plasticity of the extrudable material, and to heat the rear end of the workpiece in the temperature range from 0.6 to 0.7 of the temperature of the upper boundary of the technological plasticity range extrudable material depending on the wall thickness of the extrudable workpiece.

Это также позволяет дополнительно примерно до 20% увеличивать производительность процесса и выравнивать распределение физико-механических свойств по длине изделий. It also allows an additional approximately 20% increase in the productivity of the process and to even out the distribution of physical and mechanical properties along the length of the products.

Перед экструдированием температуру нагрева контейнера устанавливают в интервале от 1 до 0,95 температуры нагрева переднего торца заготовки. Before extrusion, the heating temperature of the container is set in the range from 1 to 0.95, the heating temperature of the front end of the workpiece.

Это позволяет дополнительно повысить степень реализации активного действия сил трения, уменьшить проскальзывание втулки относительно заготовки, а также устранить охлаждение заднего торца заготовки, возникающее в результате взаимодействия его с коротким пресс-штемпелем. This allows you to further increase the degree of realization of the active action of the friction forces, reduce the slippage of the sleeve relative to the workpiece, and also eliminate the cooling of the rear end of the workpiece resulting from its interaction with a short stamp.

В процессе экструдирования игле сообщают циклическое поступательное движение в направлении истечения металла за счет циклического нагружения. During the extrusion process, the needle is informed of a cyclic translational movement in the direction of metal flow due to cyclic loading.

Это позволяет устранить налипание экструдируемого материала к игле, что повышает стойкость иглы, а также качество внутренней поверхности полого изделия. This eliminates the sticking of the extrudable material to the needle, which increases the resistance of the needle, as well as the quality of the inner surface of the hollow product.

Эта задача решается также благодаря тому, что гидравлический экструзионный пресс для получения полых изделий содержит жестко смонтированные на станине переднюю и заднюю поперечины, контейнер, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси пресса, основную подвижную траверсу с жестко закрепленным на ней плунжером, по меньшей мере, один силовой цилиндр, корпус которого неподвижно закреплен на задней поперечине, а внутренняя полость связана с магистралями высокого и низкого давления, дополнительный цилиндр, связанный с основной подвижной траверсой, и внутренняя полость которого соединена через дросселирующее устройство с магистралью низкого давления, короткий пресс-штемпель, закрепленный на плунжере дополнительного цилиндра, а полый длинный пресс-штемпель, закрепленный на передней поперечине соосно с коротким пресс-штемпелем, а также согласно изобретению короткий пресс-штемпель выполнен полым и заодно с пресс-шайбой, в его полости установлена игла с иглодержателем, связанным с плунжером силового цилиндра иглы и ее подвижной траверсой, размещенной внутри основной подвижной траверсы, пресс снабжен прошивнем с фланцем, цилиндрической втулкой с буртами, выполненными соответственно на внутренней и наружной ее поверхностях, и подпружиненным элементом, размещенным между корпусом короткого пресс-штемпеля и наружной поверхностью цилиндрической втулки, при этом прошивень с фланцем установлен внутри короткого пресс-штемпеля и жестко связан с цилиндрической втулкой, а игла размещена внутри прошивня и выполнена с цилиндрическим буртом, наружный диаметр которого соответствует внутреннему диаметру цилиндрической втулки, и жестко связана с иглодержателем посредством хвостовика. This problem is also solved due to the fact that the hydraulic extrusion press for producing hollow products contains front and rear cross members rigidly mounted on the bed, a container mounted with the possibility of reciprocating movement along the longitudinal axis of the press, the main movable crosshead with a plunger fixed to it, at least one power cylinder, the casing of which is fixedly mounted on the rear cross member, and the internal cavity is connected to the high and low pressure lines, a cylinder connected to the main movable traverse, and the inner cavity of which is connected via a throttling device to the low pressure line, a short press stamp fixed to the plunger of the additional cylinder, and a hollow long press stamp fixed to the front cross member coaxially with the short press stamp , and also according to the invention, the short press stamp is hollow and integral with the press washer, a needle is installed in its cavity with a needle holder connected to the plunger of the needle power cylinder and its movable the traverse placed inside the main movable traverse, the press is equipped with a piercing with a flange, a cylindrical sleeve with collars made respectively on its inner and outer surfaces, and a spring-loaded element placed between the body of the short press stamp and the outer surface of the cylindrical sleeve, while the piercing with the flange is installed inside the short press stamp and is rigidly connected to the cylindrical sleeve, and the needle is placed inside the piercing and is made with a cylindrical collar, the outer diameter of which corresponds to the inner diameter of the cylindrical sleeve, and is rigidly connected to the needle holder by means of a shank.

Это обеспечивает автоматическое выполнение заданных кинематических режимов работы пресса в процессе экструдирования и исключает затекание металла между иглой и пресс-штемпелем. This ensures the automatic execution of the specified kinematic modes of operation of the press during the extrusion process and eliminates the leakage of metal between the needle and the stamp.

Плунжер дополнительного цилиндра установлен внутри основной подвижной траверсы, выполнен полым и снабжен центрирующим хвостовиком, проходящим через дно цилиндрического корпуса дополнительного цилиндра. The plunger of the additional cylinder is installed inside the main movable crosshead, made hollow and provided with a centering shank passing through the bottom of the cylindrical body of the additional cylinder.

Это позволяет получить необходимое соотношение скоростей перемещения контейнера и короткого пресс-штемпеля, улучшить центровку и упростить конструкцию. This allows you to get the necessary ratio of the speeds of movement of the container and the short press stamp, improve alignment and simplify the design.

Основное дросселирующее устройство дополнительного цилиндра содержит по меньшей мере один стабилизирующий цилиндр, представляющий собой цилиндрический корпус, во внутренней полости которого расположен плунжер, и один из указанных элементов стабилизирующего цилиндра закреплен на задней поперечине, а другой - жестко связан с основной подвижной траверсой, причем внутренняя полость стабилизирующего цилиндра сообщается гидравлически с внутренней полостью дополнительного цилиндра. The main throttling device of the additional cylinder contains at least one stabilizing cylinder, which is a cylindrical body, in the inner cavity of which a plunger is located, and one of these elements of the stabilizing cylinder is mounted on the rear cross member, and the other is rigidly connected to the main movable traverse, and the internal cavity the stabilizing cylinder communicates hydraulically with the internal cavity of the additional cylinder.

Это обеспечивает автоматическое получение оптимального соотношения скорости перемещения контейнера и скорости перемещения короткого пресс-штемпеля в процессе экструдирования. This ensures that the optimal ratio of the speed of movement of the container and the speed of movement of the short press stamp during the extrusion process is automatically obtained.

При заданной постоянной величине соотношения скорости перемещения контейнера и скорости перемещения короткого пресс-штемпеля площадь F2 поперечного сечения стабилизирующего цилиндра может быть равна
F2 = F1(1 - 1/Kv1),
где
F1 - площадь поперечного сечения дополнительного цилиндра;
F2 - площадь поперечного сечения стабилизирующего цилиндра;
Kv1 - величина соотношения Vc/Vr скорости Vc перемещения контейнера и скорости Vr перемещения короткого пресс-штемпеля.
For a given constant value of the ratio of the speed of movement of the container and the speed of movement of the short press stamp, the cross-sectional area F 2 of the stabilizing cylinder may be equal to
F 2 = F 1 (1 - 1 / K v1 ),
Where
F 1 - the cross-sectional area of the additional cylinder;
F 2 is the cross-sectional area of the stabilizing cylinder;
K v1 is the ratio V c / V r of the speed V c of movement of the container and the speed V r of movement of the short stamp.

Длина H1 рабочей полости дополнительного цилиндра равна
H1 = Hp(1 - 1/Kv1,
где
H1 - длина рабочей полости дополнительного цилиндра;
Hp - максимальная длина рабочего хода цилиндра стабилизации.
The length H 1 of the working cavity of the additional cylinder is
H 1 = H p (1 - 1 / K v1 ,
Where
H 1 - the length of the working cavity of the additional cylinder;
H p - the maximum length of the stroke of the stabilization cylinder.

Это позволяет получить необходимое соотношение скорости перемещения контейнера и скорости перемещения короткого пресс-штемпеля. This allows you to get the necessary ratio of the speed of movement of the container and the speed of movement of a short stamp.

Целесообразно при постоянной величине соотношения скорости перемещения контейнера и скорости перемещения короткого пресс-штемпеля максимальную величину этого соотношения определять, исходя из суммарных площадей поперечных сечений всех пар цилиндров, стабилизирующих скорость перемещения короткого пресс-штемпеля. It is advisable for a constant ratio of the speed of movement of the container and the speed of movement of the short press stamp to determine the maximum value of this ratio based on the total cross-sectional areas of all pairs of cylinders that stabilize the speed of movement of the short press stamp.

Это обеспечивает получение необходимого соотношения скорости перемещения контейнера и скорости перемещения короткого пресс-штемпеля. This provides the necessary ratio of the speed of movement of the container and the speed of movement of the short press stamp.

Гидравлический экструзионный пресс может содержать по меньшей мере два форсирующе-возвратных цилиндра, каждый из которых выполнен в виде цилиндрического корпуса, во внутренней полости которого расположен плунжер, и один из указанных элементов каждого форсирующе-возвратного цилиндра неподвижно закреплен на одной из поперечин, а другой жестко связан с основной подвижной траверсой, и внутренняя полость каждого из них сообщается с магистралью жидкости низкого и высокого давления, а внутренняя полость каждого форсирующе-возвратного силового цилиндра гидравлически связана с внутренней полостью дополнительного цилиндра. A hydraulic extrusion press may contain at least two forcing-return cylinders, each of which is made in the form of a cylindrical body, in the inner cavity of which a plunger is located, and one of these elements of each forcing-return cylinder is fixedly mounted on one of the crossbars, and the other is rigidly connected to the main movable traverse, and the inner cavity of each of them communicates with the highway fluid low and high pressure, and the inner cavity of each force-return force th cylinder is hydraulically connected to the inner space of the auxiliary cylinder.

Это позволяет значительно экономить жидкость высокого давления и возвращать основную подвижную траверсу в исходное положение. This allows you to significantly save high-pressure fluid and return the main movable crosshead to its original position.

Гидравлический пресс может содержать одну пару возвратных цилиндров иглы, состоящих из цилиндрического корпуса и плунжера, один из элементов каждого из которых закреплен на основной, а другой на подвижной траверсе иглы. The hydraulic press may contain one pair of needle return cylinders, consisting of a cylindrical body and a plunger, one of the elements of each of which is fixed to the main and the other to the movable needle traverse.

Это позволяет обеспечить управление скоростью движения иглы по заданному кинематическому закону. This allows you to control the speed of the needle according to a given kinematic law.

Кроме того, пресс может содержать промежуточную подвижную траверсу, жестко связанную с плунжером дополнительного цилиндра, и промежуточные цилиндры, каждый из которых состоит из цилиндрического корпуса и плунжера, в свою очередь корпус каждого из которых размещен на основной подвижной траверсе, а плунжер жестко связан с промежуточной подвижной траверсой. In addition, the press may contain an intermediate movable crosshead rigidly connected to the plunger of the additional cylinder, and intermediate cylinders, each of which consists of a cylindrical body and a plunger, in turn, the housing of each of which is placed on the main movable crosshead, and the plunger is rigidly connected to the intermediate movable traverse.

Это дает возможность стабилизировать скорость отвода иглы назад и расширить технологические возможности пресса. This makes it possible to stabilize the speed of retraction of the needle back and expand the technological capabilities of the press.

Цилиндрами стабилизации движения иглы являются форсирующе- возвратные силовые цилиндры, состоящие из цилиндрического корпуса и плунжера, один из элементов каждого из которых жестко связан с задней поперечиной, а другой также жестко связан с основной подвижной траверсой. The cylinders for stabilizing the movement of the needle are force-returning power cylinders, consisting of a cylindrical body and a plunger, one of the elements of each of which is rigidly connected to the rear cross member, and the other is also rigidly connected to the main movable traverse.

Это позволяет упростить конструкцию пресса и выполнить ее компактной, а также расширить диапазон изменения кинематического коэффициента. This allows us to simplify the design of the press and make it compact, as well as expand the range of variation of the kinematic coefficient.

Внутренняя полость промежуточного цилиндра сообщается с внутренней полостью возвратного цилиндра иглы, а внутренняя полость силового цилиндра иглы гидравлически связана с внутренней полостью форсирующе-возвратного цилиндра. The inner cavity of the intermediate cylinder communicates with the inner cavity of the return cylinder of the needle, and the inner cavity of the power cylinder of the needle is hydraulically connected to the inner cavity of the force-return cylinder.

Это позволяет упростить управление прессом. This simplifies press management.

Кроме того, внутренние полости возвратных цилиндров иглы и силового цилиндра иглы гидравлически связаны через соответствующие клапаны с магистралями высокого и низкого давления. In addition, the internal cavities of the return cylinders of the needle and the force cylinder of the needle are hydraulically connected through the corresponding valves to the high and low pressure lines.

Это позволяет экономить жидкость высокого давления и упростить управление прессом. This saves high pressure fluid and simplifies press control.

Магистраль, связывающая внутренние полости каждого цилиндра стабилизации и форсирующе-возвратных цилиндров, гидравлически связанных с внутренней полостью дополнительного цилиндра, помимо этого сообщается с магистралями высокого и низкого давления через соответствующие клапаны. The line connecting the internal cavities of each stabilization cylinder and forcing-return cylinders hydraulically connected to the internal cavity of the additional cylinder, in addition, communicates with the high and low pressure lines through the corresponding valves.

Это позволяет упростить управление прессом. This simplifies press management.

Гидравлический экструзионный пресс может содержать по меньшей мере одно дополнительное дросселирующее устройство, имеющее корпус с входными и выходными отверстиями, снабженными по меньшей мере одной крышкой, причем внутри этого устройства установлен подпружиненный со стороны этой крышки золотник с двумя сквозными полостями, конфигурация и геометрические размеры каждой из которых определяют величину скорости взаимного перемещения контейнера и короткого пресс-штемпеля, а также иглы и короткого пресс-штемпеля, при этом одна сквозная полость гидравлически связана через соответствующие отверстия с внутренней полостью дополнительного цилиндра и магистралью низкого давления, а другая сквозная полость через другие соответствующие отверстия гидравлически связана с внутренней полостью силового цилиндра иглы и также магистралью низкого давления. A hydraulic extrusion press may include at least one additional throttling device having a housing with inlet and outlet openings provided with at least one cover, and a spool spring with two through cavities spring-loaded from the side of this cover is installed inside this device, the configuration and geometric dimensions of each of which determine the magnitude of the speed of mutual movement of the container and the short press stamp, as well as the needle and the short press stamp, with one through The cavity is hydraulically connected through the corresponding openings to the internal cavity of the additional cylinder and the low pressure line, and the other through cavity, through other corresponding openings, is hydraulically connected to the internal cavity of the needle power cylinder and also to the low pressure line.

Это позволяет получать переменные величины соотношений скоростей перемещения контейнера, короткого пресс-штемпеля и иглы по ходу процесса. This allows you to get variable ratios of the speeds of movement of the container, the short press stamp and the needle during the process.

Кроме того, золотник дополнительного дросселирующего устройства имеет окно переменного сечения, внутри которого установлены перемычки. In addition, the spool of the additional throttling device has a window of variable cross section, inside of which jumpers are installed.

Это обеспечивает пульсирующее поступательное движение иглы и уменьшает прилипание прессуемого металла к игле. This provides a pulsating translational movement of the needle and reduces the adhesion of the pressed metal to the needle.

Пресс может содержать по меньшей мере один клапан, установленный в магистрали, связывающей внутреннюю полость дополнительного цилиндра с дополнительным дросселирующим устройством. The press may contain at least one valve installed in the line connecting the internal cavity of the additional cylinder with an additional throttling device.

Это дает возможность расширить технологические возможности пресса и упростить управление прессом. This makes it possible to expand the technological capabilities of the press and simplify the management of the press.

Кроме того, пресс может содержать по меньшей мере один клапан, установленный в магистрали, связывающей внутреннюю полость силового цилиндра иглы с дополнительным дросселирующим устройством. In addition, the press may contain at least one valve installed in the line connecting the inner cavity of the needle cylinder with an additional throttling device.

Это дает возможность получить, переменные величины соотношения скоростей перемещения иглы и короткого пресс-штемпеля. This makes it possible to obtain variable values of the ratio of the speeds of movement of the needle and the short press stamp.

На фиг. 1 схематично изображено действие сил трения при экструдировании полых изделий согласно предлагаемому способу; на фиг. 2 - технологическая последовательность операций, иллюстрирующая предлагаемый способ, на фиг. 3 - гидравлический экструзионный пресс для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 4 - инструментальный блок предлагаемого гидравлического пресса; на фиг. 5 - один из вариантов выполнения гидравлического экструзионного пресса согласно изобретению; на фиг. 6 - дополнительное дросселирующее устройство предлагаемого гидравлического пресса; на фиг. 7, a, b, c - форма каналов в полости золотника дополнительного дросселирующего устройства согласно изобретению; на фиг. 8 - вариант выполнения гидравлического экструзионного пресса с силовыми стабилизирующими цилиндрами иглы согласно изобретению. In FIG. 1 schematically shows the effect of friction forces during the extrusion of hollow products according to the proposed method; in FIG. 2 is a flowchart illustrating the proposed method, FIG. 3 - hydraulic extrusion press for implementing the proposed method; in FIG. 4 - tool block of the proposed hydraulic press; in FIG. 5 is one embodiment of a hydraulic extrusion press according to the invention; in FIG. 6 - additional throttling device of the proposed hydraulic press; in FIG. 7a, b, c show the shape of the channels in the spool cavity of an additional throttling device according to the invention; in FIG. 8 is an embodiment of a hydraulic extrusion press with power stabilizing needle cylinders according to the invention.

