RU2168382C1 - Method for manufacture of light-alloy pipes - Google Patents
Method for manufacture of light-alloy pipes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2168382C1 RU2168382C1 RU99123940A RU99123940A RU2168382C1 RU 2168382 C1 RU2168382 C1 RU 2168382C1 RU 99123940 A RU99123940 A RU 99123940A RU 99123940 A RU99123940 A RU 99123940A RU 2168382 C1 RU2168382 C1 RU 2168382C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- press
- needle
- pipes
- diameter
- pipe
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к металлургии, точнее - к изготовлению труб из легких сплавов (алюминиевых, магниевых и других), и может быть использовано в цехах металлургических и машиностроительных предприятий, производящих такие трубы методом горячего прессования. The present invention relates to metallurgy, and more specifically to the manufacture of pipes from light alloys (aluminum, magnesium and others), and can be used in the shops of metallurgical and engineering enterprises that produce such pipes by hot pressing.
Этот метод является основным при получении легкосплавных труб. Технология и оборудование для изготовления горячепрессованных труб из легких сплавов, впервые вошедшие в промышленную практику в 1930-1940 годах, за прошедшее время, особенно за последние 20-30 лет, претерпели значительное развитие и совершенствование. Сегодня в мире эксплуатируются сотни прессовых установок, производящих упомянутые трубы. Расширяется сортамент таких труб. Помимо гладких труб постоянного сечения изготавливают ребристые, фасонные, биметаллические трубы, трубы с утолщенными концами, а также трубы переменного сечения с периодически повторяющимися по длине наружными и внутренними утолщениями. Осваивается выпуск труб из новых материалов со специальными свойствами. Повышается технический уровень прессового оборудования, что позволяет существенно наращивать его производительность при одновременном снижении трудоемкости изготовления труб ("История металлургии легких сплавов в СССР. 1945-1987"/ под ред. Ф.И.Квасова и НК.Ламан - М.: Наука, 1988, с. 238-247, 264-267). This method is the main one when producing alloy pipes. The technology and equipment for the manufacture of hot-pressed tubes from light alloys, which entered industrial practice for the first time in 1930-1940, have undergone significant development and improvement over the past time, especially over the past 20-30 years. Today, hundreds of presses producing the mentioned pipes are operated in the world. The assortment of such pipes is expanding. In addition to smooth pipes of constant cross-section, ribbed, shaped, bimetallic pipes, pipes with thickened ends, and also pipes of variable cross-section with periodically repeating lengths of external and internal thickenings are made. The production of pipes from new materials with special properties is being mastered. The technical level of the press equipment rises, which allows it to significantly increase its productivity while reducing the complexity of pipe manufacturing ("History of light alloy metallurgy in the USSR. 1945-1987" / edited by F.I. Kvasov and NK. Laman - M .: Nauka, 1988, pp. 238-247, 264-267).
Для производства горячепрессованных труб из легких сплавов используются, главным образом, горизонтальные гидравлические трубные экструдинг-прессы, снабженные самостоятельным приводом перемещения иглы. Такие прессы позволяют прессовать изделия длиной до 20-25 метров, благодаря чему достигается максимальная весовая производительность процесса. For the production of hot-pressed tubes from light alloys, mainly horizontal hydraulic tube extruding presses are used, equipped with an independent drive for moving the needle. Such presses allow to extrude products up to 20-25 meters long, due to which the maximum weight productivity of the process is achieved.
Одним из аналогов заявляемого изобретения является способ горячего прессования труб из алюминиевых сплавов на горизонтальном трубном прессе (Ерманок М. З. и др. "Прессование труб из алюминиевых сплавов" - М.: Металлургия, 1976, с. 133-134). По этому способу для прессования используют полую заготовку, которую получают из литой штанги путем разрезки, отточки, сверления и расточки. Нагретую (преимущественно в индукционных печах) заготовку вместе с пресс-шайбой с помощью пресс-штемпеля загружают в рабочую полость контейнера, в которую с противоположной стороны введена матрица. Иглу после нанесения на нее технологической смазки (чаще всего - смеси графита с машинным маслом) подают через отверстие в заготовке к матрице так, чтобы она образовала кольцевой зазор с рабочим каналом последней. В процессе прессования заготовка под действием пресс-штемпеля вытесняется в этот зазор, образуя трубу. При этом игла может либо оставаться неподвижной, либо двигаться вместе с пресс-штемпелем. Прессование заканчивается оставлением в контейнере пресс-остатка определенной толщины. Затем этот пресс-остаток вместе с пресс-штемпелем выталкивается из контейнера. Отделение отпрессованной трубы от пресс-остатка производят с помощью специального ножа или дисковой пилы. One of the analogues of the claimed invention is a method of hot pressing pipes from aluminum alloys on a horizontal tube press (Yermanok M. Z. et al. "Pressing pipes from aluminum alloys" - M .: Metallurgy, 1976, S. 133-134). According to this method, a hollow billet is used for pressing, which is obtained from a cast rod by cutting, honing, drilling and boring. The heated (mainly in induction furnaces) billet, together with a press washer, is loaded with a press stamp into the working cavity of the container into which the matrix is inserted from the opposite side. The needle after applying technological lubricant to it (most often a mixture of graphite with engine oil) is fed through the hole in the workpiece to the matrix so that it forms an annular gap with the working channel of the latter. In the process of pressing the workpiece under the action of the press stamp is forced into this gap, forming a pipe. In this case, the needle can either remain motionless or move with the stamp. Pressing ends by leaving a press residue of a certain thickness in the container. Then this press residue, together with the stamp, is pushed out of the container. The pressed pipe is separated from the press residue by a special knife or circular saw.
