RU2194231C2 - Equipment to obtain semifinished products from aluminium foam - Google Patents
Equipment to obtain semifinished products from aluminium foam Download PDFInfo
- Publication number
- RU2194231C2 RU2194231C2 RU2000132150A RU2000132150A RU2194231C2 RU 2194231 C2 RU2194231 C2 RU 2194231C2 RU 2000132150 A RU2000132150 A RU 2000132150A RU 2000132150 A RU2000132150 A RU 2000132150A RU 2194231 C2 RU2194231 C2 RU 2194231C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frame
- piston
- configuration
- finished product
- forming unit
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Furnace Charging Or Discharging (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при получении пеноалюминиевых изделий, применяемых в машиностроении и строительстве. The invention relates to the field of metallurgy and can be used to obtain foamed aluminum products used in mechanical engineering and construction.
Известно устройство для термической обработки и нагрева заготовок, в том числе при получении полуфабрикатов из пеноалюминия /см. Ю.П. Филимонов и др. Металлургическая теплотехника, т. 2, М., Металлургия, 1974, с. 223/, включающее в себя камеру нагрева и выкатную тележку с футерованным подом, на который загружают обрабатываемые заготовки. A device for heat treatment and heating of workpieces, including upon receipt of semi-finished products from foam aluminum / see Yu.P. Filimonov et al. Metallurgical heat engineering, vol. 2, M., Metallurgy, 1974, p. 223 /, including a heating chamber and a roll-out cart with a lined hearth, onto which workpieces are loaded.
Основным недостатком указанного устройства является низкое качество получаемых изделий из-за дефектов их формы и поверхностей, связанных с короблением футерованного пода, на котором заготовка при нагреве переходит сначала в твердожидкое состояние, затем, после охлаждения, затвердевает. Кроме того, для указанного устройства характерны высокие энергозатраты, связанные с нагревом массивного пода при каждой загрузке заготовок в камеру нагрева, а также с потерями тепла через открытое во время загрузки и выгрузки окно. The main disadvantage of this device is the low quality of the resulting products due to defects in their shape and surfaces associated with warping of the lined hearth, on which the workpiece first becomes solid-liquid when it is heated, then, after cooling, it hardens. In addition, the indicated device is characterized by high energy costs associated with heating a massive hearth at each loading of billets into the heating chamber, as well as with heat loss through a window open during loading and unloading.
Известно также устройство для получения полуфабрикатов из пеноалюминия, включающее камеру нагрева и подвижный под для размещения заготовок, выполненный в виде решеток из жаропрочного материала с низкой теплоемкостью, облицованных сверху металлической сеткой, при этом ячейки решеток выполнены размером не более 50 мм, сетки - не более 2 мм. Каждая решетка снабжена механизмом натяжения сетки, а сетка - датчиками температуры /патент РФ 2154489, F 27 В 3/08, 2000 г. - прототип/. It is also known a device for producing semi-finished products from foam aluminum, including a heating chamber and a movable underneath for placing workpieces, made in the form of gratings made of heat-resistant material with low heat capacity, lined with a metal mesh on top, while the grid cells are made no larger than 50 mm, the grids are no more than 2 mm. Each grid is equipped with a mesh tension mechanism, and the grid is equipped with temperature sensors / RF patent 2154489, F 27
Недостатком этого устройства является узкая номенклатура производимых полуфабрикатов, низкое качество из-за получения неотформованных листов и плит с грубой необработанной верхней поверхностью и кромками. The disadvantage of this device is the narrow range of manufactured semi-finished products, low quality due to the receipt of unformed sheets and boards with a rough rough surface and edges.
