RU2233719C1 - Method for making hollow articles of refractory metals and alloys - Google Patents
Method for making hollow articles of refractory metals and alloys Download PDFInfo
- Publication number
- RU2233719C1 RU2233719C1 RU2002133883/02A RU2002133883A RU2233719C1 RU 2233719 C1 RU2233719 C1 RU 2233719C1 RU 2002133883/02 A RU2002133883/02 A RU 2002133883/02A RU 2002133883 A RU2002133883 A RU 2002133883A RU 2233719 C1 RU2233719 C1 RU 2233719C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rod
- diameter
- graphite
- lubricant
- alloys
- Prior art date
Links
Landscapes
- Lubricants (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности, к изготовлению полых изделий - трубных заготовок, изделий типа “стакан” и т.п. из тугоплавких металлов и сплавов.The invention relates to the field of metal forming, in particular, to the manufacture of hollow products - tube blanks, products such as “glass”, etc. from refractory metals and alloys.
Известен способ изготовления полых изделий, включающий прошивку нагретой сплошной заготовки холодным сердечником с последующим удалением сердечника (авт. свид. СССР №304031, кл. В 21 С 23/22, 1970).A known method for the manufacture of hollow products, including flashing a heated continuous billet with a cold core, followed by removal of the core (ed. Certificate of the USSR No. 304031, cl. 21 C 23/22, 1970).
Недостатком известного способа является его сложность, обусловленная необходимостью удаления стержня механической обработкой из-за свариваемости сердечника с оболочкой, а также невозможность повторного использования стержня.The disadvantage of this method is its complexity, due to the need to remove the rod by machining due to the weldability of the core with the shell, as well as the inability to reuse the rod.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ получения полых изделий из тугоплавких металлов и сплавов путем внедрения холодного стального стержня с утолщенной частью, покрытой смазкой, в нагретую сплошную заготовку с последующим удалением стержня (авт. свид. СССР №1055554, кл. В 21 С 23/22, 1981).Closest to the claimed technical solution is a method for producing hollow articles of refractory metals and alloys by incorporating a cold steel rod with a thickened part coated with lubricant in a heated solid billet with subsequent removal of the rod (ed. Certificate of the USSR No. 105554, class B 21 C 23/22, 1981).
Известный способ предусматривает внедрение сердечника неутолщенным концом; утолщенный конец сердечника выполняют с диаметром, равным диаметру сплошной заготовки.The known method involves the introduction of a core with a thickened end; the thickened end of the core is performed with a diameter equal to the diameter of a continuous workpiece.
Недостатком известного способа являются высокая трудоемкость и повышенный расход материалов, обусловленные невозможностью удаления стержня из изделия без механической обработки, при которой весь материал стержня, а также часть тугоплавкого материала (заготовки) идут в отходы.The disadvantage of this method is the high complexity and increased consumption of materials due to the inability to remove the rod from the product without mechanical processing, in which all the material of the rod, as well as part of the refractory material (billet) is wasted.
Задачей настоящего изобретения является разработка способа, позволяющего снизить трудоемкость изготовления полых изделий и расход материалов.The objective of the present invention is to develop a method to reduce the complexity of manufacturing hollow products and the consumption of materials.
Для достижения поставленной задачи в способе получения полых изделий из тугоплавких металлов и сплавов путем внедрения холодного стального стержня с утолщенной частью, покрытого смазкой, в нагретую сплошную заготовку с последующим удалением стержня утолщенную часть выполняют съемной и с диаметром 1,03-1,08 диаметра стержня. При этом в качестве технологической смазки используют графитодисульфидомолибденовую смазку при следующем содержании компонентов, мас.%:To achieve the task in a method for producing hollow articles of refractory metals and alloys by incorporating a cold steel rod with a thickened part coated with lubricant in a heated continuous billet with subsequent removal of the rod, the thickened part is removable and has a diameter of 1.03-1.08 of the diameter of the rod . In this case, graphite-disulfide-molybdenum lubricant is used as a technological lubricant in the following components, wt.%:
Коллоидальный графит 60-75Colloidal Graphite 60-75
Чешуйчатый графит 18-26Flake graphite 18-26
Дисульфид молибдена 7-14Molybdenum disulfide 7-14
а стержень используют с резьбой на боковой поверхности, шаг которой равен 1...3 мм.and the rod is used with a thread on the side surface, the step of which is 1 ... 3 mm.
