RU2252093C2 - Apparatus for backward extrusion of thick-wall tubes - Google Patents

Apparatus for backward extrusion of thick-wall tubes Download PDF

Info

Publication number
RU2252093C2
RU2252093C2 RU2002133704/02A RU2002133704A RU2252093C2 RU 2252093 C2 RU2252093 C2 RU 2252093C2 RU 2002133704/02 A RU2002133704/02 A RU 2002133704/02A RU 2002133704 A RU2002133704 A RU 2002133704A RU 2252093 C2 RU2252093 C2 RU 2252093C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
punch
container
diameter
thick
centering ring
Prior art date
Application number
RU2002133704/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002133704A (en
Inventor
И.П. Клейнбуг (RU)
И.П. Клейнбуг
к Л.М. Железн (RU)
Л.М. Железняк
Original Assignee
ГОУ Уральский государственный технический университет- УПИ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ГОУ Уральский государственный технический университет- УПИ filed Critical ГОУ Уральский государственный технический университет- УПИ
Priority to RU2002133704/02A priority Critical patent/RU2252093C2/en
Publication of RU2002133704A publication Critical patent/RU2002133704A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2252093C2 publication Critical patent/RU2252093C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Forging (AREA)

Abstract

FIELD: plastic working of metals, possibly manufacture from different metals and alloys of thick-wall tubes used for further rolling or making different parts instead of solid cast or forged blanks.
SUBSTANCE: apparatus includes arranged along the same axis: container, plug of container, punch and dead pressure pad. Diameter of working portion of said pad exceeds that of punch. Centering ring is mounted between lateral surface of pressure pad and container. Said ring may move in direction opposite relative to motion direction of punch at extrusion process. Apparatus is provided with pusher arranged between centering ring and pressure pad at one side and punch at other side.
EFFECT: enhanced accuracy of thick-wall extruded tubes, mainly by wall thickness, significant increase of length of tubular blank.
3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области обратного прессования трубных заготовок, более конкретно к производству из различных металлов и сплавов толстостенных труб, предназначенных либо для последующей прокатки на соответствующих специализированных трубных станах, либо для использования их при изготовлении разнообразных деталей типа барабанов, втулок, рубашек кристаллизаторов и изложниц и др. вместо применения для этих целей сплошных литых и кованых заготовок.The invention relates to the field of back-pressing of tube blanks, and more particularly to the production of thick-walled tubes from various metals and alloys, intended either for subsequent rolling on the corresponding specialized tube mills, or for their use in the manufacture of various parts such as drums, bushings, mold shirts and molds, and etc. instead of using solid cast and forged billets for these purposes.

Известны устройства для обратного прессования труб, включающие контейнер, сплошной или полый пресс-штемпель (укороченный или обычный - в зависимости от схемы сборки инструмента), в который ввернута игла, и матрицу, образующую вместе с иглой кольцевой зазор для получения заданной конфигурации [1, с.72-74, рис.35 и 36]. При таких схемах сборки пpeccoвoгo инструмента заготовка (слиток) может быть как полой, так и сплошной; сплошную заготовку используют также при прессовании через комбинированные матрицы, имеющие рассекатели различных конструкций [1, с.74, рис.37, с.185-194, рис.82, 85, 86, 88; 2, с.175-177, рис. V.23]. Общим недостатком всех рассмотренных выше устройств являются их узкие технологические возможности, т.к. наружные размеры поперечного сечения пресс-изделий ограничены с одной стороны размерами полости пресс-штемпеля, а при использовании комбинированных матриц - их конструктивными особенностями.Known devices for the back pressing of pipes, including a container, a solid or hollow press stamp (shortened or normal, depending on the assembly diagram of the tool), into which the needle is screwed, and a matrix forming an annular gap together with the needle to obtain a given configuration [1, p. 72-74, Fig. 35 and 36]. With such assembling schemes for an emergency tool, the workpiece (ingot) can be either hollow or solid; a solid billet is also used for pressing through combined dies having dividers of various designs [1, p. 74, fig. 37, p. 185-194, fig. 82, 85, 86, 88; 2, p. 175-177, fig. V.23]. A common drawback of all the above devices is their narrow technological capabilities, because the external dimensions of the cross section of the press products are limited on the one hand by the dimensions of the cavity of the press stamp, and when using combined dies, by their design features.

Наиболее близким по совокупности признаков к предлагаемому устройству является техническое решение [3, с.7 и 8, рис.4], выбранное в качестве прототипа. Известное устройство содержит соосно расположенные контейнер, заглушку контейнера, пуансон и неподвижно закрепленную на нем пресс-шайбу. При описании работы устройства по прототипу отмечено [3]: ...обратным методом прессуют трубы, диаметр которых равен диаметру контейнера. Слиток, помещенный в закрытый с одной стороны контейнер, прошивается пресс-штемпелем и истекает в зазор между контейнером и пресс-шайбой, неподвижно закрепленной на пресс-штемпеле”.The closest set of features to the proposed device is a technical solution [3, p. 7 and 8, Fig. 4], selected as a prototype. The known device comprises a coaxially arranged container, a container plug, a punch and a press washer fixed to it. When describing the operation of the device according to the prototype, it was noted [3]: ... pipes are pressed the opposite way, the diameter of which is equal to the diameter of the container. An ingot placed in a container closed on one side is stitched with a press stamp and expires in the gap between the container and the press washer fixedly mounted on the stamp ”.

