RU68387U1

RU68387U1 - DEVICE FOR CONTINUOUS CASTING AND PRESSING OF HOLLOW PROFILES

Info

Publication number: RU68387U1
Application number: RU2006142998/22U
Authority: RU
Inventors: Сергей Владимирович Беляев; Сергей Борисович Сидельников; Николай Николаевич Довженко; Руслан Евгеньевич Соколов; Сергей Александрович Плетюхин; Алексей Витальевич Телегин; Андрей Леонидович Кисилев
Priority date: 2006-12-04
Filing date: 2006-12-04
Publication date: 2007-11-27

Abstract

Полезная модель относится к области обработки металлов давлением и может быть использована для получения бесшовных полых профилей, в том числе труб, преимущественно из медных, магниевых и алюминиевых сплавов методом непрерывного литья и прессования. Сущность изобретения заключается в выполнении устройства, включающее печь-миксер, валок с ручьем и валок с выступом, имеющие охлаждаемые полости и образующие рабочий калибр, на выходе из которого установлена матрица с клиновидными охлаждаемыми полостями; снабженное соосно матрице длинномерной иглой с механизмом ее отвода, жестко закрепленной фиксатором и расположенной в обойме с каналами для подачи смазки, длинномерная игла снабжена направляющей втулкой с регулировочными упорами, расположенной соосно длиномерной игле и матрице. Причем направляющая втулка с регулировочными упорами имеет охлаждаемые каналы, а валок с ручьем и валок с выступом снабжены устройством с возможностью охлаждения их снаружи. Заявляемое устройство позволяет повысить производительность производства полых профилей и их качества за счет повышения эффективности охлаждения и снижения разностенности получаемых полых профилей по длине и поперечному сечению. 1 ил., 1 с. и 2 з.п. ф-лы.The utility model relates to the field of metal forming and can be used to obtain seamless hollow profiles, including pipes, mainly from copper, magnesium and aluminum alloys by continuous casting and pressing. The essence of the invention lies in the implementation of a device comprising a mixer, roll with a stream and a roll with a protrusion, having cooled cavities and forming a working gauge, at the exit of which there is a matrix with wedge-shaped cooled cavities; equipped with a long needle with a coaxial matrix with its retraction mechanism, rigidly fixed with a latch and located in a holder with channels for supplying lubricant, the long needle is equipped with a guide sleeve with adjusting stops located coaxially with the long needle and the matrix. Moreover, the guide sleeve with adjusting stops has cooled channels, and the roller with a stream and a roller with a protrusion are equipped with a device with the possibility of cooling them from the outside. The inventive device allows to increase the productivity of the production of hollow profiles and their quality by increasing the cooling efficiency and reducing the difference in the resulting hollow profiles along the length and cross section. 1 ill., 1 s. and 2 z.p. f-ly.

Description

Полезная модель относится к области обработки металлов давлением и может быть использована для получения бесшовных полых профилей, в том числе труб, преимущественно из медных, магниевых и алюминиевых сплавов методом непрерывного литья и прессования.The utility model relates to the field of metal forming and can be used to obtain seamless hollow profiles, including pipes, mainly from copper, magnesium and aluminum alloys by continuous casting and pressing.

Известно устройство для непрерывного литья и прессования металла (Патент №2100136 РФ, МПК В 22 D 11/06, В 21 С 23/00. / Сидельников С.Б., Довженко Н.Н., Ешкин А.В.), включающее печь-миксер, кристаллизатор роторного типа, валок с ручьем и валок с выступом, образующие рабочий калибр, на выходе которого установлена матрица.A device for continuous casting and pressing of metal (Patent No. 2100136 of the Russian Federation, IPC B 22 D 11/06, B 21 C 23/00. / Sidelnikov SB, Dovzhenko NN, Yeshkin AV), including an oven-mixer, a rotary-type crystallizer, a roller with a stream and a roller with a protrusion, forming a working gauge, at the output of which a matrix is installed.