На фиг. 1 - 8 введены следующие обозначения:
1 - полая заготовка,2 - втулка контейнера, 3 - контейнер, 4 - игла, 5 - матрица, 6 - короткий пресс-штемпель, 7 - длинный пресс-штемпель, 8 - прошивень, 9 - станина, 10 - передняя поперечина, 11 - задняя поперечина, 12 - колонна, 13 - основная подвижная траверса, 14 - плунжер силового цилиндра прямого перемещения контейнера, 15 - плунжер силового цилиндра обратного перемещения контейнера, 16 - цилиндрический корпус силового цилиндра прямого перемещения контейнера, 17 - цилиндрический корпус силового цилиндра обратного перемещения контейнера, 18 - окно в передней поперечине, 19 - цилиндрический корпус главного силового цилиндра, 20 - плунжер главного силового цилиндра и одновременно цилиндрический корпус силового цилиндра перемещения иглы, 21 - корпус цилиндра обратного перемещения траверсы, 22 - плунжер цилиндра обратного перемещения траверсы, 23 - цилиндрический корпус стабилизирующего цилиндра, 24 - плунжер стабилизирующего цилиндра, 25 - осевые каналы внутри плунжера 24 стабилизирующего цилиндра, 26 - трубопровод, 27 - внутренняя полость стабилизирующего цилиндра, 28 - внутренняя полость дополнительного цилиндра, 29 - корпус дополнительного цилиндра, 30 - плунжер дополнительного цилиндра, 31 - центрирующий хвостовик плунжера 30 дополнительного цилиндра, 32 - толкатели, 33 - пресс-шайба, 34 - внутренняя полость силового цилиндра перемещения иглы, 35 - плунжер силового цилиндра перемещения иглы, 36 - иглодержатель, 37 - подвижная траверса иглы, 38 - корпус возвратного цилиндра перемещения иглы, 39 - плунжер возвратного цилиндра перемещения иглы, 40 - внутренняя полость главного силового цилиндра, 41 - трубопровод магистрали высокого давления, 42 - клапан наполнения, 43 - регулятор скорости, 44 - внутренняя полость возвратного цилиндра перемещения иглы, 45 - внутренняя полость цилиндра возврата подвижной траверсы, 46 - распределительное устройство, 47 - магистраль низкого давления, 48 - клапан, 49 - клапан, 50 - клапан, 51 - клапан, 52 - клапан, 53 - трубопровод, 54 - дополнительное дросселирующее устройство, 55 - трубопровод, 56 - клапан, 57 - клапан, 58 - управляемый клапан, 59 - дополнительный трубопровод, 60 - клапан, 61 - регулятор, 62 - управляемый клапан, 63 - неуправляемый клапан, 64 - трубопровод, 65 - внутренняя полость цилиндра обратного перемещения контейнера, 66 - внутренняя полость прямого перемещения контейнера, 67 - трубопровод, 68 - клапан, 69 - трубопровод, 70 - цилиндрическая проточка, 71 - фланец прошивня, 72 - цилиндрическая втулка, 73 - внутренний бурт втулки 72, 74 - внешний бурт втулки 72, 75 - подпружиненный элемент, 76 - паз, 77 - цилиндрический бурт иглы 4, 78 - хвостовик иглы 4, 79 - иглодержатель, 80 - вставка пресс-шайбы, 81 - механизм подачи заготовки, 82 - механизм съема и подачи матрицы, 83 - корпус форсирующе-возвратного цилиндра, 84 - ступенчатый плунжер форсирующе-возвратного цилиндра, 85 - внутренняя полость форсирующе-возвратного цилиндра, 86 - осевые каналы внутри плунжера 84 форсирующе-возвратного цилиндра, 87 - трубопровод, 88 - клапан, 89 - трубопровод, 90 - клапан, 91 - клапан, 92 - клапан, 93 - трубопровод магистрали высокого давления, 94 - корпус, 95 - входное отверстие, 96 - входное отверстие, 97 - выходное отверстие, 98 - выходное отверстие, 99 - золотник, 100 - полость золотника, 101 - полость золотника, 102- пружинный элемент, 103 - корпус силового цилиндра перемещении золотника 97, 104 - плунжер силового цилиндра перемещения золотника 97, 105 - трубопровод, 106 - трубопровод, 107 - внутренняя полость силового цилиндра перемещения золотника 97, 108 - крышка, 109 - перемычки, 110 - ходовой винт, 111 - промежуточная подвижная траверса, 112 - корпус промежуточного цилиндра, 113 - плунжер промежуточного цилиндра, 114 - внутренняя полость промежуточного цилиндра, 115 - клапан, 116 - трубопровод, 117 - трубопровод, 118 - трубопровод, 119 - клапан.
In FIG. 1 - 8 the following notation is introduced:
1 - hollow billet, 2 - container sleeve, 3 - container, 4 - needle, 5 - die, 6 - short stamp, 7 - long stamp, 8 - piercing, 9 - bed, 10 - front cross member, 11 - the rear cross member, 12 - the column, 13 - the main movable crosshead, 14 - the plunger of the power cylinder for direct movement of the container, 15 - the plunger of the power cylinder of the reverse movement of the container, 16 - the cylindrical body of the power cylinder of the direct movement of the container, 17 - the cylindrical body of the power cylinder of the reverse movement container, 18 - window in the front popper rank, 19 - the cylindrical body of the main power cylinder, 20 - the plunger of the main power cylinder and at the same time the cylindrical body of the power cylinder for moving the needle, 21 - the cylinder body for the reverse movement of the beam, 22 - the plunger of the cylinder for the reverse movement of the beam, 23 - the cylindrical body of the stabilizing cylinder, 24 - plunger of the stabilizing cylinder, 25 - axial channels inside the plunger 24 of the stabilizing cylinder, 26 - pipeline, 27 - the internal cavity of the stabilizing cylinder, 28 - the internal cavity of the additional cylinder a, 29 - the body of the additional cylinder, 30 - the plunger of the additional cylinder, 31 - the centering shank of the plunger 30 of the additional cylinder, 32 - pushers, 33 - the press washer, 34 - the inner cavity of the power cylinder moving the needle, 35 - the plunger of the power cylinder moving the needle, 36 - needle holder, 37 - movable needle traverse, 38 - body of the return cylinder for moving the needle, 39 - plunger of the return cylinder for moving the needle, 40 - internal cavity of the main power cylinder, 41 - pipeline of the high pressure line, 42 - filling valve, 43 - p speed booster, 44 - inner cavity of the return cylinder for moving the needle, 45 - inner cavity of the cylinder for returning the movable beam, 46 - switchgear, 47 - low-pressure line, 48 - valve, 49 - valve, 50 - valve, 51 - valve, 52 - valve, 53 - pipeline, 54 - additional throttling device, 55 - pipeline, 56 - valve, 57 - valve, 58 - controlled valve, 59 - additional pipeline, 60 - valve, 61 - regulator, 62 - controlled valve, 63 - uncontrolled valve, 64 - pipeline, 65 - the internal cavity of the reverse cylinder container premises, 66 - internal cavity for direct movement of the container, 67 - pipeline, 68 - valve, 69 - pipeline, 70 - cylindrical groove, 71 - piercing flange, 72 - cylindrical sleeve, 73 - inner sleeve shoulder 72, 74 - external sleeve shoulder 72, 75 - spring-loaded element, 76 - groove, 77 - cylindrical shoulder of the needle 4, 78 - shank of the needle 4, 79 - needle holder, 80 - insert of the press washer, 81 - mechanism for feeding the workpiece, 82 - mechanism for removing and feeding the matrix, 83 - body of the forcing-return cylinder, 84 - stepped plunger of the forcing-return cylinder, 85 - inside the front cavity of the forcing-return cylinder, 86 — axial channels inside the plunger 84 of the forcing-return cylinder, 87 — pipeline, 88 — valve, 89 — pipeline, 90 — valve, 91 — valve, 92 — valve, 93 — high-pressure pipeline, 94 - case, 95 - inlet, 96 - inlet, 97 - outlet, 98 - outlet, 99 - spool, 100 - spool cavity, 101 - spool cavity, 102- spring element, 103 - power cylinder housing moving the spool 97, 104 - plunger of the power cylinder for moving the spool 97, 105 - pipeline, 106 - t ruboprovod, 107 - the inner cavity of the slide cylinder 97, 108 - the cover, 109 - jumpers, 110 - the spindle, 111 - the intermediate movable crosshead, 112 - the housing of the intermediate cylinder, 113 - the plunger of the intermediate cylinder, 114 - the inner cavity of the intermediate cylinder, 115 - valve, 116 - pipeline, 117 - pipeline, 118 - pipeline, 119 - valve.

Предлагаемый способ горячего экструдирования полых изделий с активным действием сил трения заключается в следующем. The proposed method for hot extrusion of hollow products with the active action of friction forces is as follows.

Полую заготовку 1 (фиг. 1, 2), подлежащую экструдированию, нагревают. Нагрев полой заготовки 1 можно осуществлять, например, в печах индукционного действия, печах сопротивления и газовых пламенных печах (на фиг. 2 не показаны). Диапазон температуры нагрева заготовки 1 выбирают в зависимости от типа сплава заготовки 1, подлежащей экструдированию. The hollow billet 1 (Fig. 1, 2) to be extruded is heated. The heating of the hollow preform 1 can be carried out, for example, in induction furnaces, resistance furnaces, and gas flame furnaces (not shown in FIG. 2). The heating temperature range of the preform 1 is selected depending on the type of alloy of the preform 1 to be extruded.

Например, в случае нагрева заготовки 1 из труднодеформируемых алюминиевых сплавов нагрев осуществляют до температуры примерно 300 - 450oC в зависимости от выбранного усилия пресса, требований к физико-механическим свойствам изделий и скорости экструдирования.For example, in the case of heating a preform 1 of hardly deformable aluminum alloys, the heating is carried out to a temperature of about 300 - 450 o C depending on the selected press force, the requirements for the physicomechanical properties of the products and the speed of extrusion.

Нагрев заготовки 1 перед экструдированием позволяет снизить сопротивление деформированию материала заготовки, что позволяет снизить расход энергии на совершение процесса экструдирования. Кроме того, в целом ряде труднодеформируемых сплавов, проявляющих пресс-эффект (эффект структурного упрочнения), в случае обработки этих сплавов давлением с использованием нагрева заготовок повышается уровень механических свойств изделий. Помимо этого нагрев в ряде случаев позволяет увеличить адгезионное взаимодействие заготовки 1 с втулкой 2 контейнера 3 и иглой 4, что приводит к увеличению сил трения, а это очень важно для предлагаемого процесса, поскольку в рассматриваемом способе силы трения между втулкой 2 контейнера 3, иглой 4 и заготовкой 1 играют положительную роль, увеличивая скорость периферийного потока металла по толщине стенки полой заготовки вблизи втулки контейнера 2 и иглы 4. Так, их рост до определенной величины способствует выравниванию скоростей течения металла по сечению заготовки вблизи зазора между каналом матрицы 5 и иглой 4. Это позволяет увеличить предельные скорости истечения металла. После нагрева заготовку 1 подают к прессу (фиг. 2,а), пропускают через нее иглу 4, а затем заталкивают в полость 2 втулки контейнера 3 пресса (фиг. 2,b). Длина контейнера 3 выбирается таким образом, чтобы в нем свободно могли поместиться целиком заготовка 1, матрица 5 и короткий пресс-штемпель 6 (фиг. 2,c, d). Длина короткого пресс-штемпеля 6 принимается с учетом кинематики движения контейнера 3 и пресс-штемпеля 6. Heating the workpiece 1 before extrusion allows to reduce the resistance to deformation of the material of the workpiece, which reduces the energy consumption for the completion of the extrusion process. In addition, in a number of difficult-to-deform alloys exhibiting a press effect (structural hardening effect), in the case of processing these alloys by pressure using heating billets, the level of mechanical properties of the products increases. In addition to this, heating in some cases allows increasing the adhesive interaction of the workpiece 1 with the sleeve 2 of the container 3 and the needle 4, which leads to an increase in the friction forces, and this is very important for the proposed process, since in the considered method the friction forces between the sleeve 2 of the container 3, the needle 4 and workpiece 1 play a positive role by increasing the speed of the peripheral metal flow along the wall thickness of the hollow workpiece near the sleeve of the container 2 and the needle 4. Thus, their growth to a certain value helps to level the flow rates of the meta in the cross section of the workpiece near the gap between the channel of the matrix 5 and the needle 4. This allows you to increase the limiting velocity of the flow of metal. After heating, the preform 1 is fed to the press (Fig. 2, a), the needle 4 is passed through it, and then pushed into the cavity 2 of the sleeve of the container 3 of the press (Fig. 2, b). The length of the container 3 is selected in such a way that the whole blank 1, die 5 and short press stamp 6 can freely fit in it (Fig. 2, c, d). The length of the short stamp 6 is adopted taking into account the kinematics of the movement of the container 3 and the stamp 6.

Для уменьшения энергетических затрат на процесс экструдирования перед деформацией контейнер 3, матрица 5 и короткий пресс-штемпель 6 целесообразно предварительно нагревать. Температура подогрева зависит от материала экструдируемой заготовки 1. Например, при экструдировании труднодеформируемых алюминиевых сплавов она примерно составляет 300 - 400oC.To reduce the energy costs of the extrusion process before deformation, the container 3, the matrix 5 and the short press stamp 6, it is advisable to pre-heat. The heating temperature depends on the material of the extrudable billet 1. For example, when extruding difficult to deform aluminum alloys, it is approximately 300 - 400 o C.

Далее начинают одновременно перемещать контейнер 3, иглу 4 и короткий пресс-штемпель 6 в сторону матрицы 5, установленной на длинном пресс-штемпеле 7, причем скорости контейнера 3 и иглы 4 больше скоростей короткого пресс-штемпеля 6 и прошивня 8. После того как короткий пресс-штемпель 6, полая заготовка 1 и матрица 5 вошли в соприкосновение, начинается распрессовка заготовки 1 (фиг. 2, е). На этой стадии заготовка 1 занимает весь ограничивающий ее объем. Внешний диаметр заготовки 1 становится равным внутреннему диаметру втулки 2 контейнера 3, а внутренний диаметр равным диаметру иглы 4. Затем металл начинают выдавливать в зазор между каналом матрицы 5 и иглой 4. Конфигурация зазора соответствует поперечному сечению получаемого полого изделия, но с учетом термического расширения матрицы 5 и иглы 4 в результате их нагрева и некоторой усадки металла после его охлаждения. На стадии распрессовки заготовки 1 скорость Vc перемещения контейнера 3, скорость Vm перемещения иглы 4 и скорость Vr перемещения короткого пресс-штемпеля 6 могут быть равны (в этом случае реализуется так называемый обратный способ экструдирования).Then begin to move the container 3, the needle 4 and the short press stamp 6 at the same time towards the matrix 5 mounted on the long press stamp 7, and the speeds of the container 3 and the needle 4 are greater than the speeds of the short press stamp 6 and piercing 8. After the short the press stamp 6, the hollow blank 1 and the die 5 are in contact, the unpressing of the blank 1 begins (Fig. 2, e). At this stage, the workpiece 1 occupies the entire bounding volume. The outer diameter of the workpiece 1 becomes equal to the inner diameter of the sleeve 2 of the container 3, and the inner diameter equal to the diameter of the needle 4. Then the metal begins to extrude into the gap between the channel of the matrix 5 and the needle 4. The configuration of the gap corresponds to the cross section of the resulting hollow product, but taking into account the thermal expansion of the matrix 5 and needles 4 as a result of their heating and some shrinkage of the metal after its cooling. At the stage of pressing the workpiece 1, the speed V c of the movement of the container 3, the speed V m of the movement of the needle 4 and the speed V r of the movement of the short stamp 6 can be equal (in this case, the so-called reverse extrusion method is implemented).

После начала экструдирования скорость Vc перемещения контейнера 3 и скорость Vm перемещения иглы 4 увеличивают по сравнению со скоростью Vr перемещения короткого пресс-штемпеля 6. Соотношение Vc/Vr скорости Vc перемещения контейнера 3 к скорости Vr перемещения короткого пресс-штемпеля 6 принято называть кинематическим коэффициентом контейнера Kv1, а соотношение Vm/Vr скорости Vm перемещения иглы 4 к скорости Vr перемещения короткого пресс-штемпеля 6 принято называть кинематическим коэффициентом иглы Kv2.After the beginning of the extrusion, the movement speed V c of the movement of the container 3 and the speed V m of the movement of the needle 4 are increased compared to the speed V r of the movement of the short press stamp 6. The ratio V c / V r of the speed V c of the movement of the container 3 to the speed V r of the movement of the short press the stamp 6 is called the kinematic coefficient of the container K v1 , and the ratio V m / V r of the speed V m of the movement of the needle 4 to the speed V r of the movement of the short press stamp 6 is called the kinematic coefficient of the needle K v2 .

В результате таких взаимных смещений на боковой поверхности заготовки 1 возникают силы трения τac, направленные в сторону истечения металла, что позволяет увеличить скорость периферийного потока металла в заготовке 1 и замедлить скорость промежуточного слоя, расположенного между втулкой 2 и иглой 4. Опережение иглой 4 короткого пресс-штемпеля 6 повышает скорость течения металла вблизи иглы 4. Этим существенно изменяется характер течения металла, что приводит к выравниванию течения металла в обжимающей части пластической зоны W, а следовательно и в зазоре между каналом матрицы 4 и иглой 3, что сказывается на повышении скоростей истечения металла и выравнивании структуры.As a result of such mutual displacements, friction forces τ ac appear on the side surface of the workpiece 1, which are directed toward the outflow of metal, which makes it possible to increase the velocity of the peripheral metal flow in the workpiece 1 and slow down the speed of the intermediate layer located between the sleeve 2 and the needle 4. Advance of the needle 4 of the short the stamp 6 increases the speed of the metal flow near the needle 4. This significantly changes the nature of the metal flow, which leads to a smoothing of the metal flow in the crimping part of the plastic zone W, and consequently flax and in the gap between the channel die 4 and needle 3 that affects an increase in metal outflow velocities and alignment structure.

Экспериментально установлено, что в случае экструдирования, когда соотношение Vm/Vr более 1, то на внутренней полости заготовки 1 в направлении от короткого пресс-штемпеля 6 до границы зоны C-C обжима создаются сжимающие напряжения τam, что благоприятно сказывается на качестве внутренней поверхности, т. к. в таких условиях происходит устранение вблизи контактной поверхности заготовки 1 остатков литой структуры. Это также способствует снижению шероховатости поверхности готового изделия.It was experimentally established that in the case of extrusion, when the ratio V m / V r is more than 1, then compressive stresses τ am are created on the inner cavity of the workpiece 1 in the direction from the short press stamp 6 to the boundary of the crimping zone CC, which favorably affects the quality of the inner surface , because under such conditions, the residual cast structure is removed near the contact surface of the workpiece 1. It also helps to reduce the surface roughness of the finished product.

Более равномерное течение металла обеспечивает снижение величины растягивающих напряжений τt на внутренней и внешней поверхностях готовых изделий. Эти напряжения являются основным сдерживающим фактором в выборе предельной скорости истечения металла для целого ряда труднодеформируемых сплавов, в первую очередь алюминиевых. Таким образом, снижение растягивающих напряжений на заготовке τt вблизи иглы и матрицы τtd позволяет увеличить предельно допустимые скорости экструдирования при экструдировании труднодеформируемых алюминиевых сплавов минимум на 10 - 40% по сравнению со всеми известными способами. Кроме того, такое благоприятное течение металла создает условия, позволяющие увеличить дисперсность структуры переднего конца изделия и тем самым уменьшить неравномерность распределения механических свойств по длине и поперечному сечению изделий.A more uniform metal flow provides a decrease in tensile stresses τ t on the inner and outer surfaces of the finished products. These stresses are the main limiting factor in the choice of the limiting rate of metal outflow for a number of difficultly deformed alloys, primarily aluminum. Thus, the reduction of tensile stresses on the workpiece τ t near the needle and the matrix τ td allows to increase the maximum permissible extrusion rates during extrusion of difficult to deform aluminum alloys by at least 10 - 40% compared with all known methods. In addition, such a favorable metal flow creates conditions that can increase the dispersion of the structure of the front end of the product and thereby reduce the uneven distribution of mechanical properties along the length and cross section of the products.

Учитывая, что в процессе экструдирования в условиях активного действия сил трения материал заготовки 1 испытывает затормаживание прилегающего ближе к игле 4 промежуточного потока металла в направлении от пресс-штемпеля 6 до зоны обжима C-C, а это способствует увеличению степени дисперсности структуры и повышению плотности дислокаций в кристаллической решетке прессуемого металла, что повышает общий уровень механических свойств полых изделий. Например, при экструдировании труднодеформируемых алюминиевых сплавов при прочих равных условиях увеличение механических свойств полых изделий составляет примерно от 10 до 25%. Given that during the extrusion process under the conditions of the active action of friction forces, the material of the workpiece 1 experiences a slowdown of the intermediate metal flow adjacent to the needle 4 in the direction from the press stamp 6 to the crimp zone CC, and this contributes to an increase in the degree of dispersion of the structure and an increase in the dislocation density in the crystalline lattice of pressed metal, which increases the overall level of mechanical properties of hollow products. For example, when extruding hard-deformed aluminum alloys, ceteris paribus, the increase in the mechanical properties of hollow products is from about 10 to 25%.

В тоже время эффективность данного процесса существенно зависит от условий взаимодействия втулки 2 контейнера 3 и иглы 4 с заготовкой 1, т. е. от величины степени реализации активного действия сил трения. At the same time, the effectiveness of this process substantially depends on the interaction conditions of the sleeve 2 of the container 3 and the needle 4 with the workpiece 1, i.e., on the magnitude of the degree of realization of the active action of the friction forces.

Заданная геометрия полых изделий обеспечивается условиями центровки иглы 4, матрицы 5 и контейнера 3, установленного на направляющих станины 9 между передней 10 и задней 11 поперечинами, связанных между собой четырьмя колоннами 12 (фиг. 3). The predetermined geometry of the hollow articles is ensured by the conditions of centering of the needle 4, matrix 5 and container 3 mounted on the guides of the frame 9 between the front 10 and rear 11 cross members connected by four columns 12 (Fig. 3).

Экспериментально установлено, что в случае экструдирования, когда соотношение Vc/Vr скорости Vc перемещения контейнера 3 к скорости Vr перемещения пресс-штемпеля 6 и соотношение Vm/Vr скорости перемещения Vm иглы 4 к скорости Vr перемещения короткого пресс-штемпеля 6 превосходят предельно допустимые величины, наблюдается чрезмерный сдвиг втулки 2 контейнера 3 и иглы 4 относительно заготовки 1. Это обстоятельство вызывает ускоренное течение металла вблизи поверхностей втулки 2 контейнера 3 и иглы 4, что, в свою очередь, ведет к локализации сдвиговой деформации и повышенной структурной неоднородности. Это требует снижения скорости экструдирования.It was experimentally established that in the case of extrusion, when the ratio V c / V r of the speed V c of the movement of the container 3 to the speed V r of the movement of the press stamp 6 and the ratio V m / V r of the speed of movement V m of the needle 4 to the speed V r of the short press -stamps 6 exceed the maximum permissible values, there is an excessive shift of the sleeve 2 of the container 3 and the needle 4 relative to the workpiece 1. This circumstance causes an accelerated flow of metal near the surfaces of the sleeve 2 of the container 3 and the needle 4, which, in turn, leads to localization of the shear deformation and increased structural heterogeneity. This requires a reduction in extrusion speed.

Таким образом, сдвиг приконтактных слоев металла вблизи втулки 2 контейнера 3 и иглы 4 должен быть строго регламентирован. Процесс экструдирования ведут до определенной величины пресс-остатка (фиг. 2,f), высота которого в основном определяется моментом начала образования пресс-утяжины первого рода и зависит от направления напряжения τtr на торце заготовки.Thus, the shift of the contact layers of metal near the sleeve 2 of the container 3 and the needle 4 should be strictly regulated. The extrusion process is carried out to a certain value of the press residue (Fig. 2, f), the height of which is mainly determined by the moment the formation of the press weights of the first kind begins, and depends on the direction of the stress τ tr at the end of the workpiece.

После окончания экструдирования отделяют готовое изделие от пресс-остатка (фиг. 2, g), например, ходом иглы 4, посредством прошивки прессостатка прошивнем 8. Далее отводят иглу 4 вместе с прошивнем из матрицы 5 в исходное перед прошивкой положение (фиг. 2,h), а затем отводят основную подвижную траверсу на расстояние, достаточное для ввода механизма съема матрицы (фиг. 2,g) с пресс-остатком. After the extrusion is finished, the finished product is separated from the press residue (Fig. 2, g), for example, by pressing needle 4 by piercing the pressostat 8. Press needle 4 together with the piercing from matrix 5 to the initial position before the piercing (Fig. 2, h), and then the main movable beam is diverted to a distance sufficient to enter the matrix removal mechanism (Fig. 2, g) with a press residue.

Затем с помощью перемещения контейнера 3 вперед до его прижима к передней поперечине 10 выпрессовывают матрицу 5 с пресс-остатком (фиг. 2,i). После этого на ось пресса подают механизм съема матрицы 5 с пресс-остатком, который зажимает матрицу 5 на механизме съема. Далее отводят основную подвижную траверсу 13 с иглой 4 в исходное положение ( фиг.2,j). Then, by moving the container 3 forward until it is pressed against the front cross member 10, the matrix 5 is pressed out with a press residue (Fig. 2, i). After that, a mechanism for removing the matrix 5 with a press remainder is fed to the axis of the press, which clamps the matrix 5 on the removal mechanism. Next, the main movable traverse 13 with the needle 4 is returned to its initial position (Fig. 2, j).

Затем после отвода механизма съема матрицы 5 в исходное положение (фиг. 2,k) происходит отделение пресс-остатка от матрицы за пределами пресса. Then, after the removal of the mechanism for removing the matrix 5 to its original position (Fig. 2, k), the press residue is separated from the matrix outside the press.