Предлагается устройство для получения полуфабрикатов из пеноалюминия, которое включает камеру нагрева с подвижным подом, выполненным в виде решеток из жаропрочного материала с низкой теплоемкостью, облицованных сверху металлической сеткой. Под камеры нагрева дополнительно снабжен формующим узлом, выполненным в виде тонкостенной рамки с заостренной кромкой, обращенной к решетке, и поршня, выполненного с возможностью вертикального перемещения, причем рамка по конфигурации соответствует конфигурации периметра нижней части готового изделия, а конфигурация днища поршня - конфигурации верхней части готового изделия, рамка и поршень выполнены с массой, обеспечивающей создание давления по кромке рамки не менее 0,1 кг/мм2, а по опорной поверхности днища поршня - обеспечивающим достижение заданной плотности готового изделия, при этом формующий узел снабжен механизмом для выталкивания готового изделия.A device for producing semi-finished products from foam aluminum is proposed, which includes a heating chamber with a movable hearth made in the form of gratings made of heat-resistant material with low heat capacity, lined with a metal mesh on top. Under the heating chambers, it is additionally equipped with a forming unit made in the form of a thin-walled frame with a pointed edge facing the grate and a piston made with the possibility of vertical movement, the frame in the configuration corresponding to the perimeter configuration of the lower part of the finished product, and the piston bottom configuration in the configuration of the upper part the finished product, the frame and the piston are made with a mass, providing pressure at the edge of the frame of at least 0.1 kg / mm 2 , and on the supporting surface of the piston bottom - providing reducing the desired density of the finished product, while the forming unit is equipped with a mechanism for pushing the finished product.
Для облицовки решеток используют сетку щелевого типа, выполненную в виде пакета из продольных проволок с зазором между ними не более 2 мм. For facing the gratings, a slotted mesh is used, made in the form of a packet of longitudinal wires with a gap between them of no more than 2 mm.
Формующий узел прикреплен к лицевой плоскости решетки с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси для загрузки в него заготовки и извлечения готового изделия. The forming unit is attached to the front plane of the lattice with the possibility of rotation around a horizontal axis for loading a workpiece into it and extracting the finished product.
Предлагается устройство для получения полуфабрикатов из пеноалюминия, которое включает камеру нагрева с подвижным подом, выполненным в виде решеток из жаропрочного материала с низкой теплоемкостью, облицованных сверху металлической сеткой. Под камеры нагрева дополнительно снабжен формующим узлом, выполненным в виде тонкостенной рамки с заостренной кромкой, обращенной к решетке, и поршня, жестко закрепленного в рамке, причем рамка по конфигурации соответствует конфигурации периметра нижней части готового изделия, а конфигурация днища поршня - конфигурации верхней части готового изделия, рамка и поршень выполнены с массой, обеспечивающей создание давления по кромке рамки не менее 0,1 кг/мм2, а по опорной поверхности днища поршня - обеспечивающим достижение заданной плотности готового изделия, при этом формующий узел снабжен механизмом для выталкивания готового изделия.A device for producing semi-finished products from foam aluminum is proposed, which includes a heating chamber with a movable hearth made in the form of gratings made of heat-resistant material with low heat capacity, lined with a metal mesh on top. Under the heating chambers, it is additionally equipped with a forming unit made in the form of a thin-walled frame with a pointed edge facing the grate and a piston rigidly fixed in the frame, the frame according to the configuration corresponding to the perimeter configuration of the lower part of the finished product, and the piston bottom configuration to the configuration of the upper part of the finished products, the frame and the piston are made with a mass that provides for pressurization of the edge beyond at least 0.1 kg / mm 2, and on the supporting surface of the piston crown - providing predetermined densities achievement finished product, the mold assembly is provided with a mechanism for ejecting the finished product.
Для облицовки решеток используют сетку щелевого типа, выполненную в виде пакета из продольных проволок с зазором между ними не более 2 мм. For facing the gratings, a slotted mesh is used, made in the form of a packet of longitudinal wires with a gap between them of no more than 2 mm.
Формующий узел прикреплен к лицевой плоскости решетки с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси для загрузки в него заготовки и извлечения готового изделия. The forming unit is attached to the front plane of the lattice with the possibility of rotation around a horizontal axis for loading a workpiece into it and extracting the finished product.