При использовании известного технического решения для обратного прессования труб большого диаметра, в частности, из цветных металлов проявляются следующие недостатки.When using the known technical solution for back-pressing large-diameter pipes, in particular, of non-ferrous metals, the following disadvantages appear.

Во-первых, при использовании известной схемы чрезвычайно сложно обеспечить приемлемую для последующей обработки точность получаемых труб, особенно трудно достичь необходимого уровня разностенности. Невозможность получения в известном устройстве приемлемой точности прессуемых труб порождается следующими четырьмя основными факторами.Firstly, when using the known scheme, it is extremely difficult to ensure the accuracy of the resulting pipes acceptable for subsequent processing, it is especially difficult to achieve the required level of difference. The inability to obtain acceptable accuracy of the pressed pipes in the known device is caused by the following four main factors.

1. Известно, что одним из важнейших конструктивных показателей горизонтального гидравлического пресса (далее - ГГП), особенно для ГГП, не оборудованных прошивным устройством, является его центровка, от которой зависят многие технологические параметры и в том числе - точность получаемых труб. Существуют рекомендуемые нормативы при центровке прессов, в частности, допустимая несоосность между контейнером и пуансоном должна составлять (для ГГП усилием от 7,5 до 120 МН) от 1,5 до 6 мм [4, с.129, табл.18], что само по себе представляет весьма значительную величину. В реальных производственных условиях соблюдение указанных нормативов является проблематичным; практика эксплуатации ГГП средней мощности (усилием 20...50 МН) показывает, что фактическая несоосность может превышать эти нормативы в 1,5...1,7 раза.1. It is known that one of the most important design indicators of a horizontal hydraulic press (hereinafter - GGP), especially for GGPs that are not equipped with a piercing device, is its alignment, on which many technological parameters depend, including the accuracy of the pipes obtained. There are recommended standards for centering the presses, in particular, the allowable misalignment between the container and the punch should be (for HGP forces from 7.5 to 120 MN) from 1.5 to 6 mm [4, p.129, Table 18], which In itself is a very significant value. In real production conditions, compliance with these standards is problematic; the practice of operating HGP of medium power (with a force of 20 ... 50 MN) shows that the actual misalignment can exceed these standards by 1.5 ... 1.7 times.

2. Для получения надлежащей точности наружного диаметра прессуемой трубы необходимо, чтобы допустимая выработка рабочей втулки ГГП также находилась в определенных пределах и не превышала диапазон от 0,5 до 1,5 мм (в зависимости от диаметра канала) [4, с.128]. Вследствие воздействия многих факторов этот диапазон на производстве, как правило, не выдерживается и реальный износ внутренней поверхности втулок существенно выше рекомендованного.2. To obtain proper accuracy of the outer diameter of the extruded pipe, it is necessary that the allowable output of the GHP working sleeve also be within certain limits and does not exceed a range from 0.5 to 1.5 mm (depending on the diameter of the channel) [4, p.128] . Due to the influence of many factors, this range in production, as a rule, is not maintained and the actual wear of the inner surface of the bushings is significantly higher than recommended.

3. Несовпадение оси контейнера и оси закладываемого в него слитка (вследствие существенной разности их диаметров) порождает в начальный момент прессования значительное поперечное смещение оси выпрессованной трубы относительно оси заготовки, то есть происходит неосесимметричное истечение металла. Как следствие, возникает исключительно высокая разностенность отпрессованной трубы, достигающая (10...15)/2=5...7,5 мм, где 10...15 мм - односторонний зазор между слитком и втулкой контейнера, то есть разность их диаметров.3. The mismatch of the axis of the container and the axis of the ingot laid in it (due to the significant difference in their diameters) gives rise to a significant lateral displacement of the axis of the pressed pipe relative to the axis of the workpiece at the initial moment of pressing, that is, non-axisymmetric metal outflow occurs. As a result, an extremely high difference in the extruded pipe arises, reaching (10 ... 15) / 2 = 5 ... 7.5 mm, where 10 ... 15 mm is the one-sided gap between the ingot and the container sleeve, i.e. their difference diameters.