В процессе экструдирования контейнер 3 можно перемещать со скоростью Vc, превышающей скорость Vr пресс-штемпеля 6 в 1,03-1,4 раза. Экспериментально установлено, что в случае экструдирования, когда соотношение Vc/Vr скорости Vc перемещения контейнера 3 и скорости Vr перемещения пресс-штемпеля 6 превышает 1,4, наблюдается чрезмерный сдвиг контейнера 3 относительно заготовки 1. Это обстоятельство вызывает ускоренное течение периферийных слоев металла, что, в свою очередь, ведет к локализации сдвиговой деформации, и, как следствие этого, к большой структурной неоднородности. Это приводит к необходимости снижения скорости экструдирования.During the extrusion process, the container 3 can be moved at a speed V c exceeding the speed V r of the press stamp 6 1.03-1.4 times. It was experimentally established that in the case of extrusion, when the ratio V c / V r of the speed V c of the movement of the container 3 and the speed V r of the movement of the stamp 6 exceeds 1.4, an excessive shift of the container 3 relative to the workpiece 1 is observed. This circumstance causes an accelerated flow of peripheral layers of metal, which, in turn, leads to the localization of shear deformation, and, as a consequence of this, to a large structural heterogeneity. This leads to the need to reduce the speed of extrusion.

Кроме того, выбор чрезмерно большого соотношения Vc/Vr скорости Vc перемещения контейнера 3 к скорости Vr перемещения короткого пресс-штемпеля 6 (более 1,4) требует или уменьшения исходной длины заготовки 1, что приводит к снижению производительности пресса, или увеличения длины контейнера 3, что повышает металлоемкость конструкции пресса и его стоимость.In addition, the choice of an excessively large ratio V c / V r of the speed V c of the movement of the container 3 to the speed V r of the movement of the short stamp 6 (more than 1.4) requires either a reduction in the initial length of the workpiece 1, which leads to a decrease in the productivity of the press, or increasing the length of the container 3, which increases the metal consumption of the press structure and its cost.

Использование в процессе экструзии чрезмерно низкого соотношения Vc/Vr скорости Vc, перемещения контейнера 3 и скорости Vr перемещения короткого пресс-штемпеля 6 (ниже 1,01) приводит к локализации сдвиговой деформации только в приграничном слое заготовки 1, что снижает объемный эффект действия сил трения. Это приводит к неравномерности течения металла и снижает допустимый уровень скорости экструдирования, что ведет к ухудшению качества полых изделий.The use in the extrusion process of an excessively low ratio V c / V r of speed V c , movement of the container 3 and speed V r of the movement of the short press stamp 6 (below 1.01) leads to the localization of shear deformation only in the boundary layer of the workpiece 1, which reduces the volumetric the effect of friction. This leads to uneven flow of the metal and reduces the permissible level of extrusion speed, which leads to a deterioration in the quality of hollow products.

В процессе экструдирования иглу 4 можно перемещать с постоянным соотношением Vm/Vr скорости Vm перемещения иглы 4 к скорости Vr перемещения пресс-штемпеля 6, которое находится в пределах от 1,01 до 1,05.During the extrusion process, the needle 4 can be moved with a constant ratio V m / V r of the speed V m of the movement of the needle 4 to the speed V r of the movement of the press stamp 6, which is in the range from 1.01 to 1.05.

Экспериментально установлено, что в случае экструдирования, когда соотношение Vm/Vr скорости Vm перемещения иглы 4 и скорости Vr перемещения пресс-штемпеля 6 превосходит 1,05, наблюдается чрезмерный сдвиг иглы 4 относительно заготовки 1. Это обстоятельство вызывает ускоренное течение слоев металла, прилегающих к игле 6, что, в свою очередь, приводит к повышению неравномерности течения. Это вынуждает снижать скорость экструдирования. Использование в процессе экструзии соотношения Vm/Vr скорости Vm перемещения иглы 4 и скорости Vr перемещения короткого пресс-штемпеля 6 ниже 1,01 приводит к локализации сдвиговой деформации только в тонком приграничном слое заготовки 1, что снижает объемный эффект действия сил трения и не создает достаточных сжимающих напряжений на внутренней поверхности заготовки, достаточных для устранения приконтактных дефектов.It was experimentally established that in the case of extrusion, when the ratio V m / V r of the speed V m of the movement of the needle 4 and the speed V r of the movement of the press stamp 6 exceeds 1.05, an excessive shift of the needle 4 relative to the workpiece 1 is observed. This circumstance causes an accelerated flow of the layers metal adjacent to the needle 6, which, in turn, leads to an increase in uneven flow. This forces a decrease in the speed of extrusion. The use of the ratio V m / V r of the speed V m of the needle 4 and the speed V r of the movement of the short press stamp 6 below 1.01 during extrusion leads to the localization of shear deformation only in the thin boundary layer of the workpiece 1, which reduces the volumetric effect of the friction forces and does not create sufficient compressive stresses on the inner surface of the workpiece, sufficient to eliminate contact defects.

В процессе экструдирования контейнер 3 можно перемещать с постоянным соотношением Vc/Vm скорости Vc перемещения контейнера 3 к скорости Vm перемещения иглы 4, которое находится в пределах от 1,02 до 1,33.During the extrusion process, the container 3 can be moved with a constant ratio V c / V m of speed V c of movement of the container 3 to the speed V m of movement of the needle 4, which is in the range from 1.02 to 1.33.

На уровень механических свойств полых изделий и на распределение их по длине влияют исходная температура заготовки 1, скорости экструдирования и величина соотношения Vc/Vm скорости Vc перемещения контейнера 3 и скорости Vm перемещения иглы 4.The level of the mechanical properties of the hollow products and their distribution along the length are affected by the initial temperature of the workpiece 1, the extrusion rate and the ratio V c / V m of the speed V c of the movement of the container 3 and the speed V m of the movement of the needle 4.

Опережающее движение контейнера 3 относительно иглы 4 позволяет выравнить градиент скоростей течения металла вблизи канала матрицы 5, повысить дисперсность структуры, плотность дислокаций кристаллической решетки металла и улучшить уровень механических свойств полых изделий. Поддержание постоянными соотношения Vc/Vm скорости Vc перемещения контейнера 3 и скорости Vm перемещения пресс-штемпеля 6 и соотношения Vm/Vr скорости Vm перемещения иглы 4 и скорости Vr перемещения короткого пресc-штемпеля 6 обеспечивает равномерное распределение механических свойств металла по длине изделий с формированием структуры, однородной по толщине стенки.The leading movement of the container 3 relative to the needle 4 allows you to equalize the velocity gradient of the metal near the channel of the matrix 5, to increase the dispersion of the structure, the density of the dislocations of the crystal lattice of the metal and improve the level of mechanical properties of hollow products. Keeping constant the ratio V c / V m of the speed V c of the movement of the container 3 and the speed V m of the movement of the stamp 6 and the ratio V m / V r of the speed V m of the movement of the needle 4 and the speed V r of the movement of the short stamp 6 provides an even distribution of mechanical properties of the metal along the length of the products with the formation of a structure uniform in wall thickness.

В результате многочисленных экспериментов установлено, что в случае, когда соотношение Vc/Vm скорости Vc перемещении контейнера 3 и скорости Vm перемещения иглы 4 выше 1,33, периферийные слои заготовки 1 претерпевают интенсивную сдвиговую деформацию, что сопровождается протеканием динамической рекристаллизации. Это приводит к снижению сопротивления деформации экструдируемого металла в этих слоях, т.к. плотность дислокаций в структуре кристаллической решетки резко уменьшается, а размер зерен увеличивается в несколько раз, что приводит к снижению уровня механических свойств изделий.As a result of numerous experiments, it was found that in the case where the ratio V c / V m of the speed V c of the movement of the container 3 and the speed V m of the movement of the needle 4 is higher than 1.33, the peripheral layers of the workpiece 1 undergo intensive shear deformation, which is accompanied by dynamic recrystallization. This leads to a decrease in the resistance to deformation of the extrudable metal in these layers, because the dislocation density in the structure of the crystal lattice decreases sharply, and the grain size increases several times, which leads to a decrease in the level of mechanical properties of the products.

Использование в процессе экструзии соотношения Vc/Vm скорости Vc перемещения контейнера 3 и скорости Vm перемещения иглы 4 менее 1,02 ведет к незначительной сдвиговой деформации в тонком приграничном слое заготовки 1 и ограничивает воздействие на центральные слои заготовки 1. Структура этих слоев остается крупнозернистой, а изделия имеют пониженный уровень механических свойств.The use of the ratio V c / V m of the speed V c of the movement of the container 3 and the speed V m of the movement of the needle 4 of less than 1.02 during extrusion leads to slight shear deformation in the thin boundary layer of the workpiece 1 and limits the effect on the central layers of the workpiece 1. The structure of these layers remains coarse-grained, and products have a reduced level of mechanical properties.

В процессе экструдирования соотношения Vc/Vr, Vm/Vr можно изменять.During the extrusion process, the ratios V c / V r , V m / V r can be changed.

При деформации заготовки 1 с учетом ее предварительного равномерного нагрева происходит интенсивное выделение деформационного тепла, что приводит к снижению сопротивления металла деформации и к повышению адгезии металла заготовки 1 к металлу втулки 2 и иглы 4. Это приводит к дополнительным сдвиговым деформациям, увеличивающимся по длине изделия. В таких условиях уровень свойств в задней части изделия значительно превышает уровень передней части. During deformation of the workpiece 1, taking into account its preliminary uniform heating, intense generation of deformation heat occurs, which leads to a decrease in the resistance of the metal to deformation and to an increase in the adhesion of the metal of the workpiece 1 to the metal of the sleeve 2 and the needle 4. This leads to additional shear deformations increasing along the length of the product. Under such conditions, the level of properties at the rear of the product is significantly higher than the level of the front.

Выполнение переменных соотношений Vc/Vr и Vm/Vr позволяет управлять эффектом выделения деформационного тепла и выравнить распределение физико-механических свойств по длине изделий. В результате этого можно дополнительно повысить производительность процесса в целом по сравнению со всеми известными способами экструдирования минимум на m. В процессе экструдирования заготовки 1 соотношение Vc/Vr скорости перемещения контейнера 3 и скорости Vr перемещения короткого пресс-штемпеля 6 можно постепенно уменьшать от величины 1,15-1,4 до 1,01-1,02 в зависимости от коэффициента вытяжки полых изделий.The implementation of the variable ratios V c / V r and V m / V r allows you to control the effect of the release of deformation heat and to equalize the distribution of physical and mechanical properties along the length of the products. As a result of this, it is possible to further increase the productivity of the process as a whole compared with all known extrusion methods by a minimum of m. During the extrusion of the workpiece 1, the ratio V c / V r of the speed of movement of the container 3 and the speed V r of the movement of the short press stamp 6 can be gradually reduced from 1.15-1.4 to 1.01-1.02 depending on the drawing ratio hollow products.

При экструдировании в результате совершения работы деформации заготовка 1 выделяет тепло в зависимости от степени деформации, косвенно выражаемой через коэффициент λm вытяжки. Так, чем выше коэффициент вытяжки λm , тем с большей величины соотношения Vc/Vr скорости перемещения контейнера 3 и скорости Vr перемещения короткого пресс-штемпеля 6 необходимо начинать процесс (максимально 1,4) и постепенно снижать его до минимального значения (1,01) с уменьшением коэффициента λm вытяжки до минимально допустимого.When extruding as a result of the work of deformation, the workpiece 1 generates heat depending on the degree of deformation, indirectly expressed through the coefficient λ m of the hood. So, the higher the extraction coefficient λ m , the greater the ratio V c / V r of the speed of movement of the container 3 and the speed V r of the movement of the short press stamp 6, it is necessary to start the process (maximum 1.4) and gradually reduce it to the minimum value ( 1.01) with a decrease in the coefficient λ m of the hood to the minimum allowable.

Значение кинематического коэффициента Kv1 контейнера более 1,4 применять нецелесообразно из-за чрезмерной локализации сдвиговой деформации в выходной части изделия, приводящей к интенсивной динамической рекристаллизации структуры экструдируемого металла и, как следствие, к снижению уровня механических свойств изделий.The value of the kinematic coefficient K v1 of the container of more than 1.4 is impractical to use due to the excessive localization of shear deformation in the output part of the product, which leads to intensive dynamic recrystallization of the structure of the extrudable metal and, as a result, to a decrease in the level of mechanical properties of the products.

Точно так же нецелесообразно начинать процесс при значении кинематического коэффициента Kv1 контейнера менее 1,15, т.к. при этом эффективность процесса снижается, что сказывается на производительности процесса.In the same way, it is impractical to start the process when the value of the kinematic coefficient K v1 of the container is less than 1.15, because while the efficiency of the process is reduced, which affects the productivity of the process.

При этом максимальное значение указанного соотношения следует выбирать, исходя из значения суммарной площади поперечного сечения всех пар цилиндров стабилизирующих скорость перемещения короткого пресс-штемпеля. In this case, the maximum value of the specified ratio should be chosen based on the value of the total cross-sectional area of all pairs of cylinders stabilizing the speed of movement of the short press stamp.

В процессе экструдирования заготовки 1 соотношение Vm/Vr скорости Vm перемещения иглы 4 и скорости Vr перемещения пресс-штемпеля 6 можно постепенно уменьшать от величины 1,05 до 1,01. При деформации полых изделий в условиях активного действия сил трения происходит постепенное повышение напряжения трения τam на поверхности заготовки 1 у иглы 4, что ведет к дополнительному сдвигу металла. Это приводит к большой структурной неоднородности в задней части полого изделия. Снизить интенсивность роста напряжения трения к концу процесса можно постепенным уменьшением скорости Vm иглы 4 до соотношения Vm/Vr менее 1,01 нецелесообразно, т.к. уровень сжимающих напряжений на задней части поверхности заготовки 1 недостаточен для существенного повышения качества поверхности готового изделия.During the extrusion of the workpiece 1, the ratio V m / V r of the speed V m of the movement of the needle 4 and the speed V r of the movement of the stamp 6 can be gradually reduced from 1.05 to 1.01. When the hollow articles are deformed under the conditions of the active action of the friction forces, the friction stress τ am gradually increases on the surface of the workpiece 1 at the needle 4, which leads to an additional shift of the metal. This leads to a large structural heterogeneity in the back of the hollow product. To reduce the intensity of the increase in the friction stress by the end of the process, it is possible to gradually decrease the speed V m of the needle 4 to a ratio of V m / V r less than 1.01, since the level of compressive stresses at the rear of the surface of the workpiece 1 is insufficient to significantly improve the surface quality of the finished product.

В процессе экструдирования заготовки 1 скорость Vr перемещения короткого пресс-штемпеля 6 можно изменять в соответствии с температурным полем заготовки 1.During the extrusion of the workpiece 1, the speed V r of the movement of the short press stamp 6 can be changed in accordance with the temperature field of the workpiece 1.

В условиях экструдирования через недостаточно прогретую матрицу 5 и короткий пресс-штемпель 6 при температуре нагрева контейнера 3 ниже температуры нагрева заготовки 1 может иметь место остывание задней части заготовки 1, а это, в свою очередь, влияет на уровень механических свойств изделий. Under conditions of extrusion through an insufficiently heated matrix 5 and a short press stamp 6 at a heating temperature of the container 3 below the heating temperature of the workpiece 1, the back of the workpiece 1 can cool down, and this, in turn, affects the level of mechanical properties of the products.

Для получения равномерных механических свойств и повышения производительности необходимо плавно изменять скорости экструдирования по ходу процесса. Например, с уменьшением температуры заготовки 1 по ходу процесса необходимо увеличивать скорость экструдирования. To obtain uniform mechanical properties and increase productivity, it is necessary to smoothly change the extrusion speed during the process. For example, with decreasing temperature of the workpiece 1 during the process, it is necessary to increase the speed of extrusion.

В процессе экструдирования в результате совершения работы деформации заготовка 1 нагревается, что существенно увеличивает ее исходную температуру. Количество выделяющегося тепла зависит от скорости экструдирования. In the process of extrusion as a result of the work of deformation, the workpiece 1 is heated, which significantly increases its initial temperature. The amount of heat generated depends on the speed of extrusion.

Изменение температуры заготовки 1 в процессе экструдирования влияет на условия происходящей в ней динамической рекристаллизации структуры, которая существенно влияет на уровень механических свойств металла и их распределение по длине изделий. Это обстоятельство во многих случаях нежелательно. Нагрев заготовки 1 согласно предлагаемому способу, когда температура переднего торца примерно в 1,2-1,5 раза выше температуры заднего торца, позволяет компенсировать выделяющееся деформационное тепло. В процессе экструдирования в заготовке 1 проходят процессы теплообмена с рабочим инструментом, поэтому время нахождения заготовки 1 во втулке 2 контейнера 3 должно быть по возможности минимальным. Следовательно, при использовании высокоскоростного способа экструдирования с активным действием сил трения наиболее эффективно применять градиентно нагретые по длине заготовки 1, выдавливаемые с постепенно увеличивающейся скоростью. The change in temperature of the workpiece 1 during the extrusion process affects the conditions of the dynamic recrystallization of the structure occurring in it, which significantly affects the level of the mechanical properties of the metal and their distribution along the length of the products. This circumstance is in many cases undesirable. Heating the workpiece 1 according to the proposed method, when the temperature of the front end is about 1.2-1.5 times higher than the temperature of the rear end, allows you to compensate for the generated deformation heat. In the process of extrusion in the workpiece 1, heat exchange processes with the working tool take place, so the residence time of the workpiece 1 in the sleeve 2 of the container 3 should be as small as possible. Therefore, when using a high-speed extrusion method with the active action of friction forces, it is most effective to use gradient-heated preforms 1, extruded at a gradually increasing speed.

Нагрев переднего торца полой заготовки 1 в диапазоне 0,75-0,9 от температуры верхней границы интервала технологической пластичности экструдируемого материала позволяет начать процесс с требуемой скоростью экструдирования, при этом изделия не имеют дефектов в виде поперечных трещин. Например, для труднодеформируемых алюминиевых сплавов эта температура составляет примерно 340-420oC. В случае если передний торец заготовки нагревать ниже 0,75 от температуры технологической пластичности экструдируемого металла, то наблюдается заметное снижение скорости экструдирования на начальной стадии, что приводит к значительному росту усилия экструдирования. Если передний торец заготовки 1 нагревать выше 0,9 от температуры верхней границы интервала технологической пластичности экструдируемого металла, то на начальной стадии на изделиях образуются дефекты в виде поперечных трещин. Для их устранения необходимо значительно уменьшать скорость экструдирования, что приводит к снижению производительности процесса.Heating the front end of the hollow billet 1 in the range of 0.75-0.9 from the temperature of the upper boundary of the range of technological plasticity of the extrudable material allows you to start the process with the required extrusion speed, while the products have no defects in the form of transverse cracks. For example, for difficult-to-deform aluminum alloys, this temperature is approximately 340-420 o C. If the front end of the billet is heated below 0.75 of the temperature of the technological plasticity of the extrudable metal, then there is a noticeable decrease in the speed of extrusion at the initial stage, which leads to a significant increase in force extruding. If the front end of the workpiece 1 is heated above 0.9 from the temperature of the upper boundary of the range of technological plasticity of the extrudable metal, then at the initial stage defects in the form of transverse cracks form on the products. To eliminate them, it is necessary to significantly reduce the speed of extrusion, which leads to a decrease in the productivity of the process.

Если задний торец заготовки 1 нагревать выше 0,7 от температуры верхней границы интервала технологической пластичности экструдируемого материала, то в конце процесса не все деформационное тепло компенсируется, и заготовка 1 начинает перегреваться. Для исключения появления трещин на изделиях необходимо снижать скорость экструдирования. If the back end of the workpiece 1 is heated above 0.7 from the temperature of the upper boundary of the technological plasticity range of the extrudable material, then at the end of the process not all deformation heat is compensated, and the workpiece 1 begins to overheat. To eliminate the appearance of cracks on products, it is necessary to reduce the speed of extrusion.

Когда температура заднего торца заготовки 1 ниже 0,6 от температуры верхней границы интервала технологической пластичности экструдируемого материала, то к концу процесса температура заготовки 1 понижается. Энергетические затраты на деформацию заготовки 1 возрастают, усилие экструдирования возрастает, а скорость процесса падает. Это также приводит к снижению производительности. Кроме того, изменение температуры заготовки 1 в процессе деформации приводит к неравномерности распределения механических свойств по длине изделий. When the temperature of the rear end of the workpiece 1 is lower than 0.6 from the temperature of the upper boundary of the range of technological plasticity of the extrudable material, then by the end of the process the temperature of the workpiece 1 decreases. The energy cost of deforming the workpiece 1 increases, the extrusion force increases, and the process speed decreases. It also leads to reduced performance. In addition, a change in the temperature of the workpiece 1 during deformation leads to uneven distribution of mechanical properties along the length of the products.

Выбор градиента температур по длине заготовки 1 зависит от толщины ее стенки. Чем толще стенка заготовки 1, тем меньше должен быть перепад температур. Заготовка 1 с меньшей толщиной стенки быстрее перераспределяет тепло и интенсивнее остывает, и поэтому необходимо предусматривать больший градиент температур по ее длине. The choice of temperature gradient along the length of the workpiece 1 depends on the thickness of its wall. The thicker the wall of the workpiece 1, the smaller the temperature difference should be. The workpiece 1 with a smaller wall thickness quickly redistributes heat and cools more intensively, and therefore it is necessary to provide a larger temperature gradient along its length.

В процессе экструдирования заготовки 1 ее температуру и температуру нагрева контейнера 3 можно устанавливать в диапазоне примерно от 1,0 до 0,95 от температуры нагрева переднего торца заготовки 1. In the process of extruding the preform 1, its temperature and the heating temperature of the container 3 can be set in the range from about 1.0 to 0.95 of the heating temperature of the front end of the preform 1.