При внедрении стержня наличие утолщения предлагаемого диаметра на его переднем конце обеспечивает сохранение резьбы и смазки на боковой поверхности стержня. Это, наряду со съемностью утолщения, позволяет стержень удалять либо осевым перемещением, либо вывинчиванием, что значительно упрощает процесс изготовления полых изделий /стаканов, трубных заготовок и т.д./ и снижает расход материалов, т.к. стержень может быть использован повторно.When introducing the rod, the presence of a thickening of the proposed diameter at its front end ensures the conservation of thread and lubrication on the side surface of the rod. This, along with the removability of the thickening, allows the rod to be removed either by axial displacement or by unscrewing, which greatly simplifies the manufacturing process of hollow products / glasses, tube blanks, etc. / and reduces the consumption of materials, because the rod can be reused.
Смазка предлагаемого состава обеспечивает возможность вывинчивания стержня несмотря на то, что резьба обжимается металлом заготовки при ее разпрессовке и из-за уменьшения размеров при охлаждении.The lubrication of the proposed composition provides the possibility of unscrewing the rod despite the fact that the thread is crimped by the metal of the workpiece when it is being pressed out and due to a decrease in size during cooling.
На чертеже показана схема устройства, в котором осуществляется способ согласно изобретению.The drawing shows a diagram of a device in which the method according to the invention is carried out.
Стальной стержень 1 с резьбой на боковой поверхности, слоем смазки и со съемным утолщением 2 на переднем торце устанавливается в специальном подпоре 3 под контейнером 4 вдоль его оси.A steel rod 1 with a thread on the side surface, a lubricant layer and with a removable thickening 2 at the front end is installed in a special support 3 under the container 4 along its axis.
Нагретую сплошную заготовку 5 из тугоплавкого металла или сплава помещают в контейнер 4 и усилием рабочего органа 6 пресса напрессовывают на холодный стальной стержень 1, осуществляя внедрение последнего в заготовку.The heated continuous billet 5 of refractory metal or alloy is placed in the container 4 and the force of the working body 6 press is pressed onto a cold steel rod 1, introducing the latter into the billet.
Полученную заготовку затем закрепляют в шпинделе токарного станка и выкручивают стержень /зафиксированный от вращения/ при вращении шпинделя в случае выполнения на нем резьбы. Если утолщение 2 остается на дне полого изделия, его удаляют либо механической обработкой, либо вытравливанием или любым другим методом.The resulting workpiece is then fixed in the spindle of the lathe and unscrew the rod / fixed from rotation / when the spindle is rotated if the thread is made on it. If the thickening 2 remains at the bottom of the hollow product, it is removed either by machining, or by etching, or by any other method.
Заготовка может быть прошита и насквозь, тогда извлечение утолщенной части 2 не требуется.The workpiece can be stitched through and through, then removing the thickened part 2 is not required.
Роль утолщения 2 аналогична роли калибрующего наконечника пуансона при обратном выдавливании. Отличие от процесса обратного выдавливания состоит в том, что при напрессовке заготовки 5 на стержень 1 первая подвижна относительно контейнера 4. Это отличие обуславливает незначительный перекос заготовки при напрессовке. При этом стержень 1 заклинивается в полости заготовки 5. Кроме того, в связи с тем, что при внедрении стержня 1 наружная поверхность заготовки 5 свободна, а внутренняя - контактирует с утолщением 2 стержня 1, течение периферийных слоев заготовки опережает течение центральных. Это приводит к натеканию металла на стержень 1. Заклиниванию стержня 1 в полости заготовки способствует также уменьшение диаметра полости из-за остывания слитка. Каждый из указанных факторов недостаточен для предотвращения свободного извлечения стержня, однако, когда они действуют вместе, извлечение стержня возможно только вывинчиванием, т.е. при наличии резьбы.The role of thickening 2 is similar to the role of the calibrating punch tip in reverse extrusion. The difference from the backward extrusion process is that when pressing the workpiece 5 onto the rod 1, the first is movable relative to the container 4. This difference causes a slight skew of the workpiece during pressing. In this case, the rod 1 is jammed in the cavity of the workpiece 5. In addition, due to the fact that when the rod 1 is introduced, the outer surface of the workpiece 5 is free, and the inner surface is in contact with the thickening 2 of the rod 1, the flow of the peripheral layers of the workpiece is ahead of the flow of the central ones. This leads to the leakage of metal on the rod 1. The jamming of the rod 1 in the cavity of the workpiece also contributes to a decrease in the diameter of the cavity due to cooling of the ingot. Each of these factors is insufficient to prevent the free removal of the rod, however, when they act together, the removal of the rod is possible only by unscrewing, i.e. if there is a thread.