Основным недостатком аналога является необходимость использования полой заготовки, получаемой механообработкой. Это приводит к существенному увеличению отходов металла в стружку, повышению трудоемкости трубного производства и потребности наличия в этом производстве дополнительного металлорежущего оборудования. The main disadvantage of the analogue is the need to use a hollow billet obtained by machining. This leads to a significant increase in metal waste into chips, an increase in the complexity of pipe production and the need for additional metal cutting equipment in this production.
Хотя конструкция трубных прессов и позволяет осуществлять на них прошивку отверстия в сплошных заготовках в контейнере пресса иглой с помощью привода прошивной системы, несущей эту иглу, такую прошивку при прессовании труб из алюминиевых и некоторых других легких сплавов практически, за исключением редких случаев производства труб неответственного назначения, не применяют. Это объясняется тем, что из-за интенсивного налипания этих сплавов на иглу и высокой их вязкости прошиваемые отверстия характеризуются существенным искажением формы (искривление и перекос оси, эксцентриситет) и неудовлетворительным состоянием поверхности. В результате при прессовании труб из сплошной заготовки с прошивкой ее на прессе снижается точность размеров прессуемых труб и качество их внутренней поверхности. Использование для изготовления труб горизонтальных прессов усиливает эти отрицательные явления, т.к. связано с повышенной асимметрией операции подпрессовки заготовки в контейнере, температурного поля в поперечном сечении заготовки и условий трения на игле - заготовка в контейнере лежит горизонтально на нижней части поверхности его рабочей полости, образуя неравномерный зазор по контейнеру, нанесенная на иглу смазка стекает на ее нижнюю сторону. Although the design of pipe presses makes it possible to pierce holes in continuous billets in the press container with a needle by means of a piercing system drive that carries this needle, such piercing when pressing pipes from aluminum and some other light alloys is practically possible, with the exception of rare cases of non-critical pipe production Do not apply. This is due to the fact that, due to the intense adhesion of these alloys to the needle and their high viscosity, the pierced holes are characterized by a significant distortion of the shape (curvature and skew axis, eccentricity) and poor surface condition. As a result, when pressing pipes from a continuous billet with flashing it on a press, the dimensional accuracy of the pressed pipes and the quality of their inner surface are reduced. The use of horizontal presses for the manufacture of pipes reinforces these negative phenomena, since due to the increased asymmetry of the operation of prepressing the workpiece in the container, the temperature field in the cross section of the workpiece and the friction conditions on the needle - the workpiece in the container lies horizontally on the lower part of the surface of its working cavity, forming an uneven gap across the container, the lubricant applied to the needle drains to its lower side .
Ближайшим аналогом (прототипом) заявляемого изобретения является горячее прессование труб из легких сплавов прямым истечением на вертикальных гидравлических экструдинг-прессах (Шур И.А. "Технологическое оборудование для прессования металлов" - М.: Металлургия, 1983, с. 31-36). Состав и последовательность технологических переходов изготовления трубы по способу-прототипу, в основном, такие же, что и в описанном выше аналоге. Различие заключается в том, что здесь, как и на большинстве вертикальных прессов, отделение отпрессованной трубы от пресс-остатка осуществляется просечником, диаметр рабочей части которого близок к диаметру рабочего канала матрицы. Просечник загружается в контейнер на пресс-остаток и затем под воздействием пресс-штемпеля внедряется в него и в матрицу до полного отделения трубы. The closest analogue (prototype) of the claimed invention is the hot pressing of light alloy pipes by direct flow on vertical hydraulic extruding presses (Shur I. A. "Technological equipment for pressing metals" - M .: Metallurgy, 1983, pp. 31-36). The composition and sequence of technological transitions of pipe manufacturing by the prototype method are basically the same as in the analogue described above. The difference lies in the fact that here, as with most vertical presses, the pressed pipe is separated from the press residue by a notch, the diameter of the working part of which is close to the diameter of the working channel of the matrix. The cutter is loaded into the container on the press residue and then, under the influence of the press stamp, is introduced into it and into the matrix until the pipe is completely separated.