Предлагаемое устройство отличается от прототипа тем, что под камеры нагрева дополнительно снабжен формующим узлом, выполненным в виде тонкостенной рамки с заостренной кромкой, обращенной к решетке, и поршня, выполненного с возможностью вертикального перемещения, причем рамка по конфигурации соответствует конфигурации периметра нижней части готового изделия, а конфигурация днища поршня - конфигурации верхней части готового изделия, рамка и поршень выполнены с массой, обеспечивающей создание давления по кромке рамки не менее 0,1 кг/мм2, а по опорной поверхности днища поршня - обеспечивающим достижение заданной плотности готового изделия, при этом формующий узел снабжен механизмом для выталкивания готового изделия.The proposed device differs from the prototype in that under the heating chamber it is additionally equipped with a forming unit made in the form of a thin-walled frame with a pointed edge facing the grate and a piston made with the possibility of vertical movement, the frame in configuration corresponding to the configuration of the perimeter of the lower part of the finished product, and the configuration of the bottom of the piston - the upper part of the configuration of the finished product, the frame and the piston are made with a mass that provides creation framework pressure on the edge of at least 0.1 kg / mm 2, on the supporting surface of the piston crown - providing achieve a predetermined density of the finished product, the mold assembly is provided with a mechanism for pushing the finished product.
Для облицовки решеток используют сетку щелевого типа, выполненную в виде пакета из продольных проволок с зазором между ними не более 2 мм. For facing the gratings, a slotted mesh is used, made in the form of a packet of longitudinal wires with a gap between them of no more than 2 mm.
Формующий узел прикреплен к лицевой плоскости решетки с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси для загрузки в него заготовки и извлечения готового изделия. The forming unit is attached to the front plane of the lattice with the possibility of rotation around a horizontal axis for loading a workpiece into it and extracting the finished product.
Предлагаемое устройство отличается от прототипа тем, что под камеры нагрева дополнительно снабжен формующим узлом, выполненным в виде тонкостенной рамки с заостренной кромкой, обращенной к решетке, и поршня, жестко закрепленного в рамке, причем рамка по конфигурации соответствует конфигурации периметра нижней части готового изделия, а конфигурация днища поршня - конфигурации верхней части готового изделия, рамка и поршень выполнены с массой, обеспечивающей создание давления по кромке рамки не менее 0,1 кг/мм2, а по опорной поверхности днища поршня - обеспечивающим достижение заданной плотности готового изделия, при этом формующий узел снабжен механизмом для выталкивания готового изделия.The proposed device differs from the prototype in that under the heating chamber it is additionally equipped with a forming unit made in the form of a thin-walled frame with a pointed edge facing the grate and a piston rigidly fixed in the frame, the frame in configuration corresponding to the configuration of the perimeter of the lower part of the finished product, and configuration of the piston bottom — configurations of the upper part of the finished product, the frame and piston are made with a mass that provides a pressure at the edge of the frame of at least 0.1 kg / mm 2 , and along the supporting surface of the bottom looking for a piston - ensuring the achievement of a given density of the finished product, while the forming unit is equipped with a mechanism for pushing the finished product.
Для облицовки решеток используют сетку щелевого типа, выполненную в виде пакета из продольных проволок с зазором между ними не более 2 мм. For facing the gratings, a slotted mesh is used, made in the form of a packet of longitudinal wires with a gap between them of no more than 2 mm.
Формующий узел прикреплен к лицевой плоскости решетки с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси для загрузки в него заготовки и извлечения готового изделия. The forming unit is attached to the front plane of the lattice with the possibility of rotation around a horizontal axis for loading a workpiece into it and extracting the finished product.
Техническим результатом предлагаемого устройства является расширение номенклатуры и снижение количества неотформованных изделий с грубой необработанной верхней поверхностью, что повышает качество получаемых изделий. The technical result of the proposed device is to expand the range and reduce the number of unformed products with a rough unprocessed top surface, which improves the quality of the products.