Диаметр утолщенной части 2 стержня 1 должен составлять 1,03…1,08 диаметра стержня 1. В случае, если этот диаметр меньше 1,03 диаметра стержня, то при внедрении стержня слой смазки нарушается, резьба деформируется. В этом случае извлечь стержень из заготовки вывинчиванием не удается.The diameter of the thickened part 2 of the rod 1 should be 1.03 ... 1.08 of the diameter of the rod 1. If this diameter is less than 1.03 of the diameter of the rod, then when the rod is introduced, the lubricant layer is broken, the thread is deformed. In this case, the rod cannot be removed from the workpiece by unscrewing.
Если диаметр утолщенной части больше 1,08 диаметра стержня, то для предотвращения ее деформации в процессе внедрения необходимо увеличивать высоту этой утолщенной части, кроме того, повышается трудоемкость и сложность извлечения утолщенной части, повышается расход материалов.If the diameter of the thickened part is greater than 1.08 of the diameter of the rod, then to prevent its deformation during the introduction, it is necessary to increase the height of this thickened part, in addition, the complexity and complexity of removing the thickened part increases, the consumption of materials increases.
Если резьба на стержне выполнена с шагом менее 1,0 или более 3,0 мм, то удалить стержень вывинчиванием не удается из-за увеличения сил трения /даже при наличии смазки/.If the thread on the rod is made with a pitch of less than 1.0 or more than 3.0 mm, then the rod cannot be removed by unscrewing due to an increase in friction forces / even in the presence of lubricant /.
Смазка представляет собой смесь водного коллоидального препарата графита /60-75 мас.%/, чешуйчатого графита /18-26 мас.%/ и дисульфида молибдена /7-14 мас.% /.The lubricant is a mixture of an aqueous colloidal preparation of graphite / 60-75 wt.% /, Flake graphite / 18-26 wt.% / And molybdenum disulfide / 7-14 wt.% /.
Коллоидальный графит представляет собой водную дисперсию частиц графита со средним размером зерна до 1-3 мкм при содержании графита не менее 21 мас.% /например, марка В-1 ОСТ 6-08-429-74/.Colloidal graphite is an aqueous dispersion of graphite particles with an average grain size of up to 1-3 microns with a graphite content of at least 21 wt.% / For example, grade B-1 OST 6-08-429-74 /.
Чешуйчатый графит имеет размер зерна до 200 мкм. Смазку готовят смешиванием расчетного количества чешуйчатого графита и дисульфида молибдена с получением густой пасты.Flake graphite has a grain size of up to 200 microns. A lubricant is prepared by mixing the calculated amount of flake graphite and molybdenum disulfide to give a thick paste.
Коллоидальный графит в составе смазки обеспечивает хорошую адгезию слоя смазки к материалу стержня благодаря заполнению микронеровностей на его поверхности частицами графита. Дисульфид молибдена, повышая фрикционные свойства смазки /после испарения воды/, обеспечивает возможность вывинчивания стержня из заготовки. Чешуйчатый графит служит загустителем смазки и обеспечивает наряду с низким коэффициентом трения сохранение резьбы на стержне при его внедрении в заготовку, препятствуя смятию резьбы при распрессовке заготовки.Colloidal graphite in the composition of the lubricant provides good adhesion of the lubricant layer to the core material by filling microroughnesses on its surface with graphite particles. Molybdenum disulfide, increasing the frictional properties of the lubricant / after water evaporation /, provides the ability to unscrew the rod from the workpiece. Flake graphite serves as a lubricant thickener and, along with a low coefficient of friction, ensures thread preservation on the rod when it is introduced into the workpiece, preventing thread collapse when the workpiece is being pressed out.
При содержании дисульфида молибдена менее 7,0% затрудняется вывинчивание стержня из заготовки, а при содержании более 14% происходит смятие резьбы, что также не позволяет извлечь стержень вывинчиванием.When the content of molybdenum disulfide is less than 7.0%, it is difficult to unscrew the rod from the workpiece, and when the content is more than 14%, the thread is wrinkled, which also does not allow the rod to be removed by unscrewing.
При содержании чешуйчатого графита менее 18% происходит смятие резьбы при распрессовке заготовки, а при содержании чешуйчатого графита более 26% повышается прочность высушенного слоя смазки, что также не позволяет вывернуть стержень.When the content of scaly graphite is less than 18%, the thread is wrinkled when pressing the workpiece, and when the content of scaly graphite is more than 26%, the strength of the dried lubricant layer increases, which also does not allow the core to be turned out.