На вертикальных прессах по сравнению с горизонтальными прессами достигается облегчение взаимной центрации деталей прессовой оснастки (пресс-штемпеля, иглы, матрицы и контейнера), более высокая точность этой центрации, более точное направление движения подвижных частей пресса и меньший износ направляющих. Кроме того, благодаря вертикальному положению заготовки в контейнере повышается точность и концентричность подпрессовки заготовки, симметрия температурного поля по сечению последней и условий трения по игле. Известны вертикальные экструдинг-прессы как без прошивной системы (игла жестко закрепляется на пресс-штемпеле), так и с прошивной системой (игла крепится к подвижной траверсе последней). On vertical presses, in comparison with horizontal presses, facilitation of mutual centering of press tool parts (press stamps, needles, dies and containers) is achieved, a higher accuracy of this centering, a more precise direction of movement of the moving parts of the press and less wear on the guides. In addition, due to the vertical position of the workpiece in the container, the accuracy and concentricity of the prepress of the workpiece, the symmetry of the temperature field over the cross section of the workpiece, and friction conditions on the needle are increased. Vertical extruding presses are known both without a piercing system (the needle is rigidly fixed to the press stamp) and with a piercing system (the needle is attached to the movable traverse of the latter).
Однако несмотря на перечисленные преимущества вертикальных прессов, при изготовлении легкосплавных труб на таких прессах даже при наличии прошивной системы прошивка заготовки на прессе так же, как и на горизонтальных прессах в упомянутом выше аналоге, практически в промышленной практике не применяется. Поэтому для прессования таких труб по способу-прототипу используются вертикальные прессы почти исключительно без прошивной системы (более простые по конструкции) и полые заготовки, получаемые механической обработкой. Это объясняется следующими причинами. Вертикальные экструдинг-прессы, по сравнению с горизонтальными, строят более ограниченных усилий (от 3 МН до 12 МН). Создание более мощных вертикальных прессов нецелесообразно, т.к. увеличение при этом длины получаемых на них изделий требует либо увеличения высоты цеха, либо сооружения под прессом глубоких подвалов под прессуемые вертикально изделия. Кроме того, с повышением усилия пресса растет его высота и, соответственно, снижается устойчивость конструкции. Из-за ограниченного усилия вертикальных экструдинг-прессов на них, как правило, изготавливают трубы малых размеров с повышенными требованиями к точности толщины стенки и к разностенности. Поскольку при прошивке заготовок под такие трубы иглами малого диаметра искажение формы отверстия в прошитых заготовках увеличивается, то при изготовлении легкосплавных труб на вертикальных прессах такая прошивка не обеспечивает требуемой точности труб. However, despite the above advantages of vertical presses, in the manufacture of alloy pipes on such presses, even with a firmware system, billet firmware on the press, as well as on horizontal presses in the aforementioned analogue, is practically not used in industrial practice. Therefore, for pressing such pipes by the prototype method, vertical presses are used almost exclusively without a piercing system (simpler in design) and hollow billets obtained by machining. This is due to the following reasons. Vertical extruding presses, compared to horizontal ones, build more limited efforts (from 3 MN to 12 MN). Creating more powerful vertical presses is impractical because the increase in length of the products obtained on them requires either an increase in the height of the workshop or the construction of deep cellars under the press for vertically extruded products. In addition, with increasing effort of the press, its height increases and, accordingly, the stability of the structure decreases. Due to the limited efforts of vertical extruding presses, small pipes are usually manufactured on them with increased requirements for accuracy of wall thickness and for delta. Since when piercing billets for such pipes with small diameter needles, the distortion of the hole shape in the stitched billets increases, when piercing alloy pipes on vertical presses, such piercing does not provide the required accuracy of the pipes.
Другим серьезным недостатком способа-прототипа является относительно ограниченная, даже при использовании полой заготовки, точность получаемых этим способом горячепрессованных труб по толщине стенки и разностенности. Так, ГОСТ 18482-79 "Трубы прессованные из алюминия и алюминиевых сплавов" предусматривает допускаемые отклонения толщины стенки на трубах малых размеров от ±0,30 мм для трубы с наружным диаметром 18 мм с толщиной стенки 1,5 мм до ±0,50 мм для трубы с наружным диаметром 60 мм с толщиной стенки 4,0 мм. При этом, как уже отмечалось выше, точность труб, получаемых на вертикальных прессах, выше, чем на трубах с горизонтальных прессов. Однако при производстве легкосплавных труб ответственного назначения (преимущественно малых диаметров), составляющих существенную долю трубного сортамента, даже прессование на вертикальных прессах не обеспечивает выполнения повышенных требований к точности, предъявляемых к трубной продукции этого класса. Поэтому при изготовлении таких труб на прессе получают передельные трубы, которые затем подвергают холодной прокатке или волочению. Это, естественно, увеличивает трудоемкость трубного производства и повышает стоимость готовых труб. Another serious disadvantage of the prototype method is the relatively limited, even when using a hollow billet, the accuracy of the hot-pressed pipes obtained by this method in terms of wall thickness and difference. So, GOST 18482-79 "Extruded pipes from aluminum and aluminum alloys" provides for tolerances of wall thickness on small pipes from ± 0.30 mm for a pipe with an outer diameter of 18 mm with a wall thickness of 1.5 mm to ± 0.50 mm for pipes with an outer diameter of 60 mm with a wall thickness of 4.0 mm. Moreover, as already noted above, the accuracy of the pipes obtained on vertical presses is higher than on pipes from horizontal presses. However, in the production of light alloy pipes for critical applications (mainly small diameters), which make up a significant share of the pipe assortment, even pressing on vertical presses does not ensure the fulfillment of the increased accuracy requirements for pipe products of this class. Therefore, in the manufacture of such pipes on the press get conversion pipes, which are then subjected to cold rolling or drawing. This, of course, increases the complexity of pipe production and increases the cost of finished pipes.