Однако данное устройство не позволяет получать бесшовные полые профили, качество которых значительно выше сварных полых профилей.However, this device does not allow to obtain seamless hollow profiles, the quality of which is much higher than welded hollow profiles.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков, по технической сущности и достигаемому результату является устройство для непрерывного литья и прессования полых профилей (Патент №2200644 РФ, МПК В 22 D 11/06, В 21 С 23/08. / Сидельников С.Б., Довженко Н.Н., Гришечкин А.И., Сидельникова Е.С.), включающее печь-миксер, валок с ручьем и валок с выступом, имеющие охлаждаемые полости и образующие рабочий калибр, на выходе из которого установлена матрица с клиновидными охлаждаемыми полостями; снабженное установленной соосно матрице длинномерной иглой с механизмом ее отвода, жестко закрепленной фиксатором и расположенной в обойме с каналами для подачи смазки.The closest in the set of essential features, in technical essence and the achieved result is a device for continuous casting and pressing of hollow profiles (Patent No. 2200644 of the Russian Federation, IPC B 22 D 11/06, B 21 C 23/08. / Sidelnikov SB, Dovzhenko N.N., Grishechkin A.I., Sidelnikova E.S.), including a mixer furnace, a roll with a stream and a roller with a protrusion, having cooled cavities and forming a working gauge, at the outlet of which a matrix with wedge-shaped cooled cavities is installed ; equipped with a long needle mounted coaxially with the matrix with its retraction mechanism, rigidly fixed with a latch and located in a holder with channels for supplying lubricant.

Данное устройство обеспечивает непрерывность процесса получение бесшовных полых профилей. Однако в данном устройстве не достаточная жесткость закрепления иглы и ее соосность относительно матрицы, что отрицательно сказывается на точности размеров, разностенности по длине и поперечному сечению получаемых полых профилей. Недостатком обладает This device ensures the continuity of the process of obtaining seamless hollow profiles. However, in this device, the rigidity of the needle fixing and its coaxiality with respect to the matrix are not sufficient, which adversely affects the dimensional accuracy, difference in length and cross section of the resulting hollow profiles. The disadvantage is

также процесс прессования полых профилей через простые матрицы, когда колебания иглы относительно оси прессования приводит к появлению разнотолщинности по длине и поперечному сечению полых профилей (Перлин И.Л. Теория прессования металле / И.Л.Перлин, Л.Х.Райтбарг. - М.: Металлургия, 1975. - 448 с.). Кроме того, отвод тепла во время кристаллизации и деформации в данном устройстве через охлаждаемые внутри валки и клиновидные охлаждаемые полости в матрице не обеспечивает достаточной эффективности охлаждения, не позволяет увеличить производительность процесса изготовления полых профилей.also the process of pressing hollow profiles through simple matrices, when needle oscillations with respect to the pressing axis lead to the appearance of thickness variations along the length and cross section of hollow profiles (I. Perlin, Theory of metal pressing / I.L. Perlin, L.Kh. Reitbarg. - M .: Metallurgy, 1975 .-- 448 p.). In addition, heat removal during crystallization and deformation in this device through cooled inside the rolls and wedge-shaped cooled cavity in the matrix does not provide sufficient cooling efficiency, does not allow to increase the productivity of the manufacturing process of hollow profiles.

Основной задачей изобретения является повышение производительности непрерывного литья и прессования и качества полых профилей за счет повышения эффективности охлаждения и снижения разностенности получаемых полых профилей по длине и поперечному сечению.The main objective of the invention is to increase the productivity of continuous casting and pressing and the quality of hollow profiles by increasing the cooling efficiency and reducing the difference in the resulting hollow profiles along the length and cross section.