Устройство позволяет создать избыточное давление на соответствующие поверхности заготовки, обеспечивающее полное заполнение формы полужидкой массой вспененной заготовки, препятствуя при этом выходу вспенивающего газа, и обеспечить последующее отверждение без дефектов поверхности с полной проработкой кромок готового изделия. The device allows you to create excess pressure on the corresponding surface of the workpiece, providing a complete filling of the mold with a semi-liquid mass of foamed workpiece, preventing the exit of foaming gas, and to provide subsequent curing without surface defects with a complete study of the edges of the finished product.
Все это способствует получению более сложных по геометрии изделий и повышению их качества. All this contributes to obtaining more complex products in geometry and to improve their quality.
Величина нижнего предела давления по контуру рамки, обеспечивающего качественную отделку контура основания изделия, должна быть не менее 0,1 кг/мм2. Если давление менее 0,1 кг/мм2, то формование кромки будет неполным, а ее конфигурация непроработанной.The value of the lower limit of pressure along the contour of the frame, providing a high-quality finish to the contour of the base of the product, must be at least 0.1 kg / mm 2 . If the pressure is less than 0.1 kg / mm 2 , then the molding of the edge will be incomplete, and its configuration is untreated.
Давление, создаваемое массой поршня на заготовку, выбирается в соответствии с требуемой плотностью готового изделия для полноты проработки его объема и равномерного вспенивания, при этом большее давление обеспечивает достижение большей плотности изделия. The pressure created by the mass of the piston on the workpiece is selected in accordance with the required density of the finished product for a complete study of its volume and uniform foaming, while a greater pressure ensures a higher density of the product.
Использование сетки щелевого типа для облицовки решеток пода способствует достижению высокого качества опорной поверхности полуфабриката. Это достигается тем, что сетка данного типа, выполненная в виде пакета из продольных проволок, обладает способностью сохранять плоскостность в условиях эксплуатации, характерных для предлагаемого устройства, и исключает необходимость натяжного устройства. Выполнение щелевой сетки в виде пакета из продольных проволок с зазором между ними не более 2 мм обусловлено тем, что при этом сетка, с целью ускорения нагрева, остается прозрачной для теплового излучения, поступающего снизу на заготовку, и, вместе с тем, препятствует протечке благодаря противодействию сил поверхностного натяжения заготовки, находящейся в полужидком состоянии. При зазоре, большем чем 2 мм, возможны протечки заготовки сквозь щели. The use of slotted mesh for facing hearth grids helps to achieve high quality of the supporting surface of the semi-finished product. This is achieved by the fact that the mesh of this type, made in the form of a packet of longitudinal wires, has the ability to maintain flatness in the operating conditions characteristic of the proposed device, and eliminates the need for a tension device. The implementation of the slotted mesh in the form of a packet of longitudinal wires with a gap between them of no more than 2 mm is due to the fact that, in order to accelerate heating, the mesh remains transparent to the thermal radiation coming from below to the workpiece, and, at the same time, prevents leakage due to counteracting the surface tension forces of a semi-liquid workpiece. With a gap greater than 2 mm, the workpiece may leak through the slots.
Крепление формующего узла к лицевой плоскости решетки с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси для загрузки в него заготовки обеспечивает удобства при эксплуатации и одновременно позволяет избежать повреждений при извлечении полуфабриката из формующего узла. The fastening of the forming unit to the front plane of the lattice with the possibility of rotation around the horizontal axis for loading the workpiece into it provides operational convenience and at the same time avoids damage when removing the semi-finished product from the forming unit.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен вид сверху на под камеры нагрева устройства, а на фиг.2 и 3 - его поперечное сечение. The essence of the proposed technical solution is illustrated by drawings, where in FIG. 1 is a top view of a sub-heating chamber of the device, and FIGS. 2 and 3 are a cross section thereof.