Таким образом, существенными недостатками изготовления труб из легких сплавов методом горячего прессования, присущими как способу-прототипу, так и другим аналогам, являются невозможность осуществления качественной прошивки заготовки непосредственно на прессе и, соответственно, необходимость получения полых заготовок под прессование механической обработкой, а также ограниченная точность горячепрессованных труб, вынуждающая при производстве многих видов трубных изделий подвергать прессованные трубы последующей холодной деформации. Thus, the significant disadvantages of the manufacture of pipes from light alloys by hot pressing inherent in both the prototype method and other analogues are the impossibility of high-quality piercing of the workpiece directly on the press and, accordingly, the need to obtain hollow billets for pressing by machining, as well as the limited the accuracy of hot-pressed pipes, forcing many types of tubular products to be subjected to cold pressing of the pressed pipes .
Предлагаемое изобретение устраняет упомянутые недостатки прототипа и других аналогов тем, что при производстве легкосплавных труб постоянного и периодического, с наружными утолщениями, сечения методом горячего прессования на вертикальном гидравлическом экструдинг-прессе, включающем нагрев заготовок, нанесение технологической смазки, прессование трубы прямым истечением из контейнера пресса под воздействием пресс-штемпеля в кольцевой зазор между матрицей и подвижной иглой постоянного или переменного, с кольцевыми проточками, сечения и последующее отделение трубы от пресс-остатка посредством просечки последнего, используют обточенную заготовку с выполненным с помощью сверления сквозным центральным отверстием диаметра, составляющего 0,24-0,26 от диаметра иглы, и с коническим расширением этого отверстия у торца, обращенного при прессовании к пресс-штемпелю, причем центральный угол конического расширения составляет 24-26o. Трубу получают на прессе, снабженном прошивной системой, путем производимых последовательно в одном рабочем цикле пресса операций экспандирования заготовки и прессования трубы. Экспандирование осуществляют закрепленной на прошивной системе пресса иглой с экспандирующим передним участком в виде конуса с центральным углом 29-31o, заканчивающегося направляющим цилиндрическим носиком диаметра, соответствующего диаметру отверстия в заготовке. Перед экспандированием на поверхность конического расширения отверстия заготовки наносят технологическую смазку в виде смеси чешуйчатого графита и высоковязкого машинного масла в пропорции (1:5)-(1:3).The present invention eliminates the aforementioned disadvantages of the prototype and other analogues by the fact that in the production of alloy pipes of constant and periodic, with external thickenings, cross-section by hot pressing on a vertical hydraulic extruding press, including heating the workpieces, applying technological grease, pressing the pipe by direct flow from the press container under the influence of a stamp in the annular gap between the matrix and the moving needle, constant or variable, with annular grooves, I and the subsequent separation of the pipe from the press residue by cutting through the latter, use a turned workpiece with a through hole made of a central hole of a diameter of 0.24-0.26 from the diameter of the needle, and with a conical extension of this hole at the end facing in pressing to the stamp, and the Central angle of the conical expansion is 24-26 o . The pipe is obtained in a press equipped with a piercing system, by means of the operations of expanding the billet and pressing the pipe sequentially in the same press operating cycle. The expansion is carried out by a needle attached to the press piercing system with an expanding front section in the form of a cone with a central angle of 29-31 o , ending with a guide cylindrical nose of a diameter corresponding to the diameter of the hole in the workpiece. Before expansion, the technological lubricant in the form of a mixture of flake graphite and high-viscosity machine oil in the proportion (1: 5) - (1: 3) is applied to the surface of the conical expansion of the bore hole.