В процессе подачи заготовки 1 во втулку 2 контейнера 3 с учетом условий ее предварительного нагрева исходное температурное поле в заготовке может изменяться от взаимодействия с втулкой 2, матрицей 5, иглой 4 и коротким пресс-штемпелем 6 еще до начала экструдирования. Обычно температуру нагрева всего вышеперечисленного инструмента устанавливают ниже температуры передней части градиентно нагретой заготовки 1, т.к. это способствует дополнительному отводу выделяющегося тепла из зоны обжима, что сказывается на повышении стойкости инструмента. In the process of feeding the preform 1 to the sleeve 2 of the container 3, taking into account the conditions of its preheating, the initial temperature field in the preform can vary from interaction with the sleeve 2, the die 5, the needle 4 and the short press stamp 6 even before the extrusion begins. Typically, the heating temperature of all of the above tools is set below the temperature of the front of the gradient heated preform 1, because this contributes to the additional removal of heat generated from the crimp zone, which affects the increase in tool life.

Однако чрезмерное охлаждение экструдируемой заготовки 1 может привести к существенному охлаждению задней части заготовки 1, что скажется на росте сопротивления деформации, понижении температуры начала рекристаллизации структуры, что вызовет падение скорости экструдирования на завершающей стадии процесса. При этом не только понижается производительность пресса, но и повышается степень динамической рекристаллизации в задней части изделий, что приводит к падению уровня физико-механических свойств изделий. However, excessive cooling of the extrudable preform 1 can lead to significant cooling of the back of the preform 1, which will affect the increase in deformation resistance, lowering the temperature of the onset of recrystallization of the structure, which will cause a decrease in the speed of extrusion at the final stage of the process. At the same time, not only the productivity of the press decreases, but also the degree of dynamic recrystallization in the back of the products increases, which leads to a decrease in the level of physical and mechanical properties of the products.

Нагрев втулки 2 контейнера 3 в интервале примерно 0,95-1,0 от температуры нагрева переднего торца заготовки позволяет создать в зоне обжима заготовки 1 условия близкие к изотермическим. В этих условиях на протяжении всего процесса поддерживаются установившиеся температурные условия вблизи канала матрицы 5. The heating of the sleeve 2 of the container 3 in the range of about 0.95-1.0 from the heating temperature of the front end of the workpiece allows you to create conditions close to isothermal in the crimp zone of the workpiece 1. Under these conditions, steady-state temperature conditions near the channel of matrix 5 are maintained throughout the process.

Нагрев контейнера 3 в интервале 0,95-1,0 от температуры нагрева переднего торца заготовки 1 исключает возможность охлаждения задней части заготовки 1. Например, для труднодеформируемых алюминиевых сплавов оптимальная температура градиентного нагрева заготовки составляет для переднего торца 380oC, а заднего 280oC. Учитывая вышеизложенное, для исключения охлаждения заднего торца заготовки 1 необходимо нагревать контейнер 3 до температуры 380-360oC.The heating of the container 3 in the range of 0.95-1.0 from the heating temperature of the front end of the workpiece 1 eliminates the possibility of cooling the back of the workpiece 1. For example, for hardly deformable aluminum alloys, the optimal temperature of the gradient heating of the workpiece is 380 o C for the front end and 280 o for the back C. Given the foregoing, in order to avoid cooling the rear end of the workpiece 1, it is necessary to heat the container 3 to a temperature of 380-360 o C.

Если передний торец заготовки 1 нагревать выше 380oC, то на начальной стадии на изделиях могут образовываться дефекты в виде поперечных трещин. Для их устранения необходимо значительно уменьшить скорость экструдирования, что приводит к снижению производительности всего процесса.If the front end of the workpiece 1 is heated above 380 o C, then at the initial stage defects may form on the products in the form of transverse cracks. To eliminate them, it is necessary to significantly reduce the extrusion rate, which leads to a decrease in the productivity of the whole process.

Если температура нагрева контейнера 3 ниже 360oC, то часть тепла с передней части заготовки 1 отводится во втулку 2 контейнера 3. Это влечет за собой рост сопротивления металла деформации, что приводит к увеличению усилия и снижению скорости экструдирования.If the heating temperature of the container 3 is below 360 o C, then part of the heat from the front of the workpiece 1 is transferred to the sleeve 2 of the container 3. This entails an increase in the resistance of the metal to deformation, which leads to an increase in force and a decrease in the speed of extrusion.

В процессе экструдирования заготовки 1 игле 4 можно сообщать поступательное перемещение в направлении истечения металла при ее циклическом нагружении. In the process of extruding the preform 1 to the needle 4, translational movement in the direction of metal flow during cyclic loading can be reported.

Как указывалось выше, в процессе экструдирования полых изделий в условиях двустороннего активного действия сил трения на заготовку 1 как со стороны втулки 2 контейнера 3, так и иглы 4 возникают силы трения, направленные в сторону истечения металла. As mentioned above, in the process of extrusion of hollow products under the conditions of bilateral active action of friction forces on the workpiece 1, friction forces directed towards the outflow of metal arise from both the sleeve 2 of the container 3 and the needle 4.

Распределение структуры металла и показатели механических свойств по толщине стенки полого изделия будут зависеть от градиента скоростей перемещения металла вблизи канала матрицы. Градиент в свою очередь зависит от коэффициента вытяжки и адгезионных свойств экструдируемого материала. Частично градиент можно уменьшить за счет изменения соотношений Vc/Vr, Vm/Vr скоростей перемещения Vc контейнера 3, Vm иглы 4 и Vr короткого пресс-штемпеля 6. Для этого контейнер 3 перемещают со скоростью Vc большей скорости Vm иглы 4, при этом условия взаимодействия материала иглы 4 и контейнера 3 существенно отличаются по сравнению со всеми известными способами.The distribution of the metal structure and the indicators of mechanical properties along the wall thickness of the hollow product will depend on the gradient of the speed of movement of the metal near the channel of the matrix. The gradient, in turn, depends on the drawing coefficient and the adhesive properties of the extrudable material. Partially, the gradient can be reduced by changing the ratios V c / V r , V m / V r of the moving speeds V c of the container 3, V m of the needle 4 and V r of the short press stamp 6. For this, the container 3 is moved with a speed V c of a higher speed V m of the needle 4, while the conditions for the interaction of the material of the needle 4 and the container 3 are significantly different compared with all known methods.

Смещение металла заготовки относительно иглы 4 на участке от переднего торца пресс-штемпеля 6 до границы зоны обжима (C-C) незначительно (см. фиг. 1), что способствует адгезии экструдируемого материала к игле 4, ухудшая при этом качество внутренней поверхности полого изделия из-за возможного образования плен, наслоений и даже поверхностных трещин. Придание игле 4 поступательного перемещения при циклическом нагружении снижает адгезию экструдируемого материала к игле 4, уменьшает напряжения трения, а также снижает усилия, воспринимаемые иглой, что повышает ее стойкость. The displacement of the workpiece metal relative to the needle 4 in the area from the front end of the stamp 6 to the border of the crimp zone (CC) is insignificant (see Fig. 1), which contributes to the adhesion of the extrudable material to the needle 4, while deteriorating the quality of the inner surface of the hollow article for the possible formation of captives, stratifications and even surface cracks. Giving the needle 4 translational movement under cyclic loading reduces the adhesion of the extrudable material to the needle 4, reduces friction stress, and also reduces the forces perceived by the needle, which increases its resistance.

Таким образом, заявляемый новый способ горячего экструдирования полых изделий с активным действием сил трения позволяет осуществлять с наибольшей эффективностью получение высококачественных полых изделий. Thus, the inventive new method of hot extrusion of hollow products with the active action of friction forces allows for the highest efficiency to obtain high-quality hollow products.

При таком способе активные силы трения увлекают за собой определенные контактные слои заготовки 1, создавая ускоренные потоки металла вблизи втулки 2 контейнера 3 и иглы 4. Скорость периферийных потоков относительно скорости короткого пресс-штемпеля 6 целесообразно менять в оптимальных диапазонах путем изменения соотношений скоростей перемещений контейнера 3 и короткого пресс-штемпеля 6, и иглы 4 и короткого пресс-штемпеля 6 с учетом выбора оптимальных температурно-скоростных условии ведения процесса. With this method, the active friction forces entrain certain contact layers of the workpiece 1, creating accelerated metal flows near the sleeve 2 of the container 3 and the needle 4. The speed of the peripheral flows relative to the speed of the short press stamp 6 is advisable to change in optimal ranges by changing the ratios of the speeds of movement of the container 3 and a short press stamp 6, and a needle 4 and a short press stamp 6, taking into account the choice of optimal temperature and speed conditions of the process.

За счет уменьшения растягивающих напряжений на металле у пояска матрицы 5 предлагаемый способ позволяет получать скорости истечения металла, превосходящие эти значения в 1,5-2 раза по сравнению со всеми известными способами экструдирования. By reducing tensile stresses on the metal at the edge of the matrix 5, the proposed method allows to obtain the flow rate of the metal, exceeding these values by 1.5-2 times compared with all known methods of extrusion.

За счет выбора оптимальных температурно-скоростных и кинематических условий при экструдировании можно получать согласно патентуемому способу высокие механические свойства с равномерным их распределением по длине и сечению изделия, с однородной структурой при отсутствии крупнокристаллического ободка, которые недостижимы любыми другими способами экструдирования. By choosing the optimal temperature, speed and kinematic conditions during extrusion, it is possible to obtain high mechanical properties according to the patented method with their uniform distribution along the length and cross section of the product, with a homogeneous structure in the absence of a large crystalline rim, which are unattainable by any other extrusion methods.

За счет использования активных сил трения на контактной поверхности торца заготовки у короткого пресc-штемпеля и их оптимального регулирования возможно практически замедлять процесс образования пресс-утяжины и, следовательно, более чем в 2 раза уменьшать величину пресс-остатка и тем самым увеличивать выход годной продукции до 90-95%. Due to the use of active friction forces on the contact surface of the end face of the workpiece at a short press stamp and their optimal regulation, it is possible to practically slow down the process of forming a press-tension and, therefore, reduce the press balance by more than 2 times and thereby increase the yield of products to 90-95%.

Путем создания на поверхностях заготовки 1 сжимающих напряжений τac, τam можно устранять некоторые поверхностные микроскопические дефекты изделий. Кроме того, оптимальные режимы экструдирования позволяют уменьшать остаточные напряжения на поверхностях изделий. Эти обстоятельства позволяют получать изделия с повышенной стойкостью к коррозии и высоким качеством внутренней поверхности.By creating compressive stresses τ ac, τ am on the surfaces of the preform 1 , some surface microscopic defects of the products can be eliminated. In addition, optimal extrusion modes can reduce residual stresses on product surfaces. These circumstances make it possible to obtain products with increased corrosion resistance and high quality internal surface.

Помимо этого предлагаемый способ позволяет достигать высоких скоростей экструдирования и тем самым уменьшать время нахождения заготовки в контейнере, не превышающее одной минуты. Такие условия позволяют с высокой эффективностью использовать заготовки с градиентным нагревом по длине, что в свою очередь дает возможность дополнительно увеличивать производительность всего процесса примерно на 15-20%. In addition, the proposed method allows to achieve high speeds of extrusion and thereby reduce the residence time of the workpiece in the container, not exceeding one minute. Such conditions make it possible to use blanks with gradient heating along the length with high efficiency, which in turn makes it possible to further increase the productivity of the entire process by about 15–20%.

Патентуемый гидравлический экструзионный пресс содержит станину 9 (фиг. 3) с передней 10 и задней 11 поперечинами, связанными между собой стяжными колоннами 12. На направляющих станины (на фиг. 3 направляющие не показаны) установлен с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения контейнер 3 и основная подвижная траверса 13. The patented hydraulic extrusion press comprises a bed 9 (Fig. 3) with a front 10 and a rear 11 cross members connected by tie rods 12. On the guide rails of the bed (not shown in Fig. 3), the container 3 is mounted with the possibility of axial reciprocating movement main movable beam 13.

Контейнер 3 со стороны передней поперечины 10 взаимодействует с плунжерами 14 и 15 силовых цилиндров обратного и прямого перемещения контейнера 3, цилиндрические корпуса 16 и 17 которых смонтированы на передней поперечине 10. В передней поперечине 10 выполнено окно 18, в которое проходит экструдируемое изделие. The container 3 from the side of the front cross member 10 interacts with plungers 14 and 15 of the power cylinders for the reverse and direct movement of the container 3, the cylindrical bodies 16 and 17 of which are mounted on the front cross member 10. In the front cross member 10 there is a window 18 into which the extrudable product passes.

В гнезде передней поперечины 10 на промежуточной плите (на фиг. 3 плита не показана) установлен полый длинный пресс-штемпель 7, который вместе с матрицей 5 входит в полость втулки 2 контейнера 3. На задней поперечине 11 установлены силовые цилиндры: главный силовой цилиндр, имеющий цилиндрический корпус 19 и плунжер 20, и цилиндры обратного перемещения траверсы, имеющие цилиндрические корпуса 21 и плунжеры 22. Плунжер 20 главного и плунжеры 22 возвратных цилиндров жестко связаны с основной подвижной траверсой 13. In the nest of the front cross member 10 on the intermediate plate (the plate is not shown in FIG. 3), a long hollow press stamp 7 is installed, which together with the matrix 5 enters the cavity of the sleeve 2 of the container 3. Power cylinders are installed on the rear cross member 11: the main power cylinder, having a cylindrical body 19 and a plunger 20, and traverse reverse cylinders, having a cylindrical body 21 and plungers 22. The main plunger 20 and the return cylinder plungers 22 are rigidly connected to the main movable traverse 13.

На задней поперечине 11 смонтирован также по меньшей мере, один цилиндр стабилизации, имеющий цилиндрический корпус 23 и плунжер 24. Для уменьшения габаритных размеров пресса и с учетом применяемой технологии на прессе могут быть установлены два и более цилиндров стабилизации. At least one stabilization cylinder is mounted on the rear cross member 11, having a cylindrical body 23 and a plunger 24. To reduce the overall dimensions of the press and taking into account the technology used, two or more stabilization cylinders can be installed on the press.

На фиг. 3 как вариант выполнения заявляемого пресса показаны два цилиндра стабилизации. На задней поперечине 11, так же как один из вариантов выполнения пресса, могут быть смонтированы цилиндрические корпуса 23 цилиндров стабилизации, имеющие плунжеры 24, жестко связанные с основной подвижной траверсой 13. В плунжерах 24 выполнены осевые каналы 25, сообщающиеся с трубопроводом 26. Трубопроводы 26 соединяют внутреннюю полость 27 цилиндров стабилизации с внутренней полостью 28 дополнительного цилиндра, имеющего цилиндрический корпус 29 и полый плунжер 30 с хвостовиком 31, проходящим через дно цилиндрического корпуса 29 дополнительного цилиндра, цилиндр 29 и плунжер 30 с хвостовиком 31 соосно смонтированы на основной подвижной траверсе 13. In FIG. 3, as an embodiment of the inventive press, two stabilization cylinders are shown. On the rear cross member 11, as well as one of the press embodiments, cylindrical bodies 23 of stabilization cylinders can be mounted, having plungers 24 rigidly connected to the main movable traverse 13. Axis channels 25 are made in the plungers 24, which communicate with the pipeline 26. Pipelines 26 connect the inner cavity 27 of the stabilization cylinders with the inner cavity 28 of the additional cylinder having a cylindrical body 29 and a hollow plunger 30 with a shank 31 passing through the bottom of the cylindrical body 29 of the additional qi the cylinder, the cylinder 29 and the plunger 30 with the shank 31 are coaxially mounted on the main movable traverse 13.

На траверсе 13 закреплены толкатели 32, перемещающие контейнер 3. Плунжер 30 дополнительного цилиндра имеет установленный соосно с главным цилиндром полый короткий пресс-штемпель 6 с жестко закрепленной на нем пресс-шайбой 33, внутри полости которой размещены подпружиненный прошивень 8 и игла 4. Pushers 32 are fixed on the traverse 13, which move the container 3. The plunger 30 of the additional cylinder has a hollow short press ram 6 mounted coaxially with the main cylinder and the press washer 33 rigidly fixed on it, inside the cavity of which the spring-loaded stitch 8 and the needle 4 are placed.

Плунжер 20 главного силового цилиндра 19, как вариант, одновременно является силовым цилиндром перемещения иглы 4. Во внутренней полости 34 силового цилиндра перемещения иглы 4 размещен плунжер 35, жестко связанный с иглодержателем 36 и с собственной подвижной траверсой 37 иглы 4, которые установлены внутри основной подвижной траверсы 13. The plunger 20 of the main power cylinder 19, as an option, is simultaneously a power cylinder for moving the needle 4. In the inner cavity 34 of the power cylinder for moving the needle 4 there is a plunger 35, rigidly connected with the needle holder 36 and with its own movable traverse 37 of the needle 4, which are installed inside the main movable traverses 13.

Траверса 37 иглы 4 жестко связана с возвратными цилиндрами перемещения иглы 4, состоящими из цилиндрического корпуса 38 и плунжера 39, один из элементов каждого из которых закреплен на основной подвижной траверсе 13, а другой на подвижной траверсе 37 иглы 4. The beam 37 of the needle 4 is rigidly connected with the return cylinders of the movement of the needle 4, consisting of a cylindrical body 38 and a plunger 39, one of the elements of each of which is fixed to the main movable beam 13, and the other on the movable beam 37 of the needle 4.

В полость втулки 2 контейнера 3 с двух противоположных сторон могут входить короткий пресс-штемпель 6 с пресс-шайбой 33 и иглой 4, а с другой стороны - полый длинный пресс-штемпель 7 с матрицей 5, между которыми находится прессуемая заготовка 1. From the two opposite sides, a short press stamp 6 with a press washer 33 and a needle 4 can enter the cavity of the sleeve 2 of the container 3, and, on the other hand, a long hollow press stamp 7 with a die 5, between which the pressed blank 1 is located.

На трубопроводах, подходящих к внутренней полости 40 главного силового цилиндра магистрали 41 высокого давления, установлены клапан 42 наполнения и регулятор 43 скорости перемещения основной подвижной траверсы 13. On pipelines suitable for the inner cavity 40 of the main power cylinder of the high-pressure line 41, a filling valve 42 and a speed controller 43 for moving the main movable crosshead 13 are installed.

Внутренняя полость 40 главного силового цилиндра, внутренняя полость 34 силового цилиндра иглы 4, внутренняя полость 44 возвратного цилиндра перемещения иглы 4 и внутренняя полость 45 цилиндра обратного хода траверсы 13 через клапан 42 наполнения и распределительное устройство 46, а также через соответствующие клапаны 48, 49, 50, 51 соединены с магистралями высокого 41 и низкого 47 давления. The inner cavity 40 of the master actuator cylinder, the inner cavity 34 of the actuator needle 4, the inner cavity 44 of the return cylinder for moving the needle 4 and the inner cavity 45 of the return cylinder of the crosshead 13 through the filling valve 42 and the dispenser 46, as well as through the corresponding valves 48, 49, 50, 51 are connected to high 41 and low 47 highways.

На трубопроводе 26, соединяющем внутреннюю полость 28 дополнительного цилиндра с внутренней полостью 27 цилиндра стабилизации установлен клапан 52, который через трубопровод 53 связан с дополнительным дросселирующим устройством 54. Помимо этого дополнительное дросселирующее устройство 54 соединено трубопроводами 55 и 67 высокого давления через клапаны 49 и 56 с внутренней полостью 34 силового цилиндра перемещения иглы 4. Это обеспечивает слив жидкости из полости 34 силового цилиндра перемещения иглы 4 для поддержания заданного соотношения Vm/Vr скорости Vm перемещения иглы 4 и скорости Vr перемещения короткого пресc-штемпеля 6.A valve 52 is installed on the pipe 26 connecting the inner cavity 28 of the additional cylinder with the inner cavity 27 of the stabilization cylinder, which is connected through the pipe 53 to the additional throttling device 54. In addition, the additional throttling device 54 is connected by high pressure pipes 55 and 67 through the valves 49 and 56 sec. the inner cavity 34 of the power cylinder moving the needle 4. This provides a drain of fluid from the cavity 34 of the power cylinder moving the needle 4 to maintain a given ratio V m / V r ck The axis V m of the movement of the needle 4 and the speed V r of the movement of the short press stamp 6.

В магистралях высокого давления установлены предохранительные клапаны 57 и 58, обеспечивающие сброс жидкости в трубопроводы низкого давления при превышении предельно допустимых значений давления жидкости в магистрали. Safety valves 57 and 58 are installed in the high-pressure lines, which ensure the discharge of liquid into the low-pressure pipelines when exceeding the maximum permissible values of the liquid pressure in the line.

На дополнительном трубопроводе 59, связывающем полости 27 цилиндров стабилизации, установлены клапан 60, а также регулятор 61, в котором размещены управляемый клапан 62 и подпружиненный клапан 63. On an additional pipeline 59, connecting the cavity 27 of the stabilization cylinder, a valve 60 is installed, as well as a regulator 61, in which a controlled valve 62 and a spring-loaded valve 63 are placed.

Внутренняя полость 45 цилиндра возврата подвижной траверсы 13 трубопроводом 64 соединена с магистралью 41 высокого давления. С этой же магистралью соединены внутренние полости 65 и 66 цилиндров обратного и прямого хода контейнера. Трубопровод 64 через клапан 68 соединяет полость 45 возвратного цилиндра с трубопроводом 41 магистрали высокого давления. Подача жидкости высокого давления от распределительного устройства 46 во внутреннюю полость 44 возвратного цилиндра перемещения иглы 4 осуществляется через клапаны 50, 51 и трубопровод 69. The inner cavity 45 of the return cylinder of the movable beam 13 by a pipe 64 is connected to the high-pressure line 41. The internal cavities of 65 and 66 cylinders of the return and forward stroke of the container are connected to the same highway. The pipe 64 through the valve 68 connects the cavity 45 of the return cylinder with the pipe 41 of the high pressure line. The supply of high pressure liquid from the switchgear 46 to the inner cavity 44 of the return cylinder for moving the needle 4 is carried out through valves 50, 51 and pipe 69.