4. Надлежит достаточно строго соблюдать такой параметр, как косина реза торцов слитка, от которого существенно зависит концентричность (разностенность) трубы [5, с.43]. Так, например, в [6, с.57] указано, что косина реза торцов слитка должна быть не более 2 мм. Такая точность, в принципе, может быть обеспечена, но при условии соблюдения определенных организационно-технических требований, не всегда достигаемых на практике.4. It is necessary to strictly observe such a parameter as the cut of the ends of the ingot, on which the concentricity (difference) of the pipe substantially depends [5, p. 43]. So, for example, in [6, p. 57] it is indicated that the cut of the ends of the ingot should be no more than 2 mm. Such accuracy, in principle, can be ensured, but subject to certain organizational and technical requirements that are not always achieved in practice.

С учетом отрицательного влияния на точность пресс-изделий рассмотренных четырех негативных факторов невозможность повышения качества прессованных толстостенных труб без применения эффективных технических решений представляется очевидной.Given the negative impact on the accuracy of the press products of the four negative factors considered, the impossibility of improving the quality of pressed thick-walled pipes without the use of effective technical solutions seems obvious.

Во-вторых, известное устройство позволяет прессовать только относительно короткие трубы, поскольку, как сказано в описании прототипа, “Длина труб ограничивается при этом длиной пресс-штемпеля” [3, с.8]. При широко известных соотношениях длины пуансона и его диаметра толстостенная труба, отпрессованная с помощью известного устройства, получается короткой, что порождает следующие недостатки:Secondly, the known device allows you to extrude only relatively short pipes, because, as stated in the description of the prototype, “The length of the pipes is limited by the length of the stamp” [3, p. 8]. With widely known ratios of the length of the punch and its diameter, a thick-walled pipe pressed with the help of a known device is short, which causes the following disadvantages:

1. Снижение производительности и уменьшение выхода годного при использовании полученной короткой трубы в качестве заготовки под последующие процессы обработки давлением: прокатку и/или волочение.1. Reduced productivity and reduced yield when using the resulting short pipe as a billet for subsequent pressure processing processes: rolling and / or drawing.

2. Существование потери металла при раскрое полученной короткомерной трубной заготовки, так как в случае изготовления из нее крупных втулок, рубашек кристаллизаторов и других подобных деталей ясно, что, чем короче разрезаемая заготовка, тем выше относительная доля геометрических отходов и потери металла в стружку.2. The existence of metal loss during cutting of the obtained short tube billet, since in the case of manufacturing large bushings, mold shirts and other similar parts, it is clear that the shorter the billet being cut, the higher the relative proportion of geometric waste and metal loss to chips.

Технической задачей предлагаемого устройства является значительное повышение точности толстостенных прессованных труб, в первую очередь - по толщине стенки, а также существенное увеличение длины получаемой трубной заготовки.The technical task of the proposed device is a significant increase in the accuracy of thick-walled pressed pipes, primarily in wall thickness, as well as a significant increase in the length of the resulting tubular billet.

Указанная задача достигается тем, что в отличие от известного устройства для обратного прессования толстостенных труб, включающего соосно расположенные контейнер, заглушку контейнера, пуансон и неподвижно закрепленную на нем пресс-шайбу с диаметром рабочей части, превышающим диаметр пуансона, в предлагаемом устройстве между боковой поверхностью пресс-шайбы и контейнером установлено центрирующее кольцо, имеющее возможность перемещения в направлении, обратном движению пуансона при прессовании. Устройство содержит также толкатель центрирующего кольца и пресс-шайбы, установленный между центрирующим кольцом и пресс-шайбой - с одной стороны и пуансоном - с другой стороны и выполненный в виде диска с соосно закрепленной на нем обечайкой, свободно лежащей на теле пуансона.This task is achieved in that, in contrast to the known device for back-pressing of thick-walled pipes, including a coaxially arranged container, a container plug, a punch and a press washer fixed to it with a diameter of the working part exceeding the diameter of the punch, in the proposed device between the side surface of the press -washers and a container, a centering ring is installed, which has the ability to move in the direction opposite to the movement of the punch during pressing. The device also contains a centering ring pusher and a press washer installed between the centering ring and the press washer on the one hand and the punch on the other hand and made in the form of a disk with a casing coaxially mounted on it and freely lying on the punch body.

Кроме того, центрирующее кольцо выполнено со ступенчатой внутренней поверхностью, имеющей участок большего диаметра, равного диаметру рабочей части пресс-шайбы, и участок меньшего диаметра, превышающего диаметр нерабочей части пресс-шайбы, и установлено с возможностью свободного движения указанной внутренней поверхности вдоль боковых поверхностей пресс-шайбы и пуансона.In addition, the centering ring is made with a stepped inner surface having a portion of a larger diameter equal to the diameter of the working part of the press washer, and a portion of a smaller diameter exceeding the diameter of the non-working part of the press washer, and is installed with the possibility of free movement of the specified inner surface along the side surfaces of the press -washers and punch.