Осуществление "Способа изготовления легкосплавных труб" иллюстрируется чертежами 1 и 2. The implementation of the "Method of manufacturing alloy pipes" is illustrated by
На фиг. 1 показана последовательность технологических переходов изготовления трубы периодического сечения с наружными утолщениями и плавными переходами от утолщений к участкам трубы основного сечения. На фиг. 2 - игла и заготовка в процессе экспандирования. In FIG. Figure 1 shows the sequence of technological transitions of manufacturing a pipe of periodic section with external thickenings and smooth transitions from thickenings to sections of the main section pipe. In FIG. 2 - needle and billet in the process of expansion.
Изготовление трубы по заявляемому способу осуществляется следующим образом. The manufacture of pipes according to the claimed method is as follows.
Исходные заготовки получают разрезкой катаных, прессованных или литых круглых штанг. Заготовку 1 подвергают обточке по наружному диаметру для удаления дефектов поверхностного слоя. С помощью сверления в заготовке выполняют центральное сквозное отверстие диаметром, составляющим 0,25 от диаметра основного рабочего тела иглы (или внутреннего диаметра изготавливаемой трубы). У одного из торцев заготовки отверстие снабжают коническим расширением (воронкой) с центральным углом 25o. Затем заготовку нагревают до необходимой температуры деформации в индукционной или камерной электропечи.The initial blanks are obtained by cutting rolled, pressed or cast round rods. The blank 1 is subjected to turning along the outer diameter to remove defects in the surface layer. Using drilling in the workpiece, a central through hole with a diameter of 0.25 of the diameter of the main working fluid of the needle (or the inner diameter of the pipe being manufactured) is made. At one of the ends of the workpiece, the hole is provided with a conical extension (funnel) with a central angle of 25 o . Then the workpiece is heated to the required deformation temperature in an induction or chamber electric furnace.
В исходном положении пресса контейнер 2 прижат к матрице 3. Полый пресс-штемпель 4, установленный в подвижной траверсе 5 пресса, и игла 6, скрепленная с прошивной системой пресса (не показана), находятся в крайнем верхнем положении. Игла размещена внутри пресс-штемпеля. Экспандирующий конец иглы выполнен в виде конуса с центральным углом 30o, заканчивающегося цилиндрическим носиком диаметра, соответствующего диаметру отверстия в заготовке. На игле вдоль ее длины выполнены кольцевые проточки для формирования наружных утолщений на прессуемой трубе.In the initial position of the press, the
Перед загрузкой нагретой заготовки в контейнер на поверхность конического расширения ее отверстия наносится в необходимом количестве технологическая смазка в виде смеси чешуйчатого графита и высоковязкого машинного масла в пропорции (1:5)-(1:3). Затем заготовка помещается в рабочую полость контейнера, на матрицу. Вслед за заготовкой в контейнер загружается пресс-шайба 7. Пресс-штемпель и игла перемещаются вниз таким образом, чтобы расстояние между нижним торцем пресс-штемпеля и верхним торцем пресс-шайбы не превышало 0,5 наружного диаметра заготовки, а направляющий цилиндрический носик иглы оказался введенным в цилиндрическое отверстие заготовки (фиг. 1а). При этом нанесенная на поверхность конической воронки заготовки технологическая смазка 8 оказывается в закрытом объеме, образованном зазором между конусами на игле и заготовке и сомкнутыми их поверхностями (фиг. 2а). Это обеспечивается соответствующим выбором высот конусов иглы и заготовки. В результате в этом положении и при последующем экспандировании исключается возможность вытеснения технологической смазки на верхний торец заготовки и в зазор между ней и контейнером, что является обычно причиной ухудшения качества наружной поверхности прессуемых изделий из легких сплавов (появление на ней плен, расслоений, воздушных пузырей). Before loading the heated billet into the container, the technological lubricant is applied in the required amount in the form of a mixture of flake graphite and high viscosity engine oil in the ratio (1: 5) to (1: 3) on the surface of the conical expansion of its hole. Then the workpiece is placed in the working cavity of the container, on the matrix. Following the workpiece, the
Далее следует операция экспандирования, в процессе которого игла совершает ход вниз, внедряясь в заготовку и расширяя отверстие в ней до диаметра своего рабочего участка, расположенного вслед за экспандирующим концом (фиг. 2б). В процессе экспандирования металл заготовки течет под воздействием иглы преимущественно в радиальном направлении, заполняя зазор между заготовкой и контейнером до соприкосновения со стенкой рабочей полости последнего. При этом, благодаря правильному выбору исходного кольцевого зазора между заготовкой и контейнером, наличию направляющего носика на экспандирующем конце иглы и непрерывному вытеснению технологической смазки на образующуюся контактную поверхность иглы и заготовки, обеспечиваются отсутствие сколь либо существенного осевого течения металла заготовки вверх на контакте ее с контейнером, высокие концентричность и прямолинейность прошиваемого в заготовке отверстия, равномерный смазочный слой на контакте иглы и заготовки. Все это способствует достижению высокой точности прессуемой трубы и хорошего качества ее наружной и внутренней поверхностей. Возможное незначительное увеличение высоты заготовки при экспандировании компенсируется упомянутым выше недоведением пресс-штемпеля до пресс-шайбы перед началом экспандирования. Процесс экспандирования заканчивается выталкиванием иглой через рабочий канал матрицы технологического отхода металла заготовки - выдры 9 (фиг. 1б). Величина наружного диаметра исходной заготовки, необходимая для обеспечения требуемого начального зазора между заготовкой и контейнером, вычисляется из условия равенства объема этого зазора сумме объемов металла