Работу предлагаемого пресса обеспечивает инструментальный блок, подробно изображенный на фиг. 4. The operation of the proposed press is provided by the tool block, shown in detail in FIG. 4.

Инструментальный блок содержит полый короткий пресс-штемпель 6, на внутренней поверхности которого выполнена цилиндрическая проточка 70. Внутри полости короткого пресс-штемпеля 6 установлен прошивень 8 с фланцем 71, жестко связанным с цилиндрической втулкой 72, имеющей внутренний 73 и внешний 74 бурты, расположенные соответственно на внутренней и наружной ее поверхностях. Между корпусом короткого пресс-штемпеля 6 и наружной поверхностью этой втулки 72 размещен подпружиненный элемент 75. Этот элемент 75 взаимодействует с внешним бортом 74, имеющим возможность перемещаться внутри короткого пресс-штемпеля 6 по проточке 70. The tool block contains a hollow short press stamp 6, on the inner surface of which a cylindrical groove 70 is made. Inside the cavity of the short press stamp 6, a piercing 8 is installed with a flange 71 rigidly connected to the cylindrical sleeve 72 having an inner 73 and an outer 74 collar, respectively on its inner and outer surfaces. Between the housing of the short press stamp 6 and the outer surface of this sleeve 72, a spring-loaded element 75 is placed. This element 75 interacts with the outer bead 74, which is able to move inside the short press stamp 6 along the groove 70.

Игла 4 размещена внутри прошивня 8, имеет цилиндрический бурт 77, диаметр которого соответствует диаметру внешней полости цилиндрической втулки 72, и снабжена хвостовиком 78, жестко связанным с иглодержателем 79. В исходном положении под действием подпружиненного элемента 75 торец прошивня 8 отведен в крайнее левое положение и находится заподлицо с плоскостью вставки 80 пресс-шайбы 33 и торца короткого пресс-штемпеля 6. The needle 4 is placed inside the piercing 8, has a cylindrical collar 77, the diameter of which corresponds to the diameter of the outer cavity of the cylindrical sleeve 72, and is equipped with a shank 78 that is rigidly connected with the needle holder 79. In the initial position, under the action of the spring element 75, the piercing end 8 is retracted to the leftmost position and is flush with the insert plane 80 of the press washer 33 and the end of the short press stamp 6.

Пресс для эксрудирования полых изделий с активным действием сил трения вместе с инструментальным блоком (фиг. 4) работает следующим образом. Press for the extrusion of hollow products with the active action of the friction forces together with the tool block (Fig. 4) works as follows.

В исходном положении плунжер 30 дополнительного цилиндра максимально выдвинут из корпуса 29 (на фиг. 3 вправо), а плунжер 20 главного силового цилиндра, плунжер 35 силового цилиндра перемещения иглы 4, плунжеры 24 стабилизирующих цилиндров и плунжеры 22 возвратных цилиндров перемещения иглы 4 находятся в крайнем левом положении. Контейнер 3 в этот момент находится в крайнем правом положении. In the initial position, the plunger 30 of the additional cylinder is extended as far as possible from the housing 29 (to the right in Fig. 3), and the plunger 20 of the main power cylinder, plunger 35 of the power cylinder for moving the needle 4, plungers 24 of the stabilizing cylinders and plungers 22 of the return cylinders for moving the needle 4 are in the extreme left position. The container 3 at this moment is in the extreme right position.

Нагретую полую заготовку 1 (фиг. 2) укладывают на подающий механизм (фиг. 5) и закрепляют таким образом, чтобы примерно одна треть заготовки 1 консольно выступала со стороны контейнера 3 (фиг. 2,a). В таком положении заготовка 1 подается на ось пресса в направлении стрелки A. В этот момент основная подвижная траверса 13 находится в крайнем левом положении, плунжер 30 дополнительного цилиндра в крайнем правом положении, а игла 4 из крайнего левого положения частично вводится внутрь полой заготовки 1. The heated hollow preform 1 (Fig. 2) is laid on the feeding mechanism (Fig. 5) and fixed so that approximately one third of the preform 1 is cantilevered from the side of the container 3 (Fig. 2, a). In this position, the workpiece 1 is fed to the axis of the press in the direction of arrow A. At this moment, the main movable crosshead 13 is in the extreme left position, the plunger 30 of the additional cylinder is in the extreme right position, and the needle 4 from the extreme left position is partially inserted inside the hollow workpiece 1.

Далее перемещением контейнера 3 влево свободный конец заготовки 1 заталкивается в полость втулки 2 (фиг. 2,b). После этого механизм подачи 81 (см. фиг. 5) заготовки 1 отводится в исходное положение (фиг. 2,c). Затем контейнер 3 смещается в крайнее левое положение, заталкивая заготовку 1 полностью внутрь втулки 2. При этом освобождается полый длинный пресс-штемпель 7. После этого с помощью механизма съема и подачи матрицы 82 подают матрицу 5 на ось пресса (фиг. 2,d). Further, by moving the container 3 to the left, the free end of the workpiece 1 is pushed into the cavity of the sleeve 2 (Fig. 2, b). After that, the feed mechanism 81 (see Fig. 5) of the workpiece 1 is retracted to its original position (Fig. 2, c). Then, the container 3 is shifted to the extreme left position, pushing the workpiece 1 completely into the sleeve 2. In this case, the hollow long press stamp 7 is released. After that, the matrix 5 is fed to the press axis using the pick-up and feed mechanism 82 (Fig. 2, d) .

Далее через клапан наполнения 42 подают жидкость из магистрали низкого давления 47 в полость 40 главного силового цилиндра. При этом основная подвижная траверса 13 совершает небольшой холостой ход, заталкивая матрицу 5, заготовку 1 и короткий пресс-штемпель 6 с иглой 4 в полость втулки 2 контейнера 3. При этом толкатели 32 на основной подвижной траверсе 13 соприкасаются с контейнером 3 и все указанные подвижные элементы двигаются с одинаковой скоростью вправо (по фиг. З), а матрица 5 после сдвига вправо возвращается в исходное положение (фиг. 2,e). Then, through the filling valve 42, liquid is supplied from the low-pressure line 47 to the cavity 40 of the master ram. In this case, the main movable crosshead 13 makes a small idle stroke, pushing the die 5, the workpiece 1 and the short press stamp 6 with the needle 4 into the cavity of the sleeve 2 of the container 3. In this case, the pushers 32 on the main movable crosshead 13 are in contact with the container 3 and all of these movable the elements move to the right at the same speed (according to Fig. 3), and the matrix 5 after a right shift returns to its original position (Fig. 2, e).

После устранения зазоров между заготовкой 1, матрицей 5 и пресс-шайбой 33 через тот же клапан наполнения 42 подают жидкость из магистрали высокого давления 41 во внутреннюю полость 40 главного силового цилиндра. При этом внутренние полости 66 силовых цилиндров обратного перемещения контейнера 3 и внутренние полости 45 цилиндров возврата подвижной траверсы 13 сначала соединяют с трубопроводами магистрали низкого давления 47, а затем с трубопроводом магистрали высокого давления 41. Таким образом холостой ход переходит в стадию распрессовки, а затем в истечение металла в зазор между каналом матрицы 5 и иглой 4 (фиг. 2,e). В это время происходит сброс жидкости из полостей 45 и 66 в магистраль 47 низкого давления. After clearing the gaps between the workpiece 1, the die 5 and the press washer 33, liquid is supplied from the high-pressure line 41 into the internal cavity 40 of the master ram through the same filling valve 42. In this case, the internal cavities 66 of the power cylinders of the reverse movement of the container 3 and the internal cavities 45 of the return cylinders of the movable beam 13 are first connected to the pipelines of the low-pressure line 47, and then to the pipeline of the high-pressure line 41. Thus, the idle speed passes to the compression stage, and then to the outflow of metal into the gap between the channel of the matrix 5 and the needle 4 (Fig. 2, e). At this time, fluid is discharged from cavities 45 and 66 to low-pressure line 47.

При движении вправо основная подвижная траверса 13 перемещает плунжеры 22 и 24 цилиндров обратного хода траверсы 13 и стабилизирующих цилиндров. В этот момент в цилиндрических корпусах 23 стабилизирующих цилиндров постепенно освобождается пространство 27. Поскольку через заготовку 1 на короткий пресс-штемпель 6 передается давление, а он, в свою очередь, передает его на плунжер 30 дополнительного цилиндра, то жидкость из внутренней полости 28 дополнительного цилиндра перетекает через канал 25 в освободившуюся внутреннюю полость 27 стабилизирующих цилиндров. При этом происходит плавное равномерное вхождение плунжера 30 в корпус 29 дополнительного цилиндра, что приводит к отставанию короткого пресс-штемпеля 6 от движения контейнера 3 и иглы 4. В этот момент полость 34 силового цилиндра иглы 4 закрыта с помощью клапана 49. Скорость Vr перемещения короткого пресс-штемпеля 6 в это время определяется как разность скорости Vb перемещения основной подвижной траверсы 13 и скорости Va перемещения плунжера 30 дополнительного цилиндра
Vr = Vb - Va (1),
где Vb - скорость перемещения основной подвижной траверсы 13;
Va - скорость перемещения плунжера 30 дополнительного цилиндра.
When moving to the right, the main movable yoke 13 moves the plungers 22 and 24 of the return cylinders of the yoke 13 and the stabilizing cylinders. At this moment, space 27 is gradually freed up in the cylindrical housings 23 of the stabilizing cylinders. Since pressure is transmitted through the blank 1 to the short press stamp 6, and he, in turn, transfers it to the plunger 30 of the additional cylinder, the liquid from the inner cavity 28 of the additional cylinder flows through the channel 25 into the freed inner cavity 27 of the stabilizing cylinders. This causes a smooth uniform entry of the plunger 30 into the housing 29 of the additional cylinder, which leads to the lag of the short press stamp 6 from the movement of the container 3 and the needle 4. At this point, the cavity 34 of the power cylinder of the needle 4 is closed using the valve 49. The speed V r of movement short press stamp 6 at this time is determined as the difference between the speed V b of the movement of the main movable crosshead 13 and the speed V a of the movement of the plunger 30 of the additional cylinder
V r = V b - V a (1),
where V b is the speed of movement of the main movable beam 13;
V a - the speed of the plunger 30 of the additional cylinder.

Скорость Vc перемещения контейнера 3 равна скорости Vb основной подвижной траверсы 13. Скорость Vb перемещения траверсы 13 и скорость Va вхождения плунжера 30 в корпус 29 дополнительного цилиндра противоположно направлены. Поэтому величина кинематического коэффициента Kv1 контейнера выражается формулой
Kv1 = Vc/Vr = Vb/(Vb - Va) (2),
где Kv1 - кинематический коэффициент контейнера 3;
Vc - скорость перемещения контейнера 3:
Vr - скорость перемещения короткого пресс-штемпеля 6;
Vb - скорость перемещения основной подвижной траверсы 13;
Va - скорость перемещения плунжера 30 дополнительного цилиндра.
The speed V c of movement of the container 3 is equal to the speed V b of the main movable beam 13. The speed V b of movement of the beam 13 and the speed V a of the plunger 30 entering the housing 29 of the additional cylinder are oppositely directed. Therefore, the value of the kinematic coefficient K v1 of the container is expressed by the formula
K v1 = V c / V r = V b / (V b - V a ) (2),
where K v1 is the kinematic coefficient of the container 3;
V c - the speed of movement of the container 3:
V r - the speed of movement of the short press stamp 6;
V b - the speed of movement of the main movable beam 13;
V a - the speed of the plunger 30 of the additional cylinder.

Соотношение Vc/Vr скорости Vc перемещения контейнера 3 и скорости Vr перемещения короткого пресс-штемпеля 6 автоматически поддерживается постоянным на всем протяжении рабочего цикла экструдирования.The ratio V c / V r of the speed V c of the movement of the container 3 and the speed V r of the movement of the short press stamp 6 is automatically kept constant throughout the extrusion cycle.

При этом необходимо лишь стабилизировать скорость перемещения плунжера 20 главного силового цилиндра 19 с помощью регулятора 43 скорости. Это обеспечивает появление на боковой поверхности заготовки 1 сил трения активного действия. In this case, it is only necessary to stabilize the speed of movement of the plunger 20 of the main power cylinder 19 using the speed controller 43. This ensures the appearance on the side surface of the workpiece 1 of the friction forces of the active action.

Соотношение Vc/Vr скорости Vc перемещения контейнера 3 и скорости Vr перемещения короткого пресс-штемпеля 6 определяется размерами внутренней полости 28 дополнительного цилиндра и внутренней полости 27 стабилизирующих цилиндров.The ratio V c / V r of the speed V c of the movement of the container 3 and the speed V r of the movement of the short press stamp 6 is determined by the dimensions of the inner cavity 28 of the additional cylinder and the inner cavity 27 of the stabilizing cylinders.

Закрытие клапанов 52, 49 обеспечивает равенство соотношений Vc/Vr, Vm/Vr.Closing the valves 52, 49 ensures equality of the ratios V c / V r , V m / V r .

Величина кинематического коэффициента Kv1 иглы выражается формулой
Kv2 = Vm/Vr = Vb/(Vb - Va) (3),
где Vm - скорость перемещения иглы 4.
The magnitude of the kinematic coefficient K v1 of the needle is expressed by the formula
K v2 = V m / V r = V b / (V b - V a ) (3),
where V m - the speed of movement of the needle 4.

В вышеуказанных кинематических условиях на внутренней поверхности заготовки 1 на участке от пресс-шайбы 33 до границы зоны обжима C-C возникают силы трения активного действия (см. фиг. 1). Under the above kinematic conditions, friction forces of active action arise on the inner surface of the workpiece 1 in the area from the press washer 33 to the boundary of the crimp zone C-C (see Fig. 1).

Гидравлической схемой предусмотрено экструдирование в условиях одностороннего активного действия сил трения, когда скорость Vc перемещения контейнера 3 больше скоростей Vr короткого пресс-штемпеля 6 и Vm иглы 4 (Vc > Vr = Vm). В этом случае предусмотрено жесткое соединение иглодержателя 6 с центрирующим хвостовиком плунжера 30 дополнительного цилиндра. Для реализации таких кинематических условий требуется специальный инструмент (фиг. 4).The hydraulic circuit provides for extrusion under the conditions of unilateral active action of the friction forces when the speed V c of movement of the container 3 is greater than the speeds V r of the short stamp 6 and V m of the needle 4 (V c > V r = V m ). In this case, a rigid connection of the needle holder 6 with the centering shank of the plunger 30 of the additional cylinder is provided. To implement such kinematic conditions, a special tool is required (Fig. 4).

При запирании жидкости в полости 28 дополнительного цилиндра и полости 34 цилиндра иглы 4 посредством распределительного устройства 46 и клапанов 52, 49 можно реализовать схему обратного экструдирования, когда Vr = Vc = Vm.When locking the liquid in the cavity 28 of the additional cylinder and the cavity 34 of the cylinder of the needle 4 by means of a switchgear 46 and valves 52, 49, a reverse extrusion scheme can be implemented when V r = V c = V m .

Уменьшить величину кинематического коэффициента Kv2 иглы до заданного значения (1,01-1,05) можно при использовании дополнительного дросселирующего устройства 54. С этой целью открываются клапаны 50, 51 и жидкость высокого давления через распределительное устройство 46 поступает по трубопроводу 69 и по каналам в плунжерах 39 во внутренние полости 44 возвратного цилиндра перемещения иглы 4. Перемещение иглы 4 в сторону задней поперечины 11 происходит при открывании клапанов 49, 56.It is possible to reduce the magnitude of the kinematic coefficient K v2 of the needle to a predetermined value (1.01-1.05) using an additional throttling device 54. For this purpose, valves 50, 51 are opened and the high-pressure liquid flows through the distribution device 46 through the pipe 69 and through the channels in the plungers 39 in the inner cavity 44 of the return cylinder for moving the needle 4. The movement of the needle 4 towards the rear cross member 11 occurs when the valves 49, 56 are opened.

Закон изменения соотношения Vm/Vr скорости Vm перемещения иглы 4 и скорости Vr перемещения короткого пресс-штемпеля 6 выбирают в оптимальном интервале, указанном выше, и в зависимости от экструдируемого материала и технологических параметров процесса.The law of change in the ratio V m / V r of the speed V m of the movement of the needle 4 and the speed V r of the movement of the short press stamp 6 is chosen in the optimal interval indicated above, and depending on the extrudable material and technological parameters of the process.

После завершения экструдирования (фиг. 2,f) подача жидкости из магистрали 41 высокого давления прекращается путем закрытия клапана 42 наполнения, при этом внутренняя полость 40 главного силового цилиндра через тот же клапан 42 наполнения соединяется с магистралью 47 низкого давления, а клапан 56 закрывается. При открытии клапанов 48, 49, 50, 51 осуществляется подача жидкости высокого давления во внутреннюю полость 34 силового цилиндра перемещения иглы 4, которая, перемещаясь вперед, своим буртом 77 воздействует на фланец 71 прошивня 8 и продвигает его в том же направлении. При этом с помощью прошивня отделяют пресс-остаток и выталкивают изделие из матрицы 5 (фиг. 2,g). After the extrusion is completed (Fig. 2, f), the fluid supply from the high-pressure line 41 is stopped by closing the filling valve 42, while the inner cavity 40 of the master cylinder through the same filling valve 42 is connected to the low-pressure line 47, and the valve 56 closes. When the valves 48, 49, 50, 51 are opened, high-pressure fluid is supplied into the inner cavity 34 of the needle-moving cylinder 4, which, moving forward, with its shoulder 77 acts on the flange 71 of the piercing 8 and advances it in the same direction. In this case, using the firmware, the press residue is separated and the product is pushed out of the matrix 5 (Fig. 2, g).

Далее внутренние полости 45 цилиндров возврата подвижной траверсы 37 соединяют через клапаны 68 с магистралью 41 высокого давления, при этом короткий пресс-штемпель 6 и игла 4 перемещаются влево, а цилиндрическая втулка 72 остается в выдвинутом правом положении (фиг. 2,g). После того как бурт 77 иглы 4 коснется внутреннего бурта 73 цилиндрической втулки 72, последняя перемещается влево и возвращает прошивень 8 в исходное крайнее левое положение. Фиксация положения прошивня 8 исходном положении обеспечивается подпружиненным элементом 75. Further, the internal cavities 45 of the return cylinders of the movable beam 37 are connected via valves 68 to the high-pressure line 41, while the short press stamp 6 and the needle 4 are moved to the left, and the cylindrical sleeve 72 remains in the extended right position (Fig. 2, g). After the shoulder 77 of the needle 4 touches the inner shoulder 73 of the cylindrical sleeve 72, the latter moves to the left and returns the piercing 8 to its original extreme left position. Fixing the position of the firmware 8 in the initial position is provided by the spring element 75.

Затем осуществляется отвод основной подвижной траверсы 13 на величину, достаточную для обеспечения съема матрицы 5 с пресс-остатком (фиг. 2,h). Далее с помощью плунжеров 17 контейнер 3 перемещают вправо до его прижима к передней траверсе 10. Эта операция может проводиться с одновременным отводом основной подвижной траверсы 13. При этом пресс-остаток и матрица 5 выводятся из полости втулки 2 контейнера 3 и удерживаются от падения в этом положении иглой 4. Then, the main movable crosshead 13 is retracted by an amount sufficient to ensure the removal of the matrix 5 with the press balance (Fig. 2, h). Then, using plungers 17, the container 3 is moved to the right until it is pressed against the front crosshead 10. This operation can be carried out with the simultaneous removal of the main movable crosshead 13. In this case, the press balance and the matrix 5 are removed from the cavity of the sleeve 2 of the container 3 and are kept from falling in this needle position 4.

После этого осуществляется съем матрицы с пресс-остатком и механизмом съема и подача матрицы 82 (см. фиг. 5). В соответствии с этим происходит зажим матрицы (фиг. 2,i) и отвод иглы 4 вместе с основной подвижной траверсой 13 в исходное положение (фиг. 2,j). Далее матрица 5 с пресс-остатком перемещается к пресс-ножницам до упора матрицы 5 в фиксирующий элемент, где происходит отделение матрицы 5 от пресс-остатка (фиг. 2,k). After that, the matrix is removed with a press residue and the removal mechanism and the matrix is fed 82 (see Fig. 5). In accordance with this, the matrix is clamped (Fig. 2, i) and the needle 4 is retracted together with the main movable traverse 13 to its original position (Fig. 2, j). Further, the matrix 5 with the press residue moves to the press scissors until the matrix 5 stops in the locking element, where the matrix 5 is separated from the press residue (Fig. 2, k).

При движении основной подвижной траверсы 13 из внутренней полости 27 цилиндров стабилизации жидкость вытесняется во внутреннюю полость 28 дополнительного цилиндра, при этом происходит выдвижение плунжера 30 дополнительного цилиндра в исходное положение. When the main movable crosshead 13 moves from the inner cavity 27 of the stabilization cylinders, the liquid is forced into the inner cavity 28 of the additional cylinder, with the extension of the plunger 30 of the additional cylinder to its original position.

Далее цикл может быть повторен. Further the cycle can be repeated.

Использование стабилизирующих цилиндров, гидравлически связанных с внутренней полостью 28 дополнительных цилиндров, позволяет автоматически без какой-либо регулировки извне получать оптимальную постоянную величину Kv1, т. е. в полном объеме реализовывать предлагаемый способ экструдирования. Конструкция пресса позволяет автоматически поддерживать необходимое оптимальное соотношение Kv1 даже при постоянном изменении скорости плунжера 20 главного силового цилиндра и, соответственно, основной подвижной траверсы 13.The use of stabilizing cylinders hydraulically connected to the inner cavity of 28 additional cylinders allows automatically without any external adjustment to obtain the optimal constant value K v1 , i.e., to fully implement the proposed extrusion method. The design of the press allows you to automatically maintain the necessary optimal ratio K v1 even with a constant change in the speed of the plunger 20 of the main power cylinder and, accordingly, the main movable crosshead 13.