На фиг.1 показано заявляемое устройство для прессования толстостенной трубы - в исходном положении после распрессовки слитка; на фиг.2 показано окончание процесса прессования и образование пресс-остатка 14; на фиг.3 - отделение пресс-остатка 14 от пресс-изделия 12 и выталкивание пресс-шайбы 4 вместе с пресс-остатком 14; на фиг.4 - выталкивание готовой трубной заготовки 12 из полости контейнера 1.Figure 1 shows the inventive device for pressing a thick-walled pipe in its original position after extrusion of the ingot; figure 2 shows the end of the pressing process and the formation of press residue 14; figure 3 - separation of the press residue 14 from the press product 12 and the ejection of the press washer 4 together with the press residue 14; figure 4 - pushing the finished pipe billet 12 from the cavity of the container 1.

На фигурах, кроме уже указанных, введены следующие обозначения: заглушка 2 контейнера 1 (ее функцию выполняет, как правило, глухой матрицедержатель), пуансон 3, центрирующее кольцо 5, внутренняя поверхность которого образована участком 6 большего диаметра и участком 7 меньшего диаметра, толкатель 8 центрирующего кольца 5 и пресс-шайбы 4 в виде диска 9 с закрепленной на нем обечайкой 10, слиток 11.In the figures, in addition to the already indicated, the following notation is introduced: a cap 2 of container 1 (its function is usually performed by a deaf matrix holder), a punch 3, a centering ring 5, the inner surface of which is formed by a section 6 of a larger diameter and a section 7 of a smaller diameter, the pusher 8 the centering ring 5 and the press washer 4 in the form of a disk 9 with a shell 10 fixed thereon, an ingot 11.

Устройство работает следующим образом. По оси с пуансоном 3 позиционируют пресс-шайбу 4 и на наружную боковую поверхность пресс-шайбы 4 устанавливают центрирующее кольцо 5. В осевом направлении центрирующее кольцо 5 фиксируют по отношению к пресс-шайбе 4 с помощью торца бурта 13 образованного при переходе от участка 6 большего диаметра внутренней поверхности центрирующего кольца 5 к участку 7 меньшего диаметра той же поверхности кольца 5. В предварительно прогретый и закрытый с передней стороны заглушкой 2 контейнер 1 помещают нагретый до температурного интервала прессования слиток 11 и распрессовывают его пуансоном 3 и с участием толкателя 8 и центрирующего кольца 5 - пресс-шайбой 4. Удержание при распрессовке слитка центрирующего кольца 5 от осевого смещения в сторону, обратную движению пуансона 3, производят толкателем 8, установленным между торцом пуансона 3 с одной стороны и пpecc-шaйбoй 4 и центрирующим кольцом 5 с другой стороны: толкатель 8 своим диском 9 удерживает центрирующее кольцо 5 от указанного смещения, а его обечайка 10 свободно лежит на теле пуансона, не позволяя толкателю 8 упасть вниз. Затем пуансон 3 отводят и толкатель 8 удаляют.The device operates as follows. On the axis with the punch 3, the press washer 4 is positioned and a centering ring 5 is mounted on the outer side surface of the press washer 4. In the axial direction, the centering ring 5 is fixed relative to the press washer 4 with the end of the shoulder 13 formed when moving from section 6 of a larger the diameter of the inner surface of the centering ring 5 to the portion 7 of the smaller diameter of the same surface of the ring 5. In a container 1 preheated and closed from the front with a plug 2, it is merged to 11 and press it out with a punch 3 and with a pusher 8 and a centering ring 5 - a press washer 4. When pressing the ingot of the centering ring 5 from axial displacement to the opposite direction to the movement of the punch 3, the pusher 8 is installed between the end of the punch 3 s on the one hand and a puck washer 4 and a centering ring 5 on the other hand: the pusher 8 with its disk 9 holds the centering ring 5 from the indicated displacement, and its shell 10 lies freely on the body of the punch, preventing the pusher 8 from falling down. Then the punch 3 is withdrawn and the plunger 8 is removed.

Начинают процесс обратного прессования толстостенной трубы 12, в начальной стадии которого центрирующее кольцо 5 выполняет свою главную функцию, а именно, двигаясь своей "наружной поверхностью по поверхности втулки контейнера 1, а внутренней поверхностью, конкретно - участками большего 6 и меньшего 7 диаметров, по соответствующим поверхностям пресс-шайбы 4, кольцо 5 строго центрирует в начальный момент прессования пpecc-шaйбy 4 относительно неподвижного узла ГГП (внутренней, то есть рабочей втулки контейнера 1) и тем самым значительно снижает разностенность и повышает размерную точность трубной заготовки за счет центровки в первоначальный момент прессования. В течение всего процесса обратного прессования центрирующее кольцо 5 продолжает движение внутри контейнера 1 вместе с пресс-изделием 12, примыкая к его торцу.The process of back-pressing a thick-walled pipe 12 begins, in the initial stage of which the centering ring 5 performs its main function, namely, moving its “outer surface along the surface of the sleeve of the container 1, and its inner surface, specifically, sections of larger 6 and smaller 7 diameters, according to the corresponding to the surfaces of the press washer 4, the ring 5 strictly centers the press washer 4 at the initial moment of pressing relative to the fixed assembly of the HGP (the inner, that is, the working sleeve of the container 1) and thereby significantly reduces It increases the dimensional accuracy of the tube billet due to alignment at the initial moment of pressing During the entire process of back pressing, the centering ring 5 continues to move inside the container 1 together with the press 12, adjacent to its end.