заготовки, вытесняемого при экспандировании в этот зазор и в выдру. This is followed by the expansion operation, during which the needle moves downward, penetrating the workpiece and expanding the hole in it to the diameter of its working section, located after the expanding end (Fig. 2b). During expansion, the metal of the workpiece flows under the influence of the needle mainly in the radial direction, filling the gap between the workpiece and the container until it contacts the wall of the working cavity of the latter. Moreover, due to the correct choice of the initial annular gap between the workpiece and the container, the presence of a guide nose on the expanding end of the needle and the continuous displacement of technological lubricant onto the formed contact surface of the needle and the workpiece, there is no significant axial flow of the workpiece metal upward at its contact with the container, high concentricity and straightness of the holes stitched in the workpiece, uniform lubricating layer at the contact of the needle and the workpiece. All this contributes to the high accuracy of the extruded pipe and the good quality of its outer and inner surfaces. A possible slight increase in the height of the workpiece during expansion is offset by the aforementioned misconduct of the press stamp to the press washer before the expansion begins. The expansion process ends with the needle pushing through the working channel of the matrix of the technological waste of the metal of the workpiece - otter 9 (Fig. 1b). The value of the outer diameter of the initial billet, necessary to ensure the required initial gap between the billet and the container, is calculated from the condition that the volume of this gap is equal to the sum of the volumes of the metal of the billet displaced during expansion into this gap and into the otter.
Вслед за экспандированием заготовки осуществляется прессование трубы. Пресс-штемпель и игла совершают совместный рабочий ход. Под воздействием пресс-штемпеля металл заготовки выдавливается в кольцевой зазор между рабочим пояском канала матрицы и иглой, оформляя трубу 10. При этом, когда через рабочий поясок матрицы проходят зоны иглы основного диаметра, то формируются участки трубы основного сечения, а когда через этот поясок проходят цилиндрические проточки иглы - на трубе формируются наружные утолщения и переходные участки. Прессование заканчивается оставлением в контейнере пресс-остатка 11 определенной высоты (фиг. 1в). Following the expansion of the workpiece, the pipe is pressed. The stamp and needle make a joint working stroke. Under the influence of the press stamp, the workpiece metal is squeezed into the annular gap between the working belt of the matrix channel and the needle, forming the pipe 10. Moreover, when the zone of the needle of the main diameter passes through the working belt of the matrix, sections of the main section pipe are formed, and when they pass through this belt cylindrical grooves of a needle - external thickenings and transitional sections are formed on the pipe. Pressing ends by leaving a press residue 11 of a certain height in the container (Fig. 1c).
Для отделения отпрессованной трубы от пресс-остатка пресс-штемпель и игла перемещаются вверх, выходя из контейнера. В контейнер подается просечник 12, рабочий конец которого имеет диаметр, близкий к диаметру рабочего пояска матрицы (наружному диаметру трубы). Чтобы рабочий конец просечника мог свободно проходить через пресс-шайбу, внутренний диаметр последней выполнен несколько большим диаметра основных зон иглы. Соответственно участок иглы, расположенный за ее рабочим телом и находящийся при прессовании внутри пресс-шайбы, имеет увеличенный диаметр, равный внутреннему диаметру этой пресс-шайбы. Пресс-штемпель вновь вводится в контейнер, и под его воздействием просечник своим рабочим концом внедряется в пресс-остаток, отсекая от него отпрессованную трубу (фиг. 1г). Труба падает вниз, попадая в приемный желоб (не показан). Пресс-штемпель перемещается вверх. Контейнер поднимается над матрицей. Вслед за этим пресс-штемпель совершает новый ход вниз и выталкивает просечник с пресс-остатком и пресс-шайбу из контейнера в образовавшееся под ним пространство. Просечник, пресс-остаток и пресс-шайба удаляются с оси пресса и отделяются друг от друга в стороне от него. Контейнер опускается на матрицу. Пресс-штемпель и игла возвращаются в исходное верхнее положение. Прессовый инструмент, таким образом, оказывается готовым к следующему рабочему циклу. To separate the pressed pipe from the press residue, the stamp and needle are moved upward, leaving the container. A cutter 12 is fed into the container, the working end of which has a diameter close to the diameter of the working belt of the matrix (outer diameter of the pipe). So that the working end of the cutter can freely pass through the press washer, the inner diameter of the latter is made somewhat larger than the diameter of the main areas of the needle. Accordingly, the needle section located behind its working fluid and located during pressing inside the press washer has an increased diameter equal to the inner diameter of this press washer. The press stamp is reintroduced into the container, and under its influence, the cutter is inserted into the press residue with its working end, cutting off the pressed pipe from it (Fig. 1d). The pipe falls down into the inlet chute (not shown). The stamp moves up. The container rises above the matrix. Following this, the stamp makes a new move down and pushes the cutter with the press balance and the press washer out of the container into the space formed under it. The cutter, the press residue and the press washer are removed from the axis of the press and are separated from each other away from it. The container is lowered onto the matrix. The stamp and needle return to their original upper position. The press tool is thus ready for the next work cycle.