Под выполнен в виде решетки 1 из жаропрочного материала с низкой теплоемкостью, облицованной сверху металлической сеткой 2 щелевого тина. На лицевой поверхности пода размещен формующий узел, состоящий из рамки 3 с острой кромкой 4 и поршня 5, размещенного в полости рамки 3, при этом в одном варианте /фиг.2/ поршень 5 может вертикально перемещаться в рамке 3 вверх на фиксированное расстояние, а в другом варианте /фиг.3/ поршень 5 неподвижно закреплен, например, с помощью штифтов 6 в рамке 3 на фиксированном расстоянии от уровня острой кромки 4. Конфигурация рамки 3 в плане соответствует конфигурации основания готового изделия, а конфигурация днища поршня 5 - конфигурации верхней части готового изделия. Формующий узел снабжен механизмом 7 для силового выталкивания готового изделия из полости рамки 3. Решетка 1 с одной стороны снабжена поворотными цапфами 8, в которых может вращаться горизонтальная ось 9, закрепленная на рамке 3, причем узел 10 крепления оси 9 к рамке 3 позволяет изменять положение рамки 3 относительно плоскости сетки 2. Under it is made in the form of a
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
В исходном положении подвижный под находится за пределами камеры нагрева. В камере нагрева обеспечивают повышение температуры до требуемого уровня. Формующий узел путем поворота в цапфах 8 вокруг горизонтальной оси 9 приводится в положение загрузки. При этом рамка 3 с поршнем 5 приподняты над поверхностью решетки 1 так, что между облицовкой решетки 2 и острой кромкой 4 рамки 3 образуется зазор, по крайней мере превышающий толщину обрабатываемой заготовки 11. На поверхность облицовочной сетки 2 укладывают заготовку 11 и обратным поворотом формующего узла обеспечивают прижатие заготовки 11 к плоскости сетки так, что рамка 3 своей острой кромкой 4 опирается на поверхность заготовки 11 по всему периметру, обеспечивая за счет масс рамки и поршня давление по кромке 4 не менее 0,1 кг/мм 2. Поршень 5 формующего узла, в зависимости от варианта конструктивного исполнения, может при этом своим днищем либо опираться на заготовку 11 /вариант 1/, либо располагаться над ней, жестко закрепленным в рамке, например, штифтами 6 на расстоянии от поверхности сетки 2, равном толщине готового изделия /вариант 2/. В таком положении под подготовлен к выполнению операции вспенивания заготовки 11. In the initial position, the movable under is outside the heating chamber. In the heating chamber, the temperature is raised to the required level. The forming unit by turning in the
Под вводят в камеру нагрева и выдерживают его там до завершения полного цикла обработки. В процессе обработки заготовка 11 нагревается, переходит в полужидкое состояние и заполняет пространство, ограниченное рамкой, днищем поршня и поверхностью сетки, под действием внутреннего давления пенообразующего газа, уравновешенного внешним давлением, создаваемым массами поршня 5 и рамки 3. Under enter into the heating chamber and keep it there until the completion of the complete processing cycle. During processing, the
После завершения цикла обработки под выводят из камеры нагрева, охлаждают до затвердевания пены в формующем узле и извлекают из него готовое изделие. Для извлечения готового изделия формующий узел поворотом в цапфах 8 приподнимают над поверхностью решетки 1 и, действуя механизмом выталкивания 7, извлекают готовое изделие. Последующие циклы обработки проводят аналогично. After completion of the treatment cycle, the under is removed from the heating chamber, cooled until the foam hardens in the forming unit and the finished product is removed from it. To extract the finished product, the forming unit by turning in the
Была обработана партия заготовок из 5 листов сплава марки 1209 толщиной 3 мм с порофором из гидрида титана. Размер заготовок листов в плане составлял 1050 х 650 мм. Размер формующей рамки в плане составлял 1000 х 600 мм. Конфигурация поверхности поршня в одном варианте была плоской, в другом - с выпуклым рельефным рисунком. A batch of preforms of 5 sheets of an alloy of grade 1209 3 mm thick with a porophore of titanium hydride was processed. The size of the blanks in the plan was 1050 x 650 mm. The size of the forming frame in the plan was 1000 x 600 mm. The piston surface configuration in one embodiment was flat, in the other with a convex embossed pattern.
