RU73245U1 - Устройство для непрерывного литья, прокатки и прессования цветных металлов и сплавов - Google Patents
Устройство для непрерывного литья, прокатки и прессования цветных металлов и сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU73245U1 RU73245U1 RU2007148951/22U RU2007148951U RU73245U1 RU 73245 U1 RU73245 U1 RU 73245U1 RU 2007148951/22 U RU2007148951/22 U RU 2007148951/22U RU 2007148951 U RU2007148951 U RU 2007148951U RU 73245 U1 RU73245 U1 RU 73245U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- matrix
- pressing
- rolls
- rolling
- continuous casting
- Prior art date
Links
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области металлургии, конкретнее к обработке металлов совмещенными методами непрерывного литья, прокатки и прессования, и может быть использована для получения пресс-изделий из цветных металлов и сплавов. Сущность заключается в выполнении устройства для непрерывного литья, прокатки и прессования цветных металлов и сплавов, включающего печь-миксер, моталку, два водоохлаждаемых валка, один из которых выполнен с ручьем, а второй с выступом, расположенные в станине и образующие закрытый калибр, на выходе из которого установлена матрица с калибрующим отверстием, имеющая клиновидные полости для охлаждения, которое согласно изобретению отличается тем, что валки расположены в станине в вертикальной плоскости, печь-миксер выполнена с возможностью наклона с регулятором подачи расплава в калибр валков, а матрица снабжена клиновым механизмом поджима ее к валкам с направляющими роликами для удаления пресс-изделия. Соотношение высоты калибра в сечении, перекрытом матрицей, к диаметру калибрующего отверстия матрицы составляет 2,3...4,0. Соотношение длины зоны контакта валка с металлом к диаметру валка составляет не менее 0,35. 1 с. и 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.
Description
Полезная модель относится к области металлургии, конкретнее к обработке металлов совмещенными методами непрерывного литья, прокатки и прессования, и может быть использована для получения пресс-изделий из цветных металлов и сплавов.
Известно устройство, позволяющее получать изделия совмещенным методом непрерывного литья и прокатки (Канцельсон М.П. "Литейно-прокатные агрегаты для производства катанки из цветных металлов", М., ЦНИИТЭИтяжмаш, 1990), которое характеризуются высокой производительностью, и позволяет получать алюминиевую и медную катанку заданных размеров. Однако оно имеет ряд недостатков. Технологически ограничен состав и количество обрабатываемых сплавов, а для получения высоких механических свойств необходимы большие степени деформации, что возможно при реализации большого количества проходов на непрерывных литейно-прокатных агрегатах, включающих не менее 15-20 клетей. Расходы на изготовление инструмента (валков), его переналадка и профилировка на каждый типоразмер профиля требуют достаточно больших затрат, что экономически целесообразно лишь при больших объемах производства продукции.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является установка для непрерывного литья и прессования металла (Патент РФ 2100136, МПК B22D 11/06, В21С 23/00, 1997), включающая печь-миксер, моталку, кристаллизатор роторного типа, валок с ручьем и валок с выступом, образующие рабочий калибр, на выходе из которого установлена матрица с клиновидными полостями для ее охлаждения.
Данная установка обеспечивает непрерывность процесса, снижение энергозатрат, стабильные механические свойства пресс-изделий за счет значительных степеней деформации при прессовании, варьирование размеров пресс-изделий.
Однако применение такой установки требует наличия такой сложной машины, как кристаллизатор, при этом скорость кристаллизации металла намного