Прессование ведут до технически возможного конца, то есть до образования пресс-остатка 14 (фиг.2) толщиной, зависящей, в числе прочих факторов, главным образом от номинального усилия ГГП. По окончании прессования заглушку 2 (глухой матрицедержатель) заменяют на полый матрицедержатель 15 (фиг.3), ходом пуансона 3 с установленной на его торце пресс-шайбой 4 отделяют пресс-остаток 14 от пресс-изделия 12 (фиг.3) и, вновь установив толкатель 8 (фиг.4), выталкивают отпрессованную трубную заготовку 12 из полости контейнера 1; тем самым полный цикл прессования толстостенной трубной заготовки завершается.Pressing is carried out to the technically feasible end, that is, until the formation of press residue 14 (FIG. 2) with a thickness depending, among other factors, mainly on the nominal force of the GGP. At the end of the pressing, the plug 2 (deaf matrix holder) is replaced by a hollow matrix holder 15 (Fig. 3), by pressing the punch 3 with the press washer 4 installed on its end, the press residue 14 is separated from the press product 12 (Fig. 3) and, again having installed the pusher 8 (figure 4), push the pressed tubular billet 12 out of the cavity of the container 1; thereby completing the full cycle of pressing a thick-walled tubular billet.

Преимущества предлагаемого устройства по сравнению с известными, особенно при использовании прутково-профильных (то есть неспециализированных для прессования труб) прессов, состоят в расширении технологических возможностей прессования при применении предлагаемого устройства и достигаются следующим образом.The advantages of the proposed device compared to the known ones, especially when using bar-profile (i.e. non-specialized for pipe pressing) presses, are to expand the technological capabilities of pressing when using the proposed device and are achieved as follows.

Значительное повышение точности прессованной толстостенной трубы обеспечивают за счет стабильности центровки инструмента пресса путем существенного снижения несоосности между контейнером и пресс-шайбой. Последнее достигают оригинальным и простым, но эффективным конструктивным решением - установкой между пресс-шайбой и втулкой контейнера центрирующего кольца и дополнительно - установкой толкателя между центрирующим кольцом с пресс-шайбой и пуансоном. Такое техническое решение позволило создать достаточно жесткую и в то же время легко разборную и подвижную конструкцию, обеспечивающую необходимую точность настройки инструмента на самом важном этапе - в начальный момент прессования. В дальнейшем, на последующих этапах прессования, вплоть до завершения процесса и образования пресс-остатка, как показывает практика, стабильность центровки не нарушается, т.к. первоначально образовавшийся кольцевой слой металла весьма высокой точности удерживает пресс-шайбу от поперечного смещения и разностенность пpeccoвaннoй трубы по всей ее длине укладывается в надлежащее поле допусков.A significant increase in the accuracy of the pressed thick-walled pipe is provided due to the stability of the centering of the press tool by significantly reducing the misalignment between the container and the press washer. The latter is achieved by an original and simple, but effective constructive solution - installation of a centering ring between the press washer and the sleeve of the container, and additionally - installation of a pusher between the centering ring with the press washer and punch. Such a technical solution made it possible to create a rather rigid and at the same time easily collapsible and movable structure that provides the necessary accuracy of tuning the tool at the most important stage - at the initial moment of pressing. In the future, at subsequent stages of pressing, up to the completion of the process and the formation of a press residue, as practice shows, the alignment stability is not violated, because the initially formed ring layer of metal of very high accuracy keeps the press washer from lateral displacement and the difference in the size of the pressed pipe along its entire length fits into the proper tolerance field.

Например, прессование медной трубы наружным диаметром 310 мм и внутренним диаметром 235 мм (235×310 мм) на ГГП усилием 35 МН из слитка диаметром 295 мм и длиной 460 мм без применения центрирующего кольца оказалось неосуществимым в принципе вплоть до возникновения аварийной ситуации, а именно: вследствие присущей обычным прутково-профильным прессам значительной расцентровки и существенной разницы между диаметром втулки (310 мм) и диаметром слитка (295 мм) возникло сугубо неосесимметричное течение металла, и получить нормальную трубу не удалось. При прессовании в тех же условиях, но с использованием центрирующего кольца получили медную трубу длиной 900 мм указанных размеров поперечного сечения с разностенностью ±1,0...1,5 ммFor example, pressing a copper pipe with an outer diameter of 310 mm and an inner diameter of 235 mm (235 × 310 mm) on a HHP with a force of 35 MN from an ingot with a diameter of 295 mm and a length of 460 mm without the use of a centering ring proved to be impossible in principle until an emergency occurred, namely : Due to the significant alignment inherent in conventional bar-profile presses and the significant difference between the diameter of the sleeve (310 mm) and the diameter of the ingot (295 mm), a purely non-axisymmetric metal flow occurred, and it was not possible to obtain a normal pipe. When pressing under the same conditions, but using a centering ring, a copper pipe 900 mm long of the indicated cross-sectional dimensions with a difference of ± 1.0 ... 1.5 mm was obtained