Два листа были обработаны с применением формующего узла с плоским поршнем, три - с поршнем с выпуклым рельефным рисунком. В результате обработки заготовок на предлагаемом устройстве были получены два листа пеноалюминия плоской конфигурации и три - рельефной. Размер готовых листов в плане составил 1000 х 600 мм, причем на их поверхности не были обнаружены какие-либо дефекты /раковины, пузыри, наплывы, трещины и т.д./. На известном устройстве подобных изделий получить невозможно, т.к. одна из двух плоскостей заготовки /верхняя/ вспенивается произвольно, а кромка после обработки требует механической обработки. Two sheets were processed using a forming unit with a flat piston, three - with a piston with a convex embossed pattern. As a result of processing the blanks on the proposed device, two sheets of foam aluminum of a flat configuration and three relief sheets were obtained. The size of the finished sheets in the plan was 1000 x 600 mm, and on their surface were not detected any defects / shells, bubbles, sagging, cracks, etc. /. It is impossible to obtain such products on a known device, because one of the two planes of the workpiece / upper / foams arbitrarily, and the edge after processing requires machining.
Таким образом, предложенное устройство позволяет повысить качество и расширить номенклатуру полуфабрикатов из пеноалюминия. Thus, the proposed device can improve the quality and expand the range of semi-finished products from foam.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000132150A RU2194231C2 (en) | 2000-12-22 | 2000-12-22 | Equipment to obtain semifinished products from aluminium foam |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000132150A RU2194231C2 (en) | 2000-12-22 | 2000-12-22 | Equipment to obtain semifinished products from aluminium foam |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2194231C2 true RU2194231C2 (en) | 2002-12-10 |
| RU2000132150A RU2000132150A (en) | 2003-01-27 |
Family
ID=20243782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000132150A RU2194231C2 (en) | 2000-12-22 | 2000-12-22 | Equipment to obtain semifinished products from aluminium foam |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2194231C2 (en) |
-
2000
- 2000-12-22 RU RU2000132150A patent/RU2194231C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ФИЛИМОНОВ Ю.П. и др. Металлическая теплотехника, т.2. - М.: Металлургия, 1974, с.247. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8516854B2 (en) | Progressive pressing to form a glass article | |
| US5865237A (en) | Method of producing molded bodies of a metal foam | |
| Quadrini et al. | Laser forming of open-cell aluminium foams | |
| CN102392114B (en) | Thermal calibration method for precisely cast structural pieces of cartridge receiver | |
| JPH0119441B2 (en) | ||
| US3534439A (en) | Molding apparatus | |
| RU2194231C2 (en) | Equipment to obtain semifinished products from aluminium foam | |
| CN104347133B (en) | A kind of preparation method of the neutron absorber plate for nuclear fuel storage transport | |
| US3738830A (en) | Method for producing a metal die or mold | |
| EP3763841A1 (en) | Forming element of a mould for thermoforming articles made from foamed thermoplastic polymers and method for the manufacture thereof | |
| JPH10119012A (en) | Manufacture of compressed lumber and die used therefor | |
| US4293511A (en) | Processes and production apparatus for rigid cellular materials comprising polyvinyl chloride | |
| RU2501629C1 (en) | Compacting press | |
| Nickel et al. | Residual stresses in layered manufacturing | |
| Mohammadi et al. | Single point incremental forming of shape memory polymer foam | |
| US3145102A (en) | Method of and apparatus for making sintered powdered metal parts | |
| RU2138367C1 (en) | Method for producing porous half-finished products from aluminum alloy powders | |
| CN216831456U (en) | Graphite mold with ink ceramic layer for thermal sintering | |
| CN116516118B (en) | Quick production process of plastic die steel | |
| RU2154548C1 (en) | Method of producing porous semifinished and finished products from powders of aluminum alloys (versions) | |
| RU2716432C1 (en) | Composite shaping tool for moulding articles from polymer composite materials | |
| KR102642390B1 (en) | Mixed upset forging device and forging processing method using the same | |
| KR102626343B1 (en) | Apparatus for superplastic forming of large-area plates | |
| CN115106526B (en) | Cold isostatic pressing accurate forming device and method for molybdenum material plate blank | |
| JPH03138045A (en) | Method for forming parts having flange |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091223 |