Конструкция стабилизирующих цилиндров очень проста и они могут быть без особого труда установлены на любом прессе. The design of the stabilizing cylinders is very simple and they can be installed without any difficulty on any press.

Дополнительный трубопровод 59 обеспечивает основной подвижной траверсе 13 возможность совершать холостые хода любой величины. В случае отсутствия этой связи при движении траверсы 13 во внутренних полостях 27 стабилизирующих цилиндров освобождается пространство, при этом давление на короткий пресс-штемпель 6 отсутствует. Это приводит к тому, что во внутренней полости 27 цилиндров стабилизации может создаваться разрежение. Additional pipe 59 provides the main movable crosshead 13 the ability to idle any size. In the absence of this connection, when the yoke 13 moves in the internal cavities 27 of the stabilizing cylinders, space is freed up, while there is no pressure on the short press stamp 6. This leads to the fact that in the inner cavity 27 of the stabilization cylinders can be created vacuum.

При заданной величине Kv1 площадь поперечного сечения F2 плунжера 24 стабилизирующего цилиндра выбирается из соотношения
F2 = F1(1 - 1/Kv1) (4),
где F2 - площадь поперечного сечения плунжера 24 стабилизирующего цилиндра;
F1 - площадь поперечного сечения плунжера 30 дополнительного цилиндра;
Kv1 - величина соотношения Vc/Vr.
For a given value of K v1, the cross-sectional area F 2 of the plunger 24 of the stabilizing cylinder is selected from the relation
F 2 = F 1 (1 - 1 / K v1 ) (4),
where F 2 is the cross-sectional area of the plunger 24 of the stabilizing cylinder;
F 1 - the cross-sectional area of the plunger 30 of the additional cylinder;
K v1 - the ratio V c / V r .

Длина H1 внутренней рабочей 28 полости дополнительного цилиндра равна
H1 = Hp(1 - 1/Kv1) (5),
где H1 - длина внутренней рабочей полости 28 дополнительного цилиндра;
Hp - максимальная длина рабочего хода плунжера 24 стабилизирующего цилиндра и основной подвижной траверсы 13.
The length H 1 of the inner working 28 cavity of the additional cylinder is
H 1 = H p (1 - 1 / K v1 ) (5),
where H 1 is the length of the inner working cavity 28 of the additional cylinder;
H p - the maximum length of the stroke of the plunger 24 of the stabilizing cylinder and the main movable crosshead 13.

При наличии нескольких цилиндров стабилизации площадь F2 их поперечного сечения суммируется ΣF2.
На гидравлическом экструзионном прессе (фиг. 5) может быть установлено по крайней мере два форсирующе-возвратных силовых цилиндра, каждый из которых выполнен в виде цилиндрического корпуса 83 с расположенным в нем ступенчатым плунжером 84. Один из указанных элементов каждого форсирующе-возвратного силового цилиндра может быть неподвижно закреплен на одной из поперечин 11, а другой на основной подвижной траверсе 13, при этом внутренняя полость 85 каждого из них сообщается с магистралями высокого 41 и низкого 47 давления жидкости.
In the presence of several stabilization cylinders, the area F 2 of their cross section is summed ΣF 2 .
At least two forcing-returning power cylinders can be installed on the hydraulic extrusion press (Fig. 5), each of which is made in the form of a cylindrical body 83 with a step plunger 84 located therein. One of these elements of each forcing-returning power cylinder can be fixedly mounted on one of the cross members 11, and the other on the main movable traverse 13, while the inner cavity 85 of each of them communicates with the high 41 and low 47 fluid pressure lines.

При таком выполнении гидравлического пресса в случае необходимости совершить холостой ход жидкость из магистрали 41 высокого давления подается только во внутреннюю полость 85 форсирующе-возвратных цилиндров. В это время во внутреннюю полость 40 главного силового цилиндра поступает только жидкость из магистрали 47 низкого давления. With this embodiment, the hydraulic press, if necessary, to idle the liquid from the high-pressure line 41 is supplied only to the internal cavity 85 of the forcing-return cylinders. At this time, only liquid from the low-pressure line 47 enters the inner cavity 40 of the master cylinder.

Для совершения рабочего хода основной подвижной траверсы 13 во внутреннюю полость 40 главного силового цилиндра прекращается подача жидкости из магистрали 47 низкого давления и начинается подача жидкости из магистрали 41 высокого давления. В форсирующе-возвратные цилиндры можно продолжать подавать жидкость из магистрали 41 высокого давления, если для экструдирования полых изделий достаточно усилия только главного силового цилиндра. В этом случае во внутренние полости 85 форсирующе-возвратных цилиндров подают жидкость из магистрали 47 низкого давления. To make the working stroke of the main movable crosshead 13 into the inner cavity 40 of the main power cylinder, the fluid supply from the low-pressure line 47 is stopped and the liquid begins to flow from the high-pressure line 41. It is possible to continue to supply liquid from the high-pressure line 41 to the boost-return cylinders if only the main ram cylinder is sufficient for extruding hollow products. In this case, liquid is supplied from the low-pressure line 47 to the internal cavities 85 of the boost-return cylinders.

В гидравлическом экструзионном прессе внутренняя полость 85 каждого из форсирующе-возвратных цилиндров может быть гидравлически связана через осевой канал 86 в плунжере 84, трубопровод 87, клапан 88 и трубопровод 89 с внутренней полостью 28 дополнительного цилиндра. In a hydraulic extrusion press, the internal cavity 85 of each of the boost-return cylinders can be hydraulically connected through the axial channel 86 in the plunger 84, pipe 87, valve 88 and pipe 89 with the internal cavity 28 of the additional cylinder.

Такая гидравлическая связь позволяет использовать форсирующе- возвратные цилиндры в дополнение к стабилизирующим цилиндрам. This hydraulic coupling allows the use of boost-return cylinders in addition to stabilizing cylinders.

В гидравлическом экструзионном прессе внутренние полости 85 и 27 связанны с помощью магистралей 89 и 26 с внутренней полостью дополнительного цилиндра. Полости 85 и 27 также через дополнительный трубопровод 59 связаны с магистралями высокого 41 и низкого 47 давления с помощью клапанов 60, 90, 91. In a hydraulic extrusion press, the internal cavities 85 and 27 are connected via lines 89 and 26 to the internal cavity of the additional cylinder. The cavities 85 and 27 are also connected through an additional pipe 59 to the high 41 and low 47 pressure lines using valves 60, 90, 91.

Перед началом работы пресса клапаны 60 и 90 открыты. В момент начала холостого хода основной подвижной траверсы 13 через клапаны 90, 91 во внутренние полости 85 форсирующе-возвратных цилиндров поступает жидкость из магистрали 41 высокого давления. Одновременно через клапан 60 поступает жидкость в цилиндры стабилизации из магистрали 47 низкого давления. Before starting the press, valves 60 and 90 are open. At the beginning of idling of the main movable crosshead 13 through the valves 90, 91 into the internal cavity 85 of the forcing-return cylinders, fluid flows from the high-pressure line 41. At the same time, fluid is supplied through the valve 60 to the stabilization cylinders from the low pressure line 47.

Во время холостого хода основной подвижной траверсы 13 и последующей стадии распрессовки заготовки 1 клапаны 52 и 88 закрыты. После окончания распрессовки заготовки 1 клапаны 60 и 90 закрываются, а клапаны 52 и 88 открываются. При этом плунжер 30 вытесняет жидкость из внутренней полости 28 во внутренние полости 27 цилиндров стабилизации и внутренние полости 85 форсирующе-возвратных цилиндров. During idling of the main movable crosshead 13 and the subsequent stage of extrusion of the workpiece 1, the valves 52 and 88 are closed. After the unpressing of the workpiece 1, the valves 60 and 90 are closed, and the valves 52 and 88 open. In this case, the plunger 30 displaces the liquid from the inner cavity 28 into the inner cavity 27 of the stabilization cylinder and the inner cavity 85 of the boost-return cylinder.

Как уже описывалось выше, в результате этого плунжер 30 дополнительного цилиндра совершает обратный ход с заданной скоростью. При этом скорость Vr перемещения короткого пресс-штемпеля 6 становится меньше скорости Vc перемещения контейнера 3. На поверхностях заготовки 1 возникают силы трения активного действия τac, направленные в сторону истечения металла. Поскольку помимо цилиндров стабилизации жидкость перетекает из внутренней полости 28 дополнительного цилиндра в полости 85 форсирующе-возвратных цилиндров, то отставание короткого пресс-штемпеля 6 будет большим, чем в случае подключения только стабилизирующих цилиндров. Это позволяет расширить интервалы соотношений Vc/Vr и Vm/Vr.As already described above, as a result of this, the plunger 30 of the additional cylinder makes a return stroke at a given speed. In this case, the speed V r of the movement of the short stamp 6 becomes less than the speed V c of the movement of the container 3. On the surfaces of the workpiece 1 there are friction forces of the active action τ ac directed towards the outflow of the metal. Since in addition to the stabilization cylinders, fluid flows from the inner cavity 28 of the additional cylinder into the cavity 85 of the forcing-return cylinders, the lag of the short press stamp 6 will be greater than if only stabilizing cylinders are connected. This allows you to expand the intervals of the ratios V c / V r and V m / V r .

Таким образом, используя различные сочетания включения стабилизирующих и форсирующе-возвратных цилиндров, выполняемые с помощью клапанов 52 и 88, возможно на одном прессе автоматически в пределах рабочего хода основной подвижной траверсы 13 при необходимости получать различные соотношения Vc/Vr, Vm/Vr.Thus, using various combinations of the inclusion of stabilizing and boost-return cylinders, performed using valves 52 and 88, it is possible to automatically obtain different ratios V c / V r , V m / V on the press within the working stroke of the main movable crosshead 13 r .

Гидравлический экструзионный пресс может содержать дополнительное дросселирующее устройство (фиг. 6), состоящее из корпуса 94 с четырьмя отверстиями: двумя входными 95, 96 и двумя выходными 97, 98. Внутри корпуса установлен золотник 99 с двумя сквозными полостями 100, 101. С правой стороны на золотник 99 действует пружинный элемент 102. С левой стороны золотник 99 ограничен корпусом 103 гидравлического силового цилиндра перемещения золотника. Плунжер 104 этого цилиндра одним концом жестко закреплен на золотнике 99. Конфигурация и геометрические размеры сквозных полостей 100, 101 определяют величины соотношений Vc/Vr и Vm/Vr.The hydraulic extrusion press may contain an additional throttling device (Fig. 6), consisting of a housing 94 with four holes: two inlet 95, 96 and two outlet 97, 98. A slide valve 99 with two through cavities 100, 101 is installed inside the housing. On the right side a spring element 102 acts on the spool 99. On the left side, the spool 99 is limited by the housing 103 of the hydraulic actuator for moving the spool. The plunger 104 of this cylinder is rigidly fixed at one end to the spool 99. The configuration and geometric dimensions of the through cavities 100, 101 determine the ratios V c / V r and V m / V r .

Полость 100 с помощью трубопровода 93 через отверстие 95 в корпусе 94 связана с внутренней полостью 28 дополнительного цилиндра, а полость 101 с помощью трубопровода 67 через аналогичное отверстие связана с внутренней полостью 34 силового цилиндра иглы 4. С противоположной стороны сквозные полости 100, 101 в золотнике 99 через выходные отверстия 97, 98 в корпусе 94 связаны с магистралями 47 низкого давления с помощью трубопроводов 105, 106. The cavity 100 by means of a pipe 93 through an opening 95 in the housing 94 is connected with the internal cavity 28 of the additional cylinder, and the cavity 101 by means of a pipe 67 through a similar hole is connected with the internal cavity 34 of the force cylinder of the needle 4. On the opposite side are through cavities 100, 101 in the spool 99 through the outlet openings 97, 98 in the housing 94 are connected to the lines 47 of low pressure using pipelines 105, 106.

Внутренняя полость 107 силового цилиндра перемещения золотника 99 с помощью трубопровода 53 также связана с внутренней полостью 28 дополнительного цилиндра. На корпусе 94 дополнительного дросселирующего устройства 54 со стороны пружинного элемента 102 установлена крышка 108, которая обеспечивает регулирование усилия сжатия пружинного элемента 102, что позволяет устанавливать необходимые соотношения Vc/Vr, Vm/Vr. Золотник 99 (см. фиг. 6) может иметь сквозные окна 100, 101 переменного сечения как сплошные, так и с перемычками 109 (фиг. 7). Внутренние полости 28, 34, через клапаны 92, 56 связаны со сквозными полостями 100, 101 золотника 99. Дополнительная регулировка дросселирующего устройства осуществляется с помощью ходового винта 110 выбором тех или иных соотношений Vc/Vr и Vm/Vr. Ходовой винт 110 установлен неподвижно на торце золотника 99 со стороны пружинного элемента 102. Крышка 108 имеет сквозное отверстие для прохождения ходового винта 110.The inner cavity 107 of the power cylinder moving the spool 99 using the pipe 53 is also connected with the inner cavity 28 of the additional cylinder. A cover 108 is mounted on the housing 94 of the additional throttling device 54 from the side of the spring element 102, which provides for the adjustment of the compression force of the spring element 102, which allows you to set the necessary ratios V c / V r , V m / V r . The spool 99 (see Fig. 6) may have through windows 100, 101 of variable cross section, both solid and with jumpers 109 (Fig. 7). The internal cavities 28, 34, through valves 92, 56 are connected with the through cavities 100, 101 of the spool 99. Additional adjustment of the throttling device is carried out using the lead screw 110 by choosing one or another ratio V c / V r and V m / V r . The lead screw 110 is fixedly mounted on the end face of the spool 99 from the side of the spring element 102. The cover 108 has a through hole for the passage of the lead screw 110.

Такой пресс работает следующим образом. Such a press works as follows.

После помещения нагретой заготовки 1 (фиг. 5) во втулку 2 контейнера 3 подают высокое давление во внутренние полости 85 форсирующе-возвратных цилиндров через открытые клапаны 91, 90. После чего основная подвижная траверса 13 начинает совершать холостой ход. При этом клапан 60 открыт, а клапан 42 наполнения закрыт для жидкости высокого давления и открыт для жидкости низкого давления. Поэтому во внутреннюю полость 40 главного силового цилиндра и внутренние полости 27 стабилизирующих цилиндров поступает жидкость низкого давления. При этом клапаны 52, 56, 88 и 92 закрыты. После того как короткий пресс-штемпель 6 войдет в контакт с заготовкой 1, а та, в свою очередь, с матрицей 5 клапан 42 наполнения открывает магистраль высокого давления и закрывает магистраль низкого давления. After placing the heated workpiece 1 (Fig. 5), high pressure is supplied to the sleeve 2 of the container 3 in the internal cavities 85 of the forcing-return cylinders through the open valves 91, 90. After that, the main movable crosshead 13 starts to idle. While the valve 60 is open, and the filling valve 42 is closed to the high pressure fluid and open to the low pressure fluid. Therefore, low-pressure liquid enters the inner cavity 40 of the master ram and the inner cavities 27 of the stabilizing cylinders. In this case, the valves 52, 56, 88 and 92 are closed. After the short press stamp 6 comes into contact with the workpiece 1, and that, in turn, with the matrix 5, the filling valve 42 opens the high-pressure line and closes the low-pressure line.

Начинается стадия распрессовки и истечения металла в зазор между каналом матрицы 5 и иглой 4. При этом клапаны 60, 90, 91 закрываются, а клапаны 52, 88, 92 и 56 все сразу или в определенной последовательности открываются. Жидкость из внутренней полости 28 дополнительного цилиндра начинает поступать в полости 27, 85 стабилизирующих и форсирующе-возвратных цилиндров и через клапан 92 подходит к сквозному отверстию 100 в золотнике 99 и к внутренней полости 107 силового цилиндра перемещения золотника 99. Одновременно с этим открываются клапаны 51, 50 и жидкость высокого давления через распределительное устройство 46 поступает во внутренние полости 44 возвратных цилиндров перемещения иглы 4. В случае, если закрыт клапан 49, игла 4 перемещается в процессе экструдирования заготовки 1 со скоростью контейнера 3 (Vm= Vc). Для выполнения условия (Vm < Vc) открываются клапаны 49, 56 и жидкость из внутренней полости 34 цилиндра перемещения иглы 4 под действием давления, создаваемого во внутренних полостях 44 возвратных цилиндров иглы, начинает вытесняться через отверстие 101 в золотнике 99 и через выходное отверстие 98 и трубопровод 106 поступает в магистраль 47 низкого давления. Игла 4 вместе с иглодержателем 36 и плунжером 35 отводится при этом назад и ее скорость Vm перемещения в сторону истечения металла будет меньше скорости Vc перемещения контейнера 3 (Vm < Vc).The stage of extrusion and the outflow of metal into the gap between the channel of the matrix 5 and the needle 4 begins. At the same time, the valves 60, 90, 91 are closed, and the valves 52, 88, 92 and 56 open all at once or in a certain sequence. The liquid from the inner cavity 28 of the additional cylinder begins to flow into the cavities 27, 85 of the stabilizing and boost-return cylinders and through the valve 92 it goes to the through hole 100 in the spool 99 and to the inner cavity 107 of the power cylinder for moving the spool 99. At the same time, the valves 51, 50 and the high-pressure fluid through the dispenser 46 enters the internal cavities 44 of the return cylinders for moving the needle 4. In the event that the valve 49 is closed, the needle 4 moves during the extrusion process otovki container 1 with a speed of 3 (V m = V c). To fulfill the condition (V m <V c ), valves 49, 56 are opened and the liquid from the inner cavity 34 of the needle movement cylinder 4, under the pressure created in the inner cavities 44 of the needle return cylinder, begins to be displaced through the opening 101 in the spool 99 and through the outlet 98 and pipeline 106 enters the low pressure line 47. In this case, the needle 4 together with the needle holder 36 and the plunger 35 is retracted backward and its speed V m of movement towards the outflow of metal will be less than the speed V c of movement of the container 3 (V m <V c ).

Под воздействием усилия экструдирования, передаваемого на пресс-штемпель 6 и иглу 4, происходит вытеснение рабочей жидкости из полостей 28 и 34 дополнительного и силового цилиндров перемещения иглы через открытые клапаны 52, 88, что обеспечивает выполнение выбранных для экструдирования соотношений Vc/Vr и Vm/Vr.Under the influence of the extrusion force transmitted to the press stamp 6 and the needle 4, the working fluid is displaced from the cavities 28 and 34 of the additional and power cylinders for moving the needle through open valves 52, 88, which ensures that the ratios V c / V r and V m / V r .

Жидкость из внутренней полости 28 дополнительного цилиндра одновременно воздействует на плунжер 104 дополнительного дросселирующего устройства 54, при этом плунжер 104 воздействует на золотник 99, перемещая его вправо (фиг. 6). Этому перемещению противодействует пружинный элемент 102, который одной стороной упирается в золотник 99, а другой в крышку 108. В процессе экструдирования боковая поверхность заготовки 1 уменьшается, поэтому доля усилия, передаваемого на заготовку 1 через контейнер 3, также уменьшается, а доля усилия, передаваемого через короткий пресс-штемпель 6, увеличивается. Вследствие этого давление во внутренней полости 28 дополнительного цилиндра постоянно увеличивается, а следовательно, повышается усилие на плунжерах 30 и 104 дополнительного и силового цилиндров перемещения золотника 99. Под воздействием этого усилия плунжер 104 и золотник 99 непрерывно перемещаются вправо, сжимая при этом пружинный элемент 102. При перемещении золотника 99 его сквозные отверстия 100, 101 в различные моменты времени по разному будут располагаться относительно входных 95, 96 и выходных 97, 98 отверстий в корпусе 94 дополнительного дросселирующего устройства (фиг. 6). The fluid from the inner cavity 28 of the additional cylinder simultaneously acts on the plunger 104 of the additional throttling device 54, while the plunger 104 acts on the spool 99, moving it to the right (Fig. 6). This movement is counteracted by the spring element 102, which abuts against the spool 99 on one side and the cover 108 on the other. During the extrusion process, the side surface of the workpiece 1 decreases, so the proportion of the force transmitted to the workpiece 1 through the container 3 also decreases, and the proportion of the force transmitted through a short stamp 6, increases. As a result, the pressure in the inner cavity 28 of the additional cylinder is constantly increasing, and therefore, the force on the plungers 30 and 104 of the additional and power cylinders for moving the spool 99 increases. Under the influence of this force, the plunger 104 and the spool 99 continuously move to the right, compressing the spring element 102. When moving the spool 99, its through holes 100, 101 at different points in time will be differently located relative to the input 95, 96 and output 97, 98 holes in the housing 94 additional dross a liating device (Fig. 6).

Сквозные отверстия 100, 101 (фиг. 7,a) выполняются постоянного или переменного сечения по длине золотника 99. Отверстие, связанное с внутренней полостью 34 силового цилиндра перемещения иглы 4, имеет перемычки 109 (см. фиг. 7, b, c), обеспечивающие поступательное перемещение иглы 4 при ее циклическом нагружении. Это позволяет снизить адгезию металла к игле 4, что повышает качество внутренней поверхности получаемого полого изделия. В результате этого скорости обратного хода плунжеров 30, 35 дополнительного и силового цилиндров перемещения иглы будут переменными. Таким образом, соотношения Vc/Vr, Vm/Vr могут быть как переменными, так и постоянными в течение всего цикла экструдирования.Through holes 100, 101 (Fig. 7, a) are made of constant or variable cross-section along the length of the spool 99. The hole associated with the inner cavity 34 of the force cylinder for moving the needle 4 has jumpers 109 (see Fig. 7, b, c), providing translational movement of the needle 4 during its cyclic loading. This allows you to reduce the adhesion of the metal to the needle 4, which improves the quality of the inner surface of the resulting hollow product. As a result of this, the reverse speed of the plungers 30, 35 of the additional and power cylinders for moving the needle will be variable. Thus, the ratios V c / V r , V m / V r can be both variable and constant throughout the extrusion cycle.