При содержании водного коллоидального препарата графита менее 60% снижается адгезия смазки, что затрудняет нанесение ее на резьбу стержня и вызывает отекание смазки с резьбы стержня при вдавливании в заготовку, что не позволяет удалить стержень вывинчиванием. При содержании коллоидального графита более 75% снижается вязкость смазки, что затрудняет нанесение слоя необходимой толщины. В результате происходит либо смятие резьбы /при повышении содержания дисульфида молибдена/, либо ее заклинивание /при повышении содержания чешуйчатого графита/.When the content of the aqueous colloidal preparation of graphite is less than 60%, the adhesion of the lubricant is reduced, which makes it difficult to apply it to the thread of the rod and causes the lubricant to swell from the thread of the rod when pressed into the workpiece, which does not allow the rod to be removed by unscrewing. When the content of colloidal graphite is more than 75%, the viscosity of the lubricant decreases, which makes it difficult to apply a layer of the required thickness. As a result, either the thread is crushed / with an increase in the content of molybdenum disulfide /, or its jamming / with an increase in the content of scaly graphite /.
Пример конкретного выполнения способа.An example of a specific implementation of the method.
Заготовки из молибдена марки МЧВП диаметром 125 мм и высотой 230 мм нагревали до температуры 1300°С в камерной печи в атмосфере водорода в течение 1 часа и выдавливали из контейнера на холодный стержень диаметром 82,5 мм из стали 40 со съемным утолщением, метрической резьбой на боковой поверхности и слоем смазки при вышеупомянутом соотношении компонентов.Billets of molybdenum of the MChVP brand with a diameter of 125 mm and a height of 230 mm were heated to a temperature of 1300 ° C in a chamber furnace in a hydrogen atmosphere for 1 hour and squeezed out of the container onto a cold rod with a diameter of 82.5 mm from steel 40 with a removable thickening, metric thread side surface and a layer of lubricant in the above ratio of components.
Полученные изделия зажимали в патроне токарного станка, фиксировали стержень и вращением патрона свинчивали стакан.The obtained products were clamped in a lathe chuck, the rod was fixed, and a glass was screwed by rotating the chuck.
В таблице приведены условия осуществления процесса и полученные результаты.The table shows the process conditions and the results obtained.
При остывании прошитой заготовки /с размерами, указанными в примере/ диаметр отверстия уменьшается на 0,7 мм. В результате разница между диаметрами отверстия и стержня 1 должна составить 5,9 мм. Однако диаметр отверстия не соответствует диметру съемного утолщения, т.к. при внедрении стержня в заготовку течение металла в периферийных зонах заготовки и в центральных существенно различаются, а именно: скорость течения металла в периферийных участках образующейся трубы превышает скорость течения металла вблизи внутренней поверхности трубы из-за того, что наружная поверхность трубы в данном процессе свободна, а внутренняя поверхность в процессе образования контактирует с боковой поверхностью утолщения, т.е. на наружной поверхности отсутствуют силы трения, а на внутренней - они присутствуют.When cooling the stitched workpiece / with the dimensions indicated in the example / the hole diameter decreases by 0.7 mm. As a result, the difference between the diameters of the hole and the rod 1 should be 5.9 mm. However, the diameter of the hole does not correspond to the diameter of the removable thickening, because when the rod is introduced into the billet, the metal flow in the peripheral zones of the billet and in the central ones differ significantly, namely: the metal flow velocity in the peripheral sections of the formed pipe exceeds the metal flow velocity near the inner surface of the pipe because the outer surface of the pipe in this process is free, and the inner surface in the process of formation is in contact with the lateral surface of the thickening, i.e. there are no friction forces on the outer surface, but they are present on the inner surface.