Из изложенных выше описаний предлагаемого изобретения "Способ изготовления легкосплавных труб", его прототипа и аналогов следует, что изобретение позволяет при производстве таких труб горячим прессованием исключить необходимость использования получаемой механической обработкой полой заготовки с внутренним диаметром, соответствующим внутреннему диаметру трубы, и применять для прессования сплошную заготовку со сверленым отверстием в 4 раза уменьшенного диаметра без снижения качества поверхности изготавливаемых труб и с повышением точности их размеров. From the above descriptions of the invention “Method for the production of alloy pipes”, its prototype and analogues it follows that the invention allows for the production of such pipes by hot pressing to eliminate the need to use obtained by machining a hollow billet with an inner diameter corresponding to the inner diameter of the pipe, and to use continuous pressing a workpiece with a drilled hole of 4 times reduced diameter without reducing the surface quality of the manufactured pipes and with an increase ochnosti their size.
Результаты экспериментальной проверки предлагаемого изобретения, выполненной при изготовлении труб постоянного сечения и с наружными утолщениями из магниевого сплава МА2-1 наружным диаметром от 33 до 58 мм с толщиной стенки от 1,5 до 5 мм, показали, что предельные отклонения размеров полученных труб составили соответственно: по наружному диаметру от ±0,1 мм до ±0,15 мм, по толщине стенки от ±0,07 мм до ±0,22 мм. Разностенность на трубах не превышала ±10%. Следует отметить, что предельные отклонения холоднодеформированных труб аналогичных размеров из алюминия и алюминиевых сплавов по ГОСТ 18475-82 составляют: наружный диаметр - от (-0,25) мм до (-0,30) мм, толщина стенки - от (-0,14) мм до (-0,40) мм. Из сравнения приведенных данных видно, что точность размеров горячепрессованных труб, изготавливаемых по предлагаемому способу, соответствует показателям, достигаемым лишь после холодной деформации (прокатки или волочения) трубных заготовок, получаемых известными способами прессования. The results of the experimental verification of the invention, performed in the manufacture of pipes of constant cross section and with external thickenings of magnesium alloy MA2-1 with an outer diameter of 33 to 58 mm and a wall thickness of 1.5 to 5 mm, showed that the maximum deviations in the sizes of the pipes obtained were, respectively : outer diameter from ± 0.1 mm to ± 0.15 mm, wall thickness from ± 0.07 mm to ± 0.22 mm. The difference in the pipes did not exceed ± 10%. It should be noted that the maximum deviations of cold-deformed pipes of similar sizes from aluminum and aluminum alloys according to GOST 18475-82 are: outer diameter - from (-0.25) mm to (-0.30) mm, wall thickness - from (-0, 14) mm to (-0.40) mm. From a comparison of the data presented, it can be seen that the dimensional accuracy of the hot-pressed pipes manufactured by the proposed method corresponds to the indicators achieved only after cold deformation (rolling or drawing) of the tube blanks obtained by known pressing methods.