Вышеописанное дополнительное дросселирующее устройство является универсальным, обеспечивающим дополнительное вытеснение жидкости из полостей 28, 34 как одновременно, так и раздельно. The above additional throttling device is universal, providing additional displacement of fluid from the cavities 28, 34 both simultaneously and separately.

В конструкции пресса (фиг. 8) входит система стабилизации скорости Vc перемещения иглы 4 по отношению к скорости Vr перемещения короткого пресс-штемпеля 6.The design of the press (Fig. 8) includes a system for stabilizing the speed V c of the movement of the needle 4 with respect to the speed V r of the movement of the short press stamp 6.

Эта система включает в себя: закрепленную на полом плунжере 30 дополнительного цилиндра промежуточную подвижную траверсу 111, жестко связанную, по меньшей мере, с одним промежуточным цилиндром, состоящую из цилиндрического корпуса 112 и плунжера 113. Один из элементов этого цилиндра жестко связан с промежуточной подвижной траверсой 111, а другой - с основной подвижной траверсой 13. Внутренняя полость 114 промежуточного цилиндра через клапан 115 и трубопровод 116 связана с внутренней полостью 44 возвратного цилиндра иглы 4. Дополнительно внутренняя полость 44 этого возвратного цилиндра через клапаны 50, 51, трубопровод 69 и распределительное устройство 46 соединено с магистралью 41 высокого давления. This system includes: an intermediate movable yoke 111 fixed to the hollow plunger 30 of the additional cylinder, rigidly connected to at least one intermediate cylinder, consisting of a cylindrical body 112 and the plunger 113. One of the elements of this cylinder is rigidly connected to the intermediate movable yoke 111, and the other with the main movable traverse 13. The inner cavity 114 of the intermediate cylinder through the valve 115 and the pipe 116 is connected with the inner cavity 44 of the return cylinder of the needle 4. Additionally, the inner spine 44 of the return cylinder through the valves 50, 51, conduit 69 and the dispenser 46 is connected to the high pressure manifold 41.

Полость 34 силового цилиндра перемещения иглы 4 через клапаны 49 и 119 и трубопровод 117 соединена с внутренней полостью 85 форсирующе-возвратных цилиндров, а через клапан 91 с магистралью 41 высокого давления. Соединение других полостей цилиндров магистралями и расположение клапанов идентично вышерассмотренным гидравлическим схемам, представленным на фиг. 3 и 5. The cavity 34 of the power cylinder for moving the needle 4 through the valves 49 and 119 and the pipe 117 is connected to the internal cavity 85 of the forcing-return cylinders, and through the valve 91 to the high-pressure line 41. The connection of the other cylinder cavities with the lines and the arrangement of the valves are identical to the hydraulic circuits described above, shown in FIG. 3 and 5.

Работа пресса, представленного на фиг.8, в основном аналогична описанному выше на фиг. 5. The operation of the press shown in FIG. 8 is basically similar to that described above in FIG. 5.

Перед началом экструдирования внутренняя полость 28 дополнительного цилиндра сообщается с магистралью 47 низкого давления через трубопровод 26, клапан 52, канал 25 в плунжере 24 стабилизирующего цилиндра и его полость 27, клапаны 60, 91 и клапан 42 наполнения. С этой же магистралью соединена внутренняя полость 114 промежуточного цилиндра через клапаны 115, трубопровод 116, канал в полости плунжера 39 возвратного цилиндра перемещения иглы 4, трубопровод 69, клапаны 51, 50 и распределительное устройство 46. В этот момент клапан 49 временно закрыт. Before extrusion begins, the internal cavity 28 of the additional cylinder communicates with the low-pressure line 47 through a pipe 26, a valve 52, a channel 25 in the plunger 24 of the stabilizing cylinder and its cavity 27, valves 60, 91 and the filling valve 42. An inner cavity 114 of the intermediate cylinder is connected to the same line through valves 115, pipeline 116, a channel in the cavity of the plunger 39 of the return cylinder for moving the needle 4, pipe 69, valves 51, 50 and switchgear 46. At this point, valve 49 is temporarily closed.

После подачи заготовки 1 в полость втулки 2 контейнера 3 открывается клапан 49 и распределительное устройство 46 срабатывает так, что жидкость поступает в полость 34 силового цилиндра перемещения иглы 4. В результате чего плунжер 35 перемещает иглодержатель 36 и иглу 4 сквозь полый короткий пресс-штемпель 6 и отверстие в заготовке 1 и устанавливает иглу в канале матрицы 5. После этого с помощью клапана 49 перекрывается трубопровод 55, при этом в полости 34 силового цилиндра иглы остается рабочая жидкость, а с помощью клапана 52 - трубопровод 26, при этом в полости 28 дополнительного цилиндра также остается рабочая жидкость. After supplying the workpiece 1 to the cavity of the sleeve 2 of the container 3, the valve 49 opens and the dispenser 46 is actuated so that the fluid enters the cavity 34 of the force cylinder for moving the needle 4. As a result, the plunger 35 moves the needle holder 36 and the needle 4 through the hollow short stamp 6 and the hole in the workpiece 1 and sets the needle in the channel of the matrix 5. After that, using the valve 49, the pipe 55 is closed, while the working fluid remains in the cavity 34 of the needle cylinder, and with the valve 52 - the pipe 26, while cavity 28 of the additional cylinder also remains the working fluid.

При необходимости вести экструдирование в условиях равенства скоростей перемещений контейнера 3 и иглы 6 (Vc=Vm) рабочая жидкость во внутренней полости 34 силового цилиндра перемещения иглы 4 запирается с помощью клапана 49. В процессе экструдирования вместе с основной подвижной траверсой 13 перемещается как одно целое дополнительный цилиндр, а закрепленные на траверсе 13 толкатели 32 упираются своими торцами в контейнер 3, приводя последний в совместное движение.If necessary, to extrude under conditions of equal speeds of movement of the container 3 and the needle 6 (V c = V m ), the working fluid in the inner cavity 34 of the force cylinder moving the needle 4 is locked using the valve 49. During the extrusion process, together with the main movable traverse 13 moves as one the whole additional cylinder, and the pushers 32 fixed on the traverse 13 abut their ends against the container 3, bringing the latter into joint movement.

Для выполнения заданного соотношения Vm/Vr открывают клапаны 115 и 49. Поскольку перед началом экструдирования внутренние полости 114 и 44 промежуточного точного и возвратного цилиндров посредством закрытия клапана 51 отключают от магистрали 41 высокого давления, то жидкость из внутренней полости 34 силового цилиндра перемещения иглы 4 под действием плунжера 39 возвратного цилиндра поступает через клапан 49, трубопровод 117, клапан 119 во внутреннюю полость 85 форсирующе-возвратного цилиндра. При этом клапан 68 открыт и жидкость из полости 45 цилиндра возврата подвижной траверсы вытесняется в магистраль 47 низкого давления. Причем закрытый клапан 60 исключает возможность слива жидкости в магистраль 47 низкого давления из стабилизирующих цилиндров при рабочем ходе основной подвижной траверсы 13.To fulfill the specified ratio V m / V r , valves 115 and 49 are opened. Since the internal cavities 114 and 44 of the intermediate precise and return cylinders are disconnected from the high-pressure line 41 by closing the valve 51 before extruding, the fluid from the inner cavity 34 of the needle moving cylinder 4 under the action of the plunger 39, the return cylinder enters through the valve 49, pipe 117, valve 119 into the internal cavity 85 of the boost-return cylinder. In this case, the valve 68 is open and the fluid from the cavity 45 of the return cylinder of the movable crosshead is forced into the low-pressure line 47. Moreover, the closed valve 60 eliminates the possibility of draining the fluid into the low-pressure line 47 from the stabilizing cylinders during the working stroke of the main movable crosshead 13.

Скорость экструдирования определяется разностью скорости перемещения основной подвижной траверсы 13 и скоростью обратного хода плунжера 30 дополнительного цилиндра. Стабилизирующий цилиндр 23 обеспечивает постоянную разность между скоростью Vс перемещения контейнера 3 и скоростью Vr перемещения короткого пресс-штемпеля 6.The extrusion speed is determined by the difference in the speed of movement of the main movable crosshead 13 and the speed of the reverse stroke of the plunger 30 of the additional cylinder. The stabilizing cylinder 23 provides a constant difference between the speed V s of the movement of the container 3 and the speed V r of the movement of the short press stamp 6.

Дополнительные возможности по изменению кинематического коэффициента Kv1 контейнера появляются при использовании дополнительного дросселирующего устройства 54 (его работа описана выше).Additional possibilities for changing the kinematic coefficient K v1 of the container appear when using an additional throttling device 54 (its operation is described above).

Вытеснение жидкости из внутренней полости 114 промежуточного цилиндра через клапан 115 во внутреннюю полость 44 возвратных цилиндров перемещения иглы 4 и одновременное перетекание жидкости из внутренней полости 34 силового цилиндра перемещения иглы 4 во внутреннюю полость 85 форсирующе-возвратного цилиндра при открытых клапанах 49, 119 и закрытом клапане 90 обеспечивает выполнение заданного соотношения Vm/Vr.The displacement of fluid from the inner cavity 114 of the intermediate cylinder through the valve 115 into the inner cavity 44 of the return cylinder 4 to move the needle 4 and the simultaneous flow of fluid from the inner cavity 34 of the power cylinder to move the needle 4 into the inner cavity 85 of the force-return cylinder with the valves 49, 119 open and the valve closed 90 ensures the fulfillment of a predetermined ratio V m / V r .

В этом случае выполняются следующие кинематические условия
Vc > Vm > Vr
Kv1 = Vc/Vr=const,
Kv2 = Vm/Vr=const,
Kv3 = Kv1/Kv2=Vc/Vm=const.
In this case, the following kinematic conditions are satisfied
V c > V m > V r
K v1 = V c / V r = const,
K v2 = V m / V r = const,
K v3 = K v1 / K v2 = V c / V m = const.

Схема является универсальной и позволяет быстро переходить на обратный способ экструдирования посредством запирания жидкости во внутренних полостях 28 и 34 дополнительного и силового цилиндров перемещения иглы 4 с помощью клапанов 49, 51, 52 и 115. В этом случае скорости перемещения короткого пресс-штемпеля 6, контейнера 3 и иглы 4 равны (Vr=Vc=Vm).The scheme is universal and allows you to quickly switch to the reverse extrusion method by locking the liquid in the internal cavities 28 and 34 of the additional and power cylinders for moving the needle 4 using valves 49, 51, 52 and 115. In this case, the speed of movement of the short press stamp 6, container 3 and needles 4 are equal (V r = V c = V m ).

Расчет параметров всех цилиндров производится с учетом того, что плунжер 20 главного силового цилиндра совершает рабочий ход на ту же величину, что и плунжер 84 (F4) форсирующе-возвратного цилиндра и цилиндрический корпус 23 (F2) стабилизирующего цилиндра. Плунжер 30 дополнительного цилиндра (F1) при совершении обратного хода перемещается на длину рабочей полости, равной H1. Следовательно, для поддержания Kv1 постоянным необходимо выдержать соотношения
F1H1=F2Hp (6),
F2=F1(H1/Hp) (7),
где F1 - площадь поперечного сечения плунжера 30 дополнительного цилиндра;
F2 - суммарная площадь поперечного сечения плунжеров 24 стабилизирующих цилиндров;
H1 - длина рабочей полости 40 главного цилиндра пресса.
The calculation of the parameters of all cylinders is based on the fact that the plunger 20 of the main power cylinder makes the stroke by the same amount as the plunger 84 (F 4 ) of the forcing-return cylinder and the cylindrical body 23 (F 2 ) of the stabilizing cylinder. The plunger 30 of the additional cylinder (F 1 ) when making a reverse stroke moves to the length of the working cavity equal to H 1 . Therefore, to maintain K v1 constant, it is necessary to maintain the relations
F 1 H 1 = F 2 H p (6),
F 2 = F 1 (H 1 / H p ) (7),
where F 1 is the cross-sectional area of the plunger 30 of the additional cylinder;
F 2 - the total cross-sectional area of the plungers 24 stabilizing cylinders;
H 1 - the length of the working cavity 40 of the main cylinder of the press.

Учитывая, что
Kv1=Hp/(Hp-H1) (8),
H1/Hp=1-1/Kv1 (9),
следовательно
F2=F1(1-1/Kv1) (10)
Аналогичная зависимость устанавливается между площадями F3 плунжера 35 силового цилиндра перемещения иглы 4 и F4 плунжера 84 форсирующе-возвратного цилиндра.
Given that
K v1 = H p / (H p -H 1 ) (8),
H 1 / H p = 1-1 / K v1 (9),
hence
F 2 = F 1 (1-1 / K v1 ) (10)
A similar relationship is established between the areas F 3 of the plunger 35 of the force cylinder for moving the needle 4 and F 4 of the plunger 84 of the forcing-return cylinder.

Для обеспечения постоянства величины кинематического коэффициента Kv3
Kv3=Hp/(Hp-H2) (11)
необходимо выполнение условия
F4=F3(1-1/Kv3) (12),
где F3 - площадь поперечного сечения плунжера 35 силового цилиндра перемещения иглы 4;
F4 - суммарная площадь поперечного сечения плунжеров 84 форсирующе-возвратных цилиндров;
H2 - величина перемещения иглы 4 относительно пресс-штемпеля.
To ensure the constancy of the kinematic coefficient K v3
K v3 = H p / (H p -H 2 ) (11)
the condition is necessary
F 4 = F 3 (1-1 / K v3 ) (12),
where F 3 - the cross-sectional area of the plunger 35 of the power cylinder moving the needle 4;
F 4 - the total cross-sectional area of the plungers 84 forcing-return cylinders;
H 2 - the amount of movement of the needle 4 relative to the stamp.

При ходе иглы 4 в обратном направлении плунжер 35 силового цилиндра перемещения иглы 4 и корпус 38 возвратного цилиндра перемещения иглы (F5) совершают одинаковое перемещение H2, равное длине рабочей части внутренней полости силового цилиндра перемещения иглы 4. Это перемещение для плунжеров 113 (F6) промежуточных цилиндров равна длине рабочей части внутренней полости 28 дополнительного цилиндра. Тогда выполняются соотношения
F6H1=F5H2 (13),
F6=F5(H2/H1) (14),
H1=Hp(1-1/Kv1) (15),
H2=Hp(1-1/Kv2) (16),
F6=F5(Hp(1-1/Kv3)/Hp(1-1/Kv1) (17)
F6=F5(1-1/Kv3)/(1-1/Kv1) (18),
где F5 - суммарная площадь поперечного сечения плунжеров 39 возвратных цилиндров перемещения иглы;
F6- суммарная площадь поперечных сечений плунжеров 113 промежуточных цилиндров.
When the needle 4 moves in the opposite direction, the plunger 35 of the force cylinder for moving the needle 4 and the body 38 of the return cylinder for moving the needle (F 5 ) make the same movement H 2 equal to the length of the working part of the inner cavity of the power cylinder for moving the needle 4. This is a movement for plungers 113 (F 6 ) the intermediate cylinders is equal to the length of the working part of the inner cavity 28 of the additional cylinder. Then the relations
F 6 H 1 = F 5 H 2 (13),
F 6 = F 5 (H 2 / H 1 ) (14),
H 1 = H p (1-1 / K v1 ) (15),
H 2 = H p (1-1 / K v2 ) (16),
F 6 = F 5 (H p (1-1 / K v3 ) / H p (1-1 / K v1 ) (17)
F 6 = F 5 (1-1 / K v3 ) / (1-1 / K v1 ) (18),
where F 5 is the total cross-sectional area of the plungers 39 return needle movement cylinders;
F 6 is the total cross-sectional area of the plungers 113 of the intermediate cylinders.

Конструкция патентуемого гидравлического пресса проста и надежна в эксплуатации за счет применения зависимых приводов перемещения контейнера, короткого пресс-штемпеля и иглы, когда автоматически на протяжении всего цикла работы поддерживаются заданные кинематические условия, независимо от скорости перемещения основной подвижной траверсы. Усилие экструдирования при этом на 15-20% ниже способа прямого экструдирования и на 5-10% выше обратного способа. The design of the patented hydraulic press is simple and reliable due to the use of dependent drives for moving the container, a short press stamp and a needle, when the specified kinematic conditions are automatically maintained throughout the work cycle, regardless of the speed of movement of the main movable crosshead. The extrusion force in this case is 15-20% lower than the direct extrusion method and 5-10% higher than the reverse method.

Размещение дополнительного цилиндра внутри основной подвижной траверсы позволяет до 20% уменьшить длину пресса по сравнению с прессами, имеющими раздельные привода перемещения контейнера, пресс-штемпеля и иглы. Placing an additional cylinder inside the main movable traverse allows up to 20% reduction in the length of the press compared to presses with separate drives for moving the container, the stamp and the needle.

Выполнение функций форсирующих, возвратных и стабилизирующих цилиндров одной парой универсальных цилиндров существенно упрощает конструкцию пресса, снижает ее металлоемкость, облегчает ее обслуживание и уменьшает габаритные размеры пресса. Performing the functions of forcing, returning and stabilizing cylinders with one pair of universal cylinders significantly simplifies the design of the press, reduces its metal consumption, facilitates its maintenance and reduces the overall dimensions of the press.

Применение простого в эксплуатации универсального гидравлического дополнительного дросселирующего устройства, предназначенного для выполнения заданных кинематических условий как для контейнера, так и иглы позволяет существенно расширить технологические возможности пресса без применения сложных в эксплуатации электронных программных регуляторов скорости. The use of an easy-to-use universal hydraulic additional throttling device designed to fulfill the specified kinematic conditions for both the container and the needle allows you to significantly expand the technological capabilities of the press without the use of complicated electronic programmed speed controllers.

Новым решением является применение системы цилиндров, стабилизирующих скорости перемещения контейнера и иглы. A new solution is the use of a cylinder system that stabilizes the speed of movement of the container and the needle.

В предлагаемом прессе путем простого переключения клапанов, установленных на магистралях высокого и низкого давления, достигается то или иное необходимое для изготовления конкретной продукции соотношение скоростей контейнера, короткого пресс-штемпеля и иглы. In the proposed press, by simply switching the valves installed on the high and low pressure lines, one or another ratio of the speeds of the container, the short press stamp and the needle necessary for the manufacture of specific products is achieved.

Затраты на изготовление пресса на 10-15% выше затрат на изготовление обратных прессов, однако это компенсируется повышением производительности и улучшением качества получаемых изделий. The cost of manufacturing a press is 10-15% higher than the cost of manufacturing a back press, but this is offset by an increase in productivity and an improvement in the quality of the resulting products.

Предлагаемый гидравлический экструзионный пресс за счет рационального конструктивного исполнения имеет небольшие габаритные размеры из-за малой металлоемкости, отличается небольшим вспомогательным временем и высоким коэффициентом использования металла заготовки. Производительность такого пресса в 2-2,5 раза превышает производительность пресса прямого действия и в 1,3-1,8 раз пресса обратного действия. The proposed hydraulic extrusion press due to the rational design has small overall dimensions due to low metal consumption, has a small auxiliary time and a high utilization rate of the workpiece metal. The productivity of such a press is 2-2.5 times higher than the productivity of a direct-acting press and 1.3-1.8 times the productivity of a reverse-acting press.