Для достижения поставленной задачи устройство для непрерывного литья и прессования полых профилей, включающее печь-миксер, валок с ручьем и валок с выступом, имеющие охлаждаемые полости и образующие рабочий калибр, на выходе из которого установлена матрица с клиновидными охлаждаемыми полостями, с расположенной соосно матрице длинномерной иглой с механизмом ее отвода, жестко закрепленной фиксатором и расположенной в обойме с каналами для подачи смазки, длинномерная игла дополнительно снабжена направляющей втулкой с регулировочными упорами, расположенной соосно длинномерной игле и матрице. Причем, направляющая втулка с регулировочными упорами имеют охлаждаемые каналы, а валок с ручьем и валок с выступом снабжены устройством с возможностью охлаждения их снаружи.To achieve this objective, a device for continuous casting and pressing of hollow profiles, including a mixer mixer, a roller with a stream and a roller with a protrusion, having cooled cavities and forming a working gauge, at the outlet of which there is a matrix with wedge-shaped cooled cavities, with a long matrix located coaxially a needle with a mechanism for its removal, rigidly fixed by a latch and located in a holder with channels for supplying lubricant, a long needle is additionally equipped with a guide sleeve with adjusting oram located coaxially with a long needle and matrix. Moreover, the guide sleeve with adjusting stops have cooled channels, and the roller with a stream and the roller with a protrusion are equipped with a device with the possibility of cooling them from the outside.

Конструктивные особенности заявляемого устройства по сравнению с прототипом, характеризующиеся отличительными признаками, позволяют повысить производительность непрерывного литья и прессования и качество полых профилей.The design features of the claimed device compared to the prototype, characterized by distinctive features, can improve the performance of continuous casting and pressing and the quality of hollow profiles.

По отношению к прототипу у предлагаемого устройства имеются следующие отличительные признаки: длинномерная игла снабжена направляющей втулкой с регулировочными упорами, расположенной соосно длиномерной игле и матрице. Кроме того, направляющая втулка с регулировочными упорами имеют охлаждаемые каналы, а валок с ручьем и валок с выступом снабжены устройством с возможностью охлаждения их снаружи.In relation to the prototype, the proposed device has the following distinctive features: a long needle is equipped with a guide sleeve with adjusting stops located coaxially with the long needle and the matrix. In addition, the guide sleeve with adjusting stops have cooled channels, and the roller with a stream and the roller with a protrusion are equipped with a device with the possibility of cooling them from the outside.

Установка на длинномерной игле направляющей втулки с регулировочными упорами регулирует центровку иглы и ее соосность с матрицей, увеличивает жесткость фиксации иглы, тем самым обеспечивает снижение разнотолщиности получаемых полых профилей по длине и поперечному сечению. Наличие охлаждаемых каналов в направляющей втулке с регулировочными упорами значительно увеличивает поверхность теплообмена в зоне кристаллизации, повышает интенсивность охлаждения и производительность процесса непрерывного литья и прессования. Дополнительное охлаждение валков снаружи обеспечивает дополнительный отвод тепла, снижает термические напряжения, повышает их работоспособность, стабилизирует температурные условия протекания процесса непрерывного литья и прессования.The installation of a guide sleeve with adjusting stops on a long needle regulates the centering of the needle and its alignment with the matrix, increases the rigidity of the fixation of the needle, thereby reducing the thickness difference of the resulting hollow profiles along the length and cross section. The presence of cooled channels in the guide sleeve with adjusting stops significantly increases the heat transfer surface in the crystallization zone, increases the cooling rate and the productivity of the continuous casting and pressing process. Additional cooling of the rolls from the outside provides additional heat removal, reduces thermal stresses, increases their performance, stabilizes the temperature conditions of the continuous casting and pressing process.

Таким образом, между отличительными признаками и решаемой задачей существует причинно-следственная связь. Выполнение устройства для непрерывного литья и прессования полых профилей, имеющего указанную выше совокупность отличительных признаков, позволяет повысить производительность непрерывного литья и прессования и качество полых профилей.Thus, there is a causal relationship between the hallmarks and the task at hand. The implementation of the device for continuous casting and pressing of hollow profiles, having the above set of distinctive features, can improve the performance of continuous casting and pressing and the quality of hollow profiles.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами.The invention is illustrated graphic materials.