Таким образом, использование предлагаемого изобретения при изготовлении горячепрессованных труб из легких сплавов обеспечит значительное (на 50-60%) снижение отходов металла в стружку при подготовке заготовок под прессование и, соответственно, сокращение потребного количества металлорежущих станков, исключит (даже при производстве особоточных тонкостенных труб малого диаметра ответственного назначения) необходимость последующей холодной деформации горячепрессованных труб и потребность в соответствующем прокатном и волочильном оборудовании. В результате будет достигнуто существенное снижение расходов легких сплавов и электроэнергии, трудоемкости технологического процесса и, следовательно, стоимости трубной продукции. Thus, the use of the present invention in the manufacture of hot-pressed pipes from light alloys will provide a significant (50-60%) reduction in metal waste into chips during preparation of blanks for pressing and, accordingly, reduction in the required number of metal-cutting machines, it will be excluded (even in the production of highly accurate thin-walled pipes small diameter for critical purposes) the need for subsequent cold deformation of hot-pressed pipes and the need for appropriate rolling and drawing udovanii. As a result, a significant reduction in the costs of light alloys and electricity, the complexity of the technological process and, consequently, the cost of pipe products will be achieved.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99123940A RU2168382C1 (en) | 1999-11-12 | 1999-11-12 | Method for manufacture of light-alloy pipes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99123940A RU2168382C1 (en) | 1999-11-12 | 1999-11-12 | Method for manufacture of light-alloy pipes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2168382C1 true RU2168382C1 (en) | 2001-06-10 |
Family
ID=20226936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99123940A RU2168382C1 (en) | 1999-11-12 | 1999-11-12 | Method for manufacture of light-alloy pipes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2168382C1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2457051C1 (en) * | 2011-03-23 | 2012-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" | Method of rolling and forming hollow sections and device to this end |
| RU2486980C1 (en) * | 2012-04-03 | 2013-07-10 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Method of producing tubes from hardly-deformed metals |
| CN103611749A (en) * | 2013-12-09 | 2014-03-05 | 无锡透平叶片有限公司 | Sheet stamping extrusion device for die-forging technology |
| RU2524156C1 (en) * | 2013-02-22 | 2014-07-27 | Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" (ОАО "НЗХК") | Production of tubular fuel elements |
| CN104138918A (en) * | 2014-06-27 | 2014-11-12 | 西安建筑科技大学 | Composite mold for circulation extrusion on continuous variable cross section and operation method of composite mold |
| CN112756474A (en) * | 2020-12-18 | 2021-05-07 | 南京工程学院 | Preparation method of GH4700 nickel-based superalloy seamless tube blank |
-
1999
- 1999-11-12 RU RU99123940A patent/RU2168382C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ШУР И.А. Технологическое оборудование для прессования металлов. - М.: Металлургия, 1983 г., с.31-36. * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2457051C1 (en) * | 2011-03-23 | 2012-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" | Method of rolling and forming hollow sections and device to this end |
| RU2486980C1 (en) * | 2012-04-03 | 2013-07-10 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Method of producing tubes from hardly-deformed metals |
| RU2524156C1 (en) * | 2013-02-22 | 2014-07-27 | Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" (ОАО "НЗХК") | Production of tubular fuel elements |
| CN103611749A (en) * | 2013-12-09 | 2014-03-05 | 无锡透平叶片有限公司 | Sheet stamping extrusion device for die-forging technology |
| CN103611749B (en) * | 2013-12-09 | 2016-10-05 | 无锡透平叶片有限公司 | The base pressurizing unit of contour forging technique |
| CN104138918A (en) * | 2014-06-27 | 2014-11-12 | 西安建筑科技大学 | Composite mold for circulation extrusion on continuous variable cross section and operation method of composite mold |
| CN104138918B (en) * | 2014-06-27 | 2016-01-20 | 西安建筑科技大学 | Continuous Variable Cross-section cycle extrusion composite die and method of operating thereof |
| CN112756474A (en) * | 2020-12-18 | 2021-05-07 | 南京工程学院 | Preparation method of GH4700 nickel-based superalloy seamless tube blank |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2351422C1 (en) | Method of production of steel seamless pipes of major diameter | |
| US5894752A (en) | Method and system for warm or hot high-velocity die forging | |
| CN101905250A (en) | Chipless forming method for gear stick and section gear through hot extrusion | |
| CN101332489B (en) | Cold-forging precise forming technique of gear sleeve | |
| US3847056A (en) | Apparatus for manufacturing internal gears | |
| RU2168382C1 (en) | Method for manufacture of light-alloy pipes | |
| US2063563A (en) | Manufacture of extruded metal shapes by hot hydraulic extrusion | |
| US4059031A (en) | Method and apparatus for the production of machine tools | |
| US4445354A (en) | Procedure and equipment for the manufacture of pipes with external and internal diameters varying in stages | |
| RU2166394C1 (en) | Method for making seamless steel tubes | |
| US3369384A (en) | Metal extrusion | |
| US4190941A (en) | Method of making cooled valves for internal combustion engines and valves obtained thereby | |
| RU2443485C2 (en) | Device for compaction of hollow profiles | |
| US2642647A (en) | Method of making shell forgings | |
| CN103978061B (en) | Elongated heavy wall variable cross-section endoporus tungsten alloys device and method | |
| US2956337A (en) | Method of boring metals | |
| US3369385A (en) | Metal extrusion apparatus | |
| RU2650474C2 (en) | Method of manufacturing seamless tubes from cylindrical billets of hard-to-deform metals and alloys | |
| RU2612052C1 (en) | Method to manufacture grid of riffles on inner surface of shell and device for its realization | |
| US1955195A (en) | Method of making bearing raceways | |
| RU2759144C1 (en) | Method for manufacturing axisymmetric shells with internal riffles | |
| SU880545A1 (en) | Mandrel for expanding blanks | |
| RU2070466C1 (en) | Method of slot bush type pieces production | |
| RU2248260C1 (en) | Method for making presion elongated cylindrical products, mainly bimetallic ones and tool for performing the same | |
| SU1082513A1 (en) | Method of manufacturing tee-joint from tube billets |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101113 |