Применение успешно используемого в производстве предлагаемого устройства оказалось особенно эффективным при прессовании медных толстостенных труб, предназначенных для изготовления из них рубашек кристаллизаторов и изложниц. Медная рубашка кристаллизатора для полунепрерывного литья слитков из тяжелых цветных металлов и сплавов (меди, никеля и сплавов на их основе) представляет собой довольно короткую трубу с буртами по обоим торцам, длина ее колеблется от 150 до 500 мм, диаметр находится в пределах 180...450 мм (информация взята с конкретного производства - Каменск-Уральского завода по обработке цветных металлов)The use of the proposed device successfully used in the production turned out to be especially effective in pressing thick-walled copper pipes intended for the manufacture of mold shirts and molds from them. A copper mold shirt for semi-continuous casting of ingots of heavy non-ferrous metals and alloys (copper, nickel and alloys based on them) is a rather short pipe with collars at both ends, its length ranges from 150 to 500 mm, its diameter is within 180 .. .450 mm (information taken from a specific production - Kamensk-Uralsky plant for processing non-ferrous metals)

Как деталь литейной оснастки рубашка, являющаяся формообразователем слитка, непосредственно контактирует с жидкими расплавами и довольно часто выходит из строя вследствие влияния большего числа отрицательных факторов. В связи с этим, а также по причине разнообразия размерного ряда отливаемых слитков литейное производство постоянно испытывало нужду в рубашках кристаллизаторов различных диаметров и длин. До использования заявляемого устройства их получали токарной обработкой из сплошных цилиндрических кованых заготовок, что порождало высокую трудоемкость обработки, низкую производительность и огромные потери металла в стружку. Так, например, для рубашки с внутренним диаметром 194 мм, наружным диаметром 220 мм (то есть 194×220 мм) и высотой 410 мм масса сплошной кованой заготовки составляет 300 кг, а масса трубной прессованной заготовки 85 кг. Нормы времени: на ковку 3 ч; на токарную обработку 9,6 и 6 ч соответственно. Масса стружки 260 и 36 кг; безвозратные потери при переплавке стружки 23 и 3 кг.As a part of foundry equipment, the shirt, which is the former of the ingot, directly contacts liquid melts and quite often fails due to the influence of a larger number of negative factors. In this regard, and also because of the variety of sizes of cast ingots, the foundry constantly felt the need for shirts of molds of various diameters and lengths. Before using the inventive device, they were obtained by turning from solid cylindrical forged billets, which gave rise to high processing complexity, low productivity and huge losses of metal in the chips. So, for example, for a shirt with an inner diameter of 194 mm, an outer diameter of 220 mm (i.e. 194 × 220 mm) and a height of 410 mm, the mass of a continuous forged billet is 300 kg, and the mass of a tube pressed billet is 85 kg. Standards of time: for forging 3 hours; for turning 9.6 and 6 hours, respectively. Chip mass 260 and 36 kg; irretrievable losses during the remelting of chips 23 and 3 kg.

В отличие от ранее применявшейся технологии при использовании предлагаемого устройства для получения рубашки нужного диаметра необходимо выпрессовать трубу с припуском на наружный диаметр, достаточным для получения буртов при токарной обточке. С целью минимизации отходов при резке длину прессованной трубы легко рассчитать кратной длине готовой детали, т.е. рубашки или изложницы.In contrast to the previously used technology, when using the proposed device to obtain a shirt of the desired diameter, it is necessary to extrude the pipe with an allowance for the outer diameter sufficient to obtain collars during turning. In order to minimize waste during cutting, the length of the pressed pipe can be easily calculated as a multiple of the length of the finished part, i.e. shirts or molds.