На фиг.1 показан общий вид устройства в разрезе во время протекания процесса непрерывного литья и прессования полых профилей.Figure 1 shows a General view of the device in section during the process of continuous casting and pressing of hollow profiles.

Заявляемое изобретение - устройство для непрерывного литья и прессования полых профилей включает печь-миксер 1 с расплавом 2, валок 3 The claimed invention is a device for continuous casting and pressing of hollow profiles includes a mixer furnace 1 with a melt 2, roll 3

с ручьем и валок 4 с выступом, имеющие охлаждаемые полости (на чертеже не показаны) и образующие закрытый калибр, перекрытый на выходе матрицей 5. Длинномерная игла 6 расположена в обойме 7 соосно каналу матрицы 5 и жестко закреплена фиксатором 8 с помощью винта 9 и державки 10. Механизм отвода длинномерной иглы 6 включает винт 9 и пружину 11. По периметру длинномерной иглы 6 в обойме 7 выполнены каналы 12 для подачи смазки. На матрице 5 выполнены клиновидные охлаждаемые полости 13. На длинномерной игле 6 соосно ей и матрице 5 расположена направляющая втулка 14 с регулировочными упорами 15 с охлаждаемыми каналами 16. Каждый валок охлаждается снаружи устройством, состоящим из защитного экрана 17, разбрызгивающего канала 18, желоба 19 отвода хладагента и отсекателя 20.with a stream and a roll 4 with a protrusion, having cooled cavities (not shown in the drawing) and forming a closed gauge, blocked at the exit by a matrix 5. A long needle 6 is located in the holder 7 coaxially with the channel of the matrix 5 and is rigidly fixed by a latch 8 using a screw 9 and a holder 10. The mechanism for removing the long needle 6 includes a screw 9 and a spring 11. Along the perimeter of the long needle 6 in the cage 7 channels 12 are made for supplying lubricant. A wedge-shaped cooled cavity 13 is made on the matrix 5. On the long needle 6 coaxially with it and the matrix 5 there is a guide sleeve 14 with adjusting stops 15 with cooled channels 16. Each roller is cooled externally by a device consisting of a protective screen 17, a spray channel 18, and a discharge chute 19 refrigerant and shut-off device 20.

Устройство работает следующим образом. Длинномерная игла 6 обойме 7 устанавливается соосно каналу матрицы 5, закрепляется фиксатором 8 с помощью винта 9 и державки 10 и жестко центрируется направляющей втулкой 14 с помощью регулировочных упоров 15. В каналы 12 подается смазка. Расплавленный металл 2 заливается в печь-миксер 1. При этом начинается его кристаллизация на поверхностях валков 3, 4 и направляющей втулки 14. Далее закристаллизовавшийся в виде полой заготовки металл захватывается валками 3 и 4, деформируется в закрытом калибре между валками 3 и 4 и выдавливается в зазор между иглой 6 и калибрующим пояском матрицы 5. В момент попадания расплава 2 в печь-миксер 1 включается внутреннее и внешнее охлаждение валков 3 и 4, матрицы 5, за счет клиновидных охлаждаемых полостей 13 и направляющей втулки 14 с регулировочными упорами 15, снабженных охлаждаемыми каналами 16. Каждый валок охлаждается снаружи устройством, состоящим из защитного экрана 17, разбрызгивающего канала 18, желоба 19 отвода хладагента и отсекателя 20.The device operates as follows. The long needle 6 of the cage 7 is installed coaxially with the channel of the matrix 5, is fixed with a retainer 8 with the help of a screw 9 and a holder 10, and is rigidly centered by the guide sleeve 14 with the help of adjusting stops 15. Lubrication is supplied to the channels 12. The molten metal 2 is poured into the mixer 1. This starts its crystallization on the surfaces of the rolls 3, 4 and the guide sleeve 14. Then, the metal crystallized in the form of a hollow billet is captured by the rolls 3 and 4, is deformed in the closed gauge between the rolls 3 and 4, and extruded into the gap between the needle 6 and the gauge belt of the matrix 5. When the melt 2 enters the mixer-mixer 1, the internal and external cooling of the rolls 3 and 4, the matrix 5 is switched on, due to the wedge-shaped cooled cavities 13 and the guide sleeve 14 with adjusting proof operation 15 equipped with cooling channels 16. Each roller is cooled by the outside device consisting of a protective screen 17, the spray channel 18, the channel 19 and the coolant outlet 20 clipper.