В результате этого диаметр прошитого отверстия становится меньше диаметра утолщения. В случае, если диаметр утолщения составляет 1,08 диаметра стержня, т.е. 89,1 мм, то диаметр становится 86 мм, т.е. разница - 3,5 мм, а не 5,9 мм. В связи со значительной длиной полученной трубной заготовки /440 мм/ перекос стержня на 0,23 уже приведет к заклиниванию стержня в заготовке. В случае, если диаметр утолщения составляет 1,03 диаметра стержня, т.е. 85 мм, то диаметр отверстия становится уже равным диаметру стержня, т.е. 82,5 мм, происходит обжатие стержня стенками трубы. В этом случае смазка, расположенная между выступами резьбы /особенно в центральной части трубной заготовки/, находится в условиях всестороннего сжатия, не выдавливаясь при обжатии материалом заготовки стержня, в результате чего последний без затруднения вывинчивается из прошитого изделия.As a result, the diameter of the stitched hole becomes smaller than the diameter of the bulge. If the diameter of the thickening is 1.08 of the diameter of the rod, i.e. 89.1 mm, then the diameter becomes 86 mm, i.e. the difference is 3.5 mm, not 5.9 mm. Due to the considerable length of the obtained tubular billet / 440 mm / skew of the rod by 0.23 will already lead to jamming of the rod in the workpiece. If the diameter of the thickening is 1.03 of the diameter of the rod, i.e. 85 mm, then the diameter of the hole is already equal to the diameter of the rod, i.e. 82.5 mm, the rod is crimped by the pipe walls. In this case, the grease located between the projections of the thread / especially in the central part of the tube stock / is in full compression without squeezing out when the material is pressed into the core, as a result of which the latter is easily unscrewed from the stitched product.
Как видно из данных, приведенных в таблице, только выполнение предлагаемых условий проведения процесса обеспечивает возможность осуществления извлечения стержня вывинчиванием, т.е. упрощение процесса с одновременным уменьшением расхода материала /см. пп.1-7/.As can be seen from the data given in the table, only the fulfillment of the proposed process conditions provides the ability to extract the rod by unscrewing, i.e. simplification of the process while reducing material consumption / cm. paragraphs 1-7 /.
По сравнению с прототипом /п.15/ трудоемкость извлечения стержня снижается на 80%, удельный расход стали - на 95% /п.14 - процесс со смазкой-прототипом/.Compared with the prototype / p.15 / the complexity of the extraction of the rod is reduced by 80%, the specific consumption of steel - by 95% / p.14 - the process with lubricant prototype /.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002133883/02A RU2233719C1 (en) | 2002-12-17 | 2002-12-17 | Method for making hollow articles of refractory metals and alloys |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002133883/02A RU2233719C1 (en) | 2002-12-17 | 2002-12-17 | Method for making hollow articles of refractory metals and alloys |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002133883A RU2002133883A (en) | 2004-06-27 |
| RU2233719C1 true RU2233719C1 (en) | 2004-08-10 |
Family
ID=33413527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002133883/02A RU2233719C1 (en) | 2002-12-17 | 2002-12-17 | Method for making hollow articles of refractory metals and alloys |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2233719C1 (en) |
-
2002
- 2002-12-17 RU RU2002133883/02A patent/RU2233719C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0042814B1 (en) | Rapid extrusion of hot-short-sensitive alloys | |
| JP6005609B2 (en) | Forging method of hollow shaft forgings | |
| CN108296299B (en) | Equipment and method for preparing high-performance magnesium alloy by equal-channel spiral extrusion | |
| RU2233719C1 (en) | Method for making hollow articles of refractory metals and alloys | |
| CN1060615A (en) | Multiple way union mould extrusion forming technology and mould | |
| US4095449A (en) | Coated punch | |
| JP2006035298A (en) | Titanium alloy bolt and its producing method | |
| Luo et al. | Microstructure of aluminum/copper clad composite fabricated by casting-cold extrusion forming | |
| US2798286A (en) | Metal working operations | |
| US4186586A (en) | Billet and process for producing a tubular body by forced plastic deformation | |
| JP2002264252A (en) | Metallic material for plastic machining with inclined two-layer lubricating film and manufacturing method therefor | |
| US3350907A (en) | Method for extruding molybdenum and tungsten | |
| US3154849A (en) | Metal forging process | |
| JP2004174536A (en) | Hot-extrusion manufacturing method for metallic tube | |
| US3096881A (en) | Lubricating composition and method for the hot extrusion of metals | |
| US2815560A (en) | Metal working | |
| EA001309B1 (en) | Process for metalworking employing lubricant | |
| EP0415633B1 (en) | Iron-based sintered slugs for plastic processing and method for making them | |
| CN104119996A (en) | Lubricating liquid suitable for surface lubricating of pure aluminum blanks and preparation method thereof | |
| JPS5868420A (en) | Manufacture of extrusion product | |
| JP2008207252A (en) | Forging method, die for forging, and forged product | |
| JP3059958B2 (en) | Manufacturing method of sintered alloy member | |
| WO2003018225A1 (en) | Method for producing elongate-shaped elements made of magnesium or magnesium alloys | |
| US3061093A (en) | Method of scalping billet during extrusion | |
| JPH0428402A (en) | Internal high-fined tube and manufacture of internally high-finned type double tube |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191218 |