В качестве примера конкретной реализации применения заявленного устройства в производственных условиях ниже рассмотрено получение прессованной толстостенной трубы из меди марки M1 диаметрами 235×310 мм из слитка диаметром 295 и длиной 460 мм на ГГП усилием 35 МН при температуре нагрева слитка перед прессованием 800...850°С. Согласно вышеописанной схеме проводили прессование с использованием инструментальной наладки, включающей центрирующее кольцо и толкатель, с получением трубы длиной ~900 мм. Удаление пресс-остатка толщиной ~20 мм проводили описанным ранее образом. Полученную трубу после охлаждения разрезали на части, из которых с минимальной трудоемкостью и незначительными потерями металла в стружку вытачивали рубашки кристаллизаторов для полунепрерывного литья слитков диаметром 245 мм.As an example of a specific implementation of the application of the claimed device in a production environment, the following describes the preparation of a pressed thick-walled pipe made of M1 copper with a diameter of 235 × 310 mm from an ingot with a diameter of 295 and a length of 460 mm on a GHP with a force of 35 MN at an ingot heating temperature before pressing 800 ... 850 ° C. According to the above-described scheme, pressing was performed using tool set-up, including a centering ring and a pusher, to obtain a pipe with a length of ~ 900 mm. Removal of the press residue of a thickness of ~ 20 mm was carried out as previously described. After cooling, the obtained pipe was cut into parts, from which mold shirts for semi-continuous casting of ingots with a diameter of 245 mm were turned into shavings with minimal labor input and insignificant metal losses.

Полная номенклатура толстостенных прессованных труб из меди марки M1, получаемых с помощью предлагаемого устройства и применяемых на Каменск-Уральском заводе ОЦМ для изготовления рубашек кристаллизаторов полунепрерывного литья и медных водоохлаждаемых изложниц наполнительного литья, включает следующие диаметры, мм: 285×345; 235×310; 185×255; 158×208 (размеры приведены “горячие”). Полученные толстостенные трубы вышеуказанных диаметров разрезают: для рубашек высотой 175 мм - на 4-5 частей; для рубашек высотой 275 мм - на 3-4 части; для рубашек высотой 410 мм - на 2 части; при изготовлении водоохлаждаемых изложниц, предназначенных для наполнительного литья, прессованную трубу не разрезают. Из порезанных на мерные длины заготовок вытачивают рубашки кристаллизаторов для полунепрерывного литья слитков диаметрами, мм: 295, 245, 190 и 165.The full range of thick-walled pressed pipes made of copper grade M1, obtained using the proposed device and used at the Kamensk-Uralsky plant OCM for the manufacture of shirts for semi-continuous casting molds and water-cooled copper molds for filling castings, includes the following diameters, mm: 285 × 345; 235 × 310; 185 × 255; 158 × 208 (dimensions shown are “hot”). The resulting thick-walled pipes of the above diameters are cut: for shirts with a height of 175 mm - into 4-5 parts; for shirts with a height of 275 mm - in 3-4 parts; for shirts with a height of 410 mm - in 2 parts; in the manufacture of water-cooled molds intended for filling casting, the extruded pipe is not cut. Shirts of molds for semi-continuous casting of ingots with diameters, mm: 295, 245, 190, and 165 are turned out of pieces cut into measured lengths.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИSOURCES OF INFORMATION

1. Ерманок М.З., Фейгин В.И. Производство профилей из алюминиевых сплавов. М.: Металлургия. 1972, 272 с.1. Yermanok M.Z., Feigin V.I. Production of aluminum alloy profiles. M .: Metallurgy. 1972, 272 p.

2. Перлин И.Л., Райтбарг Л.Х. Теория прессования металлов. М.: Металлургия. 1975, 448 с.2. Perlin I.L., Reitbarg L.Kh. Theory of metal pressing. M .: Metallurgy. 1975, 448 p.

3. Шевакин Ю.Ф., Грабарник Л.М., Нагайцев А.А. Прессование тяжелых цветных металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1987, 246 с.3. Shevakin Yu.F., Grabarnik L.M., Nagaytsev A.A. Pressing heavy non-ferrous metals and alloys. M .: Metallurgy, 1987, 246 p.

4. Ерманок М.З., Фейгин В.И., Сухоруков Н.А. Прессование профилей из алюминиевых сплавов. М.: Металлургия, 1977, 264 с.4. Yermanok M.Z., Feigin V.I., Sukhorukov N.A. Extrusion of aluminum alloy profiles. M .: Metallurgy, 1977, 264 p.

5. Ерманок М.З. Производство труб из цветных металлов и сплавов за рубежом. Ч.1. Зарубежные стандарты на трубы из цветных металлов и технология их производства. М.: Минцветмет СССР, 1967, 118 с.5. Yermanok M.Z. The production of pipes from non-ferrous metals and alloys abroad. Part 1. Foreign standards for non-ferrous metal pipes and their production technology. M .: Ministry of color of the USSR, 1967, 118 p.

6. Ерманок М.З., Скоблов Л.С. Прогрессивные способы производства полых профилей из легких сплавов. М.: Металлургия, 1969, 95 с.6. Yermanok M.Z., Skoblov L.S. Progressive methods for the production of hollow profiles from light alloys. M .: Metallurgy, 1969, 95 p.