Пример. С помощью лабораторной установки на базе прокатного стана ДУО 200 провели опытное прессование трубы диаметром 8 мм с толщиной стенки 1 мм из сплава алюминия марки А7. Температура расплава составляла 680°С, а температура прессования 510°-530°С. Прессование проводили с помощью плоской матрицы с вытяжкой 15 с использованием прототипа и заявляемого устройства. При этом фиксировали максимально-возможную скорость прессования по появлению трещин на поверхности трубы, т.е. максимальную производительность. При этом охлаждаемая направляющая втулка с регулировочными упорами в заявляемом устройстве практически полностью исключала контакт расплавленного металла с длинномерной иглой. Из отпрессованных труб выбирали образцы в поперечном сечении и проводили замеры разнотолщинности по длине и поперечному сечению. Использование в заявляемом устройстве охлаждаемой направляющей втулки с регулировочными упорами и дополнительное охлаждение валков снаружи позволило увеличить производительность процесса до 40%, снизить разнотолщиность почти в пять раз и стабилизировать температурные условия протекания процесса непрерывного литья и прессования.Example. Using a laboratory installation on the basis of the DUO 200 rolling mill, an experimental pressing of a pipe with a diameter of 8 mm and a wall thickness of 1 mm was made of an aluminum alloy of grade A7. The melt temperature was 680 ° C, and the pressing temperature was 510 ° -530 ° C. Pressing was carried out using a flat matrix with a hood 15 using a prototype and the inventive device. In this case, the maximum possible pressing speed was fixed by the appearance of cracks on the pipe surface, i.e. maximum performance. In this case, the cooled guide sleeve with adjusting stops in the inventive device almost completely eliminated the contact of molten metal with a long needle. Samples in the cross section were selected from the pressed pipes and measurements of thickness variations along the length and cross section were carried out. The use in the inventive device of a cooled guide sleeve with adjusting stops and additional cooling of the rolls outside made it possible to increase the productivity of the process up to 40%, reduce the thickness difference by almost five times and stabilize the temperature conditions of the continuous casting and pressing process.

Таким образом, применение заявляемого устройства по сравнению с прототипом позволяет повысить производительность непрерывного литья и прессования и качество полых профилей.Thus, the use of the inventive device in comparison with the prototype can improve the performance of continuous casting and pressing and the quality of hollow profiles.

Claims

1. A device for continuous casting and pressing of hollow profiles, comprising a mixer mixer, a roller with a stream and a roller with a protrusion, having cooled cavities and forming a working gauge, at the outlet of which a matrix with wedge-shaped cooled cavities is installed; equipped with a long needle coaxial to the matrix with its retraction mechanism, rigidly fixed by a latch and located in a holder with channels for supplying lubricant, characterized in that the long needle is equipped with a guide sleeve with adjusting stops located coaxially with the long needle and matrix.

2. The device according to claim 1, characterized in that the guide sleeve with adjusting stops has cooled channels.

3. The device according to claim 1, characterized in that the roll with a stream and the roll with a protrusion are equipped with a device with the possibility of cooling them outside.