Claims (25)

1. Способ горячего экструдирования полых изделий с активным действием сил трения, включающий нагрев полой заготовки, подлежащей экструдированию, размещение во втулке контейнера, в который через полость этой заготовки пропускают иглу, выдавливание заготовки с помощью короткого пресс-штемпеля, через образованный каналом матрицы и иглой кольцевой зазор, определяющий форму и геометрические размеры готового изделия, в процессе экструдирования отношение скоростей перемещения пресс-штемпеля, контейнера и иглы поддерживают в определенном интервале, отличающийся тем, что в процессе экструдирования скорость vc перемещения контейнера превышает скорость vr перемещения короткого пресс-штемпеля в 1,01 - 1,4 раза, а скорость vm перемещения иглы превышает скорость vr перемещения короткого пресс-штемпеля в 1,01 - 1,05 раза, при этом соотношение скорости vc перемещения контейнера и скорости vm перемещения иглы выбирают в интервале 1,02 - 1,33 в зависимости от коэффициента вытяжки и градиента температур.1. The method of hot extrusion of hollow products with the active action of friction, including heating the hollow billet to be extruded, placing a container in the sleeve into which a needle is passed through the cavity of this billet, extruding the billet using a short press stamp through the matrix channel and the needle formed the annular gap, which determines the shape and geometric dimensions of the finished product, during extrusion, the ratio of the speeds of movement of the stamp, container and needle is maintained in a certain interval, characterized in that during the extrusion rate v c transferring the container exceeds the speed v r displacement short ram 1.01 - 1.4 times, and the velocity v m move the needle exceeds speed v r displacement short ram 1 , 01 - 1.05 times, while the ratio of the speed v c of moving the container and the speed v m of moving the needle is selected in the range of 1.02 - 1.33 depending on the drawing coefficient and temperature gradient. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в процессе экструдирования изменяют соотношения vc / vr, vm / vr скорости vc перемещения контейнера и скорости vr перемещения короткого пресс-штемпеля, а также скорости vm перемещения иглы и скорости vr перемещения короткого пресс-штемпеля.2. The method according to claim 1, characterized in that during the extrusion process the ratios v c / v r , v m / v r of the speed v c of movement of the container and the speed v r of movement of the short press stamp, and also the speed of v m of the needle movement are changed and speed v r the movement of the short stamp. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в процессе экструдирования соотношение vc / vr скорости перемещения контейнера и скорости vr перемещения короткого пресс-штемпеля изменяют от 1,01 до 1,4 по любому заданному закону в зависимости от величины коэффициента вытяжки и принятых температурно-скоростных условий процесса.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that in the extrusion process, the ratio v c / v r of the container moving speed and the moving speed v r of the short press stamp varies from 1.01 to 1.4 according to any given law, depending on the magnitude of the hood coefficient and the accepted temperature and speed conditions of the process. 4. Способ по п.2 или 3, отличающийся тем, что в процессе экструдирования соотношение vm / vr скорости vm перемещения иглы и скорости vr перемещения короткого пресс-штемпеля уменьшают от 1,05 до 1,01.4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that in the extrusion process, the ratio v m / v r of speed v m of movement of the needle and speed v r of movement of the short press stamp is reduced from 1.05 to 1.01. 5. Способ по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что в процессе экструдирования скорость vr перемещения короткого пресс-штемпеля изменяют в зависимости от распределения градиента температур по длине заготовки.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that during the extrusion process, the speed v r of the movement of the short press stamp is changed depending on the distribution of the temperature gradient along the length of the workpiece. 6. Способ по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что передний торец заготовки нагревают в интервале температур от 0,75 до 0,9 температуры верхней границы интервала технологической пластичности экструдируемого материала, а задний торец заготовки нагревают в интервале температура 0,6 до 0,7 температуры верхней границы интервала технологической пластичности экструдируемого материала в зависимости от толщины стенки экструдируемой заготовки. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the front end of the preform is heated in the temperature range from 0.75 to 0.9, the temperature of the upper boundary of the interval of technological plasticity of the extrudable material, and the rear end of the preform is heated in the temperature range 0, 6 to 0.7 of the temperature of the upper boundary of the range of technological plasticity of the extrudable material, depending on the wall thickness of the extrudable workpiece. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что перед экструдированием температуру нагрева контейнера устанавливают в интервале от 0,1 до 0,95 температуры нагрева переднего торца заготовки. 7. The method according to claim 6, characterized in that before extrusion the heating temperature of the container is set in the range from 0.1 to 0.95 of the heating temperature of the front end of the workpiece. 8. Способ по любому из пп.1 - 7, отличающийся тем, что игле сообщают циклическое поступательное движение в направлении истечения металла за счет циклического нагружения. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the needle is informed of a cyclic translational movement in the direction of metal outflow due to cyclic loading. 9. Способ по любому из пп.1 - 8, отличающийся тем, что при постоянной величине соотношения скорости vc перемещения контейнера и скорости vr перемещения короткого пресс-штемпеля максимальную величину этого соотношения определяют по суммарной площади поперечных сечений всех пар цилиндров, стабилизирующих скорость vc перемещения короткого пресс-штемпеля.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that for a constant ratio of the speed v c of moving the container to the speed v r of moving the short press stamp, the maximum value of this ratio is determined by the total cross-sectional area of all pairs of cylinders that stabilize the speed v c moving the short stamp. 10. Гидравлический экструзионный пресс для получения полых изделий, содержащий жестко смонтированные на станине переднюю и заднюю поперечины, контейнер, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси пресса, основную подвижную траверсу с жестко закрепленным на ней плунжером, по меньшей мере один силовой цилиндр, корпус которого неподвижно закреплен на задней поперечине, а внутренняя полость связана с магистралями высокого и низкого давления, дополнительный цилиндр, связанный с основной подвижной траверсой, внутренняя полость которого соединена через дросселирующее устройство с магистралью низкого давления, короткий пресс-штемпель, закрепленный на плунжере дополнительного цилиндра, а полый длинный пресс-штемпель, закрепленный на передней поперечине соосно с коротким пресс-штемпелем, отличающийся тем, что короткий пресс-штемпель выполнен полым и заодно с пресс-шайбой, в его полости установлена игла с иглодержателем, связанным с плунжером силового цилиндра иглы и ее подвижной траверсой, размещенной внутри основной подвижной траверсы, пресс снабжен прошивнем с фланцем, цилиндрической втулкой с буртами, выполненными соответственно на внутренней и наружной ее поверхностях, и подпружиненным элементом, размещенным между корпусом короткого пресс-штемпеля и наружной поверхностью цилиндрической втулки, при этом прошивень с фланцем установлен внутри короткого пресс-штемпеля и жестко связан с цилиндрической втулкой, а игла размещена внутри прошивня и выполнена с цилиндрическим буртом, наружный диаметр которого соответствует внутреннему диаметру цилиндрической втулки, и жестко связана с иглодержателем посредством хвостовика. 10. A hydraulic extrusion press for producing hollow products, comprising front and rear cross members rigidly mounted on the bed, a container mounted with the possibility of reciprocating movement along the longitudinal axis of the press, a main movable crosshead with a plunger rigidly fixed to it, at least one power cylinder , the casing of which is fixedly mounted on the rear cross member, and the internal cavity is connected to the high and low pressure lines, an additional cylinder associated with the main movable a traverse, the inner cavity of which is connected through a throttling device to the low-pressure line, a short stamp fixed on the plunger of the additional cylinder, and a hollow long press stamp fixed on the front cross member coaxially with the short press stamp, characterized in that the short press -the stamp is hollow and at the same time with a press washer, a needle is installed in its cavity with a needle holder connected to the plunger of the force cylinder of the needle and its movable traverse located inside the main movable the traverse, the press is equipped with a piercing with a flange, a cylindrical sleeve with collars made respectively on its inner and outer surfaces, and a spring-loaded element located between the body of the short press stamp and the outer surface of the cylindrical sleeve, while the piercing with the flange is installed inside the short press stamp and rigidly connected to the cylindrical sleeve, and the needle is placed inside the piercing and is made with a cylindrical shoulder, the outer diameter of which corresponds to the inner diameter of the cylindrical tulkus and rigidly connected to the needle holder by the shank. 11. Пресс по п.10, отличающийся тем, что плунжер дополнительного цилиндра установлен внутри основной подвижной траверсы, выполнен полым и снабжен центрирующим хвостовиком, проходящим через дно цилиндрического корпуса дополнительного цилиндра. 11. The press of claim 10, characterized in that the plunger of the additional cylinder is installed inside the main movable beam, made hollow and provided with a centering shank passing through the bottom of the cylindrical body of the additional cylinder. 12. Пресс по п.10 или 11, отличающийся тем, что основное дросселирующее устройство дополнительного цилиндра содержит по меньшей мере один стабилизирующий цилиндр, представляющий собой цилиндрический корпус, во внутренней полости которого расположен плунжер, и один из указанных элементов стабилизирующего цилиндра закреплен на задней поперечине, а другой - жестко связан с основной подвижной траверсой, причем внутренняя полость стабилизирующего цилиндра сообщается гидравлически с внутренней полостью дополнительного цилиндра. 12. The press according to claim 10 or 11, characterized in that the main throttling device of the additional cylinder contains at least one stabilizing cylinder, which is a cylindrical body, in the inner cavity of which a plunger is located, and one of these elements of the stabilizing cylinder is mounted on the rear cross member and the other is rigidly connected to the main movable traverse, and the inner cavity of the stabilizing cylinder communicates hydraulically with the inner cavity of the additional cylinder. 13. Пресс по п.12, отличающийся тем, что стабилизирующий цилиндр имеет площадь поперечного сечения, равную
F2 = F1 (1 - 1 / Kv1),
где F1 - площадь поперечного сечения дополнительного цилиндра;
F2 - площадь поперечного сечения стабилизирующего цилиндра;
Kv1 - заданная постоянная величина соотношения vc / vr скорости vc перемещения контейнера и скорости vr перемещения короткого пресс-штемпеля.
13. The press of claim 12, wherein the stabilizing cylinder has a cross-sectional area equal to
F 2 = F 1 (1 - 1 / K v 1 ),
where F 1 is the cross-sectional area of the additional cylinder;
F 2 is the cross-sectional area of the stabilizing cylinder;
K v 1 - a given constant value of the ratio v c / v r speed v c the movement of the container and speed v r the movement of the short stamp.
14. Пресс по п.12 или 13, отличающийся тем, что суммарная площадь поперечных сечений всех пар цилиндров, стабилизирующих скорость vr перемещения короткого пресс-штемпеля, равна
ΣF2 = F1(1-1/Kv1 max),
где F1 - площадь поперечного сечения дополнительного цилиндра;
ΣF2 - суммарная площадь поперечных сечений всех пар стабилизирующих цилиндров;
Kv1max - максимальная величина соотношения vc / vr скорости vc перемещения контейнера и скорости vr перемещения короткого пресс-штемпеля.
14. Press according to claim 12 or 13, characterized in that the total cross-sectional area of all pairs of cylinders stabilizing the speed v r of movement of the short press stamp is equal to
ΣF 2 = F 1 (1-1 / K v1 max ),
where F 1 is the cross-sectional area of the additional cylinder;
ΣF 2 is the total cross-sectional area of all pairs of stabilizing cylinders;
K v 1 m a x is the maximum ratio v c / v r of speed v c of movement of the container and speed v r of movement of the short press stamp.
15. Пресс по любому из пп.10 - 14, отличающийся тем, что он содержит по меньшей мере два форсирующе-возвратных силовых цилиндра, каждый из которых выполнен в виде цилиндрического корпуса, во внутренней полости которого расположен плунжер, один из указанных элементов каждого форсирующе-возвратного силового цилиндра неподвижно закреплен на одной из поперечин, а другой жестко связан с основной подвижной траверсой, внутренняя полость каждого из них сообщается с магистралями жидкости низкого и высокого давления, а внутренняя полость каждого форсирующе-возвратного силового цилиндра гидравлически связана с внутренней полостью дополнительного цилиндра. 15. Press according to any one of paragraphs.10 to 14, characterized in that it contains at least two forcing-returning power cylinders, each of which is made in the form of a cylindrical body, in the inner cavity of which there is a plunger, one of these elements of each forcing - the returnable power cylinder is fixedly mounted on one of the crossbars, and the other is rigidly connected to the main movable traverse, the internal cavity of each of them communicates with the high and low pressure fluid lines, and the internal cavity of each force the discharge-returning power cylinder is hydraulically connected to the internal cavity of the additional cylinder. 16. Пресс по п.10 или 15, отличающийся тем, что он содержит одну пару возвратных цилиндров иглы, каждый из которых состоит из цилиндрического корпуса и плунжера, причем один из элементов каждого цилиндра закреплен на основной, а другой - на подвижной траверсе иглы. 16. The press according to claim 10 or 15, characterized in that it contains one pair of return needle cylinders, each of which consists of a cylindrical body and a plunger, one of the elements of each cylinder being fixed to the main one and the other to the movable needle traverse. 17. Пресс по п.15 или 16, отличающийся тем, что он снабжен промежуточной подвижной траверсой, жестко связанной с плунжером дополнительного цилиндра, и промежуточными цилиндрами, каждый из которых состоит из цилиндрического корпуса и плунжера, корпус каждого из цилиндров размещен на основной подвижной траверсе, а плунжер жестко связан с промежуточной подвижной траверсой. 17. The press according to claim 15 or 16, characterized in that it is equipped with an intermediate movable traverse rigidly connected to the plunger of the additional cylinder, and intermediate cylinders, each of which consists of a cylindrical body and plunger, the body of each of the cylinders is placed on the main movable traverse and the plunger is rigidly connected to the intermediate movable traverse. 18. Пресс по п.17, отличающийся тем, что цилиндрами стабилизации движения иглы являются форсирующе-возвратные силовые цилиндры, состоящие из цилиндрического корпуса и плунжера, один из элементов каждого из них жестко связан с задней поперечиной, а другой - также жестко связан с основной подвижной траверсой. 18. Press according to claim 17, characterized in that the needle stabilization cylinders are force-returning power cylinders consisting of a cylindrical body and a plunger, one of the elements of each of them is rigidly connected to the rear cross member, and the other is also rigidly connected to the main movable traverse. 19. Пресс по п. 17 или 18, отличающийся тем, что внутренняя полость промежуточного цилиндра сообщается с внутренней полостью возвратного цилиндра иглы, а внутренняя полость силового цилиндра иглы гидравлически связана с внутренней полостью форсирующе-возвратного цилиндра. 19. The press according to claim 17 or 18, characterized in that the inner cavity of the intermediate cylinder communicates with the inner cavity of the return cylinder of the needle, and the inner cavity of the power cylinder of the needle is hydraulically connected to the inner cavity of the boost-return cylinder. 20. Пресс по любому из пп.17 - 19, отличающийся тем, что внутренние полости возвратных цилиндров иглы и силового цилиндра иглы гидравлически связаны через соответствующие клапаны с магистралями высокого и низкого давления. 20. Press according to any one of paragraphs.17 to 19, characterized in that the internal cavity of the return cylinders of the needle and the force cylinder of the needle are hydraulically connected through the corresponding valves to the high and low pressure lines. 21. Пресс по любому из пп.12 - 20, отличающийся тем, что магистраль, связывающая внутренние полости каждого цилиндра стабилизации и форсирующе-возвратных цилиндров, гидравлически связанных с внутренней полостью дополнительного цилиндра, помимо того связана с магистралями высокого и низкого давления через соответствующие клапаны. 21. Press according to any one of paragraphs.12 to 20, characterized in that the line connecting the internal cavities of each stabilization cylinder and forcing-return cylinders hydraulically connected to the internal cavity of the additional cylinder, in addition, is connected to the high and low pressure lines through the corresponding valves . 22. Пресс по любому из пп.12 - 21, отличающийся тем, что он содержит по меньшей мере одно дополнительное дросселирующее устройство, имеющее корпус с входными и выходными отверстиями, снабженными по меньшей мере одной крышкой, причем внутри этого устройства установлен подпружиненный со стороны крышки золотник с двумя сквозными полостями, конфигурация и геометрические размеры каждой из которых определяют величину скорости взаимного перемещения контейнера и короткого пресс-штемпеля, а также иглы и короткого пресс-штемпеля, при этом одна сквозная полость гидравлически связана через соответствующие отверстия с внутренней полостью дополнительного цилиндра и магистралью низкого давления, а другая сквозная полость через другие соответствующие отверстия гидравлически связана с внутренней полостью силового цилиндра иглы и магистралью низкого давления. 22. Press according to any one of paragraphs.12 to 21, characterized in that it comprises at least one additional throttling device having a housing with inlet and outlet openings provided with at least one cover, and spring-loaded from the side of the cover is installed inside this device a spool with two through cavities, the configuration and geometric dimensions of each of which determine the magnitude of the speed of mutual movement of the container and the short press stamp, as well as the needle and short press stamp, while one through Single cavity hydraulically connected via corresponding holes to the inner space of the auxiliary cylinder and the low pressure manifold, and the other cavity through the through-holes other appropriate fluid communication with the interior of the power cylinder of the mandrel and the low pressure manifold. 23. Пресс по п. 22, отличающийся тем, что золотник дополнительного дросселирующего устройства выполнен с окном переменного сечения, внутри которого установлены перемычки. 23. The press according to claim 22, characterized in that the spool of the additional throttling device is made with a window of variable cross section, inside of which jumpers are installed. 24. Пресс по п.22 или 23, отличающийся тем, что он содержит по меньшей мере один клапан, установленный в магистрали, связывающей внутреннюю полость дополнительного цилиндра с дополнительным дросселирующим устройством. 24. The press according to claim 22 or 23, characterized in that it comprises at least one valve installed in the line connecting the internal cavity of the additional cylinder with an additional throttling device. 25. Пресс по любому из пп.22 - 24, отличающийся тем, что он содержит по меньшей мере один клапан, установленный в магистрали, связывающей внутреннюю полость силового цилиндра иглы с дополнительным дросселирующим устройством. 25. Press according to any one of paragraphs.22 to 24, characterized in that it contains at least one valve mounted in the line connecting the inner cavity of the needle cylinder with an additional throttling device.
RU94041475/02A 1994-11-11 1994-11-11 Method and hydraulic press for hot extrusion of hollow products at active action of friction forces RU2108881C1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94041475/02A RU2108881C1 (en) 1994-11-11 1994-11-11 Method and hydraulic press for hot extrusion of hollow products at active action of friction forces
EP95911499A EP0739662A4 (en) 1994-11-11 1995-01-26 Friction-assisted hot extrusion method for producing hollow articles and a hydraulic press for carrying out said method
PCT/RU1995/000012 WO1996014948A1 (en) 1994-11-11 1995-01-26 Friction-assisted hot extrusion method for producing hollow articles and a hydraulic press for carrying out said method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94041475/02A RU2108881C1 (en) 1994-11-11 1994-11-11 Method and hydraulic press for hot extrusion of hollow products at active action of friction forces

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94041475A RU94041475A (en) 1997-04-20
RU2108881C1 true RU2108881C1 (en) 1998-04-20

Family

ID=20162449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94041475/02A RU2108881C1 (en) 1994-11-11 1994-11-11 Method and hydraulic press for hot extrusion of hollow products at active action of friction forces

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0739662A4 (en)
RU (1) RU2108881C1 (en)
WO (1) WO1996014948A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130239640A1 (en) * 2011-09-07 2013-09-19 Shear Form, Inc. Processing of Hollow Sections
RU174974U1 (en) * 2016-12-20 2017-11-14 Андрей Борисович Бондарев PRESS FOR EXTRUSION OF AN ELECTRODE FROM A TITANIUM SPONGE, ALLOYING COMPONENTS, WASTE OF TITANIUM ALLOYS
RU2693275C2 (en) * 2014-06-12 2019-07-02 ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи Extruded pipe from aluminium alloy and method of vehicle body component molding

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2899499B1 (en) * 2006-04-11 2009-02-27 Manoir Ind Soc Par Actions Sim PRECISION EXTRUSION METHOD FOR HOLLOW METAL PIECES AND ASSOCIATED DEVICE
US20140102159A1 (en) * 2012-10-12 2014-04-17 Manchester Copper Products, Llc Extrusion press die assembly
CN103537505B (en) * 2013-10-24 2016-01-13 河南科技大学 A kind of axial workpiece mold for extruding and forming and extrusion forming method
CN103537509B (en) * 2013-10-29 2016-01-06 北京科技大学 A kind of large-scale multi-nozzle pipeline thermal extrusion forming process is formulated and die design method
CN104785564B (en) * 2015-04-13 2016-11-23 太原科技大学 Large-sized heavy-wall tube extrusion molding hollow casting blank method for determining dimension
CN106269948B (en) * 2016-08-18 2018-07-06 太原科技大学 Large-sized heavy-wall tube hot extrusion extrusion angle of die and strand method for determining size
CN110586678B (en) * 2019-09-04 2020-12-01 西安工程大学 Extrusion processing method for removing macrocrystalline ring on surface of aluminum alloy

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1452362B2 (en) * 1964-08-07 1972-05-04 Lindemann Maschinenfabrik GmbH, 4000 Dusseldorf HYDRAULIC METAL EXTRUSION PRESS FOR PIPES OR THE LIKE.
SU504574A1 (en) * 1974-09-18 1976-02-28 Предприятие П/Я А-1977 Pipe extrusion method
SU562331A1 (en) * 1975-08-11 1977-06-25 Ростовский-На-Дону Институт Сельскохозяйственного Машиностроения Device for pressing products
SU645721A1 (en) * 1977-01-04 1979-02-05 Московский институт стали и сплавов Article-pressing method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Известия высших учебных заведений". Черная металлургия - N11, 1972, с. 107 - 109. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130239640A1 (en) * 2011-09-07 2013-09-19 Shear Form, Inc. Processing of Hollow Sections
EP2567761A3 (en) * 2011-09-07 2015-01-21 Inc. Shear Form Metal Treatment
US9776232B2 (en) * 2011-09-07 2017-10-03 Shear Form, Inc. Processing of hollow sections
US11358197B2 (en) 2011-09-07 2022-06-14 Shear Form, Inc. Processing of hollow sections
RU2693275C2 (en) * 2014-06-12 2019-07-02 ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи Extruded pipe from aluminium alloy and method of vehicle body component molding
RU174974U1 (en) * 2016-12-20 2017-11-14 Андрей Борисович Бондарев PRESS FOR EXTRUSION OF AN ELECTRODE FROM A TITANIUM SPONGE, ALLOYING COMPONENTS, WASTE OF TITANIUM ALLOYS

Also Published As

Publication number Publication date
EP0739662A4 (en) 2001-10-04
WO1996014948A1 (en) 1996-05-23
RU94041475A (en) 1997-04-20
EP0739662A1 (en) 1996-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3509754A (en) Method and apparatus for deep drawing metal
RU2108881C1 (en) Method and hydraulic press for hot extrusion of hollow products at active action of friction forces
CN101391269B (en) Broad-width extrusion device and technique thereof
CN101332476A (en) Precise extrusion molding method of thin wall long-pipe shaped parts bland and special mould
US2142704A (en) Method of metal flow and equalized temperature and in extrusion apparatus therefor
CN110640137B (en) Hydraulic press for metal powder sintering and in-situ equal-channel extrusion under atmosphere protection or vacuum and extrusion method
CN113059016B (en) Thinning, stretching and extruding composite forming die for large-height-diameter ratio cylinder
JP4399166B2 (en) System for continuously supplying molten metal under pressure and method for producing continuous metal molded product
US2063563A (en) Manufacture of extruded metal shapes by hot hydraulic extrusion
US4223548A (en) Process and device for extruding hollow sections
US4308742A (en) Method of and machine for extruding
TW527239B (en) Mg alloy precision pressure-forming method and its forming apparatus, and Mg alloy formed product produced by this method
RU2105621C1 (en) Method for hot extrusion of metal at active action of friction forces and hydraulic extrusion press for performing the same
CN201279529Y (en) Wide-amplitude extruding device
US4346578A (en) Extrusion press and method
US5740688A (en) Pressure-assisted formation of shaped articles
CN115194127B (en) Extrusion casting direct composite forming equipment and process for metal clad bar
RU2116155C1 (en) Method for plastic structurization of high-strength materials
US3868841A (en) Process and means for making thick end tube and pipe
US2142703A (en) Method of and apparatus for extruding elongated solid and hollow metal shapes
SU1755992A1 (en) Apparatus for hudraulically shaping hollow articles with branches
SU504574A1 (en) Pipe extrusion method
CN114799931B (en) Lining core cold extrusion processing technology
RU2313412C2 (en) Large-diameter accurate tube of aluminum alloys producing method and tube formed by such method
CN113042559B (en) Thinning, stretching and extruding composite forming method for large-height-diameter-ratio cylinder

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20051112