Claims (3)

1. Устройство для обратного прессования толстостенных труб, содержащее соосно расположенные контейнер, заглушку контейнера, пуансон и глухую пресс-шайбу с диаметром рабочей части, превышающим диаметр пуансона, отличающееся тем, что оно снабжено центрирующим кольцом, установленным между боковой поверхностью пресс-шайбы и контейнером с возможностью перемещения в направлении, обратном направлению движения пуансона при прессовании, и толкателем, размещенным между центрирующим кольцом и пресс-шайбой с одной стороны и пуансоном с другой стороны.1. A device for the back-pressing of thick-walled pipes, comprising a coaxially disposed container, a container plug, a punch and a blind press washer with a diameter of the working part exceeding the diameter of the punch, characterized in that it is provided with a centering ring mounted between the side surface of the press washer and the container with the ability to move in the opposite direction to the movement of the punch during pressing, and a pusher placed between the centering ring and the press washer on one side and the punch on the other Rhone. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что центрирующее кольцо выполнено со ступенчатой внутренней поверхностью, имеющей участок большего диаметра, равного диаметру рабочей части пресс-шайбы, и участок меньшего диаметра, превышающего диаметр нерабочей части пресс-шайбы, и установлено с возможностью свободного движения указанной внутренней поверхности вдоль боковых поверхностей пресс-шайбы и пуансона.2. The device according to claim 1, characterized in that the centering ring is made with a stepped inner surface having a section of a larger diameter equal to the diameter of the working part of the press washer, and a section of a smaller diameter exceeding the diameter of the non-working part of the press washer, and is installed with the possibility free movement of the specified inner surface along the side surfaces of the press washer and punch. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что толкатель выполнен в виде диска с соосно закрепленной на нем обечайкой, свободно лежащей на теле пуансона.3. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the pusher is made in the form of a disk with a casing coaxially mounted on it, freely lying on the body of the punch.
RU2002133704/02A 2002-12-15 2002-12-15 Apparatus for backward extrusion of thick-wall tubes RU2252093C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002133704/02A RU2252093C2 (en) 2002-12-15 2002-12-15 Apparatus for backward extrusion of thick-wall tubes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002133704/02A RU2252093C2 (en) 2002-12-15 2002-12-15 Apparatus for backward extrusion of thick-wall tubes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002133704A RU2002133704A (en) 2004-06-27
RU2252093C2 true RU2252093C2 (en) 2005-05-20

Family

ID=35820801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002133704/02A RU2252093C2 (en) 2002-12-15 2002-12-15 Apparatus for backward extrusion of thick-wall tubes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2252093C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104384231A (en) * 2014-10-20 2015-03-04 常州大学 Hot extrusion technique for thin-gauge large-diameter aluminium-alloy pipe

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ШЕВАКИН Ю.Ф., ГРАБАРНИК Л.М., НАГАЙЦЕВ А.А. Прессование тяжелых цветных металлов и сплавов. - М.: Металлургия, 1987, с.7-8, рис.4. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104384231A (en) * 2014-10-20 2015-03-04 常州大学 Hot extrusion technique for thin-gauge large-diameter aluminium-alloy pipe

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101234401B (en) Magnesium alloy automobile wheel extrusion molding method and mold
CN101549361B (en) Rare-earth magnesium alloy seamless thin wall tubule hot-extrusion method and its specialized mold
CN101474642B (en) Multiway shaping method of magnesium alloy wheel and mold
CN101549362B (en) Small-scale magnesium alloy bar pipe hot extrusion shaping mold
CN101722262B (en) New method for producing medium and large caliber alloy steel seamless pipe by utilizing radial forging technology
WO2009067045A1 (en) Method for producing seamless large-diameter pipes
CN101130197A (en) Cold drawing, cold rolling production method for high-accuracy weldless steel tube
CN102350615A (en) Shunt blocking forming method for star-shaped sleeve
KR101615286B1 (en) Method of hot extruding thin hot finished pipe
RU2252093C2 (en) Apparatus for backward extrusion of thick-wall tubes
JP2008238234A (en) Warm-forging press apparatus for manufacturing forge-ring and method for manufacturing forged-ring using this
CN105880346A (en) Double-acting extrusion molding control method for copper cone part
US3010186A (en) Piston manufacture
JPH07116770A (en) Manufacture of deformed ring
CN106734821A (en) A kind of size axis tube cavity fine forging forming die long and forming method
RU2168382C1 (en) Method for manufacture of light-alloy pipes
US2581550A (en) Extrusion molding machine
US2778101A (en) Process for forging hollow tubular objects
CN114247839B (en) Composite production method of large-sized cylinder
RU2343031C1 (en) Method for manufacture of steel weldless pipes of large diameter and horizontal hydraulic press for its realisation
SU1082513A1 (en) Method of manufacturing tee-joint from tube billets
RU2816967C1 (en) Water-cooled mandrel of skew-roll piercing mill, method of making said mandrel and die tooling for manufacture thereof
RU2259897C1 (en) Method for making forgings by hot extrusion in extruding press having movable container
US1912966A (en) Apparatus for producing tubular ingots
CN115229441A (en) Manufacturing method of small titanium alloy high-cylinder ring rolled piece

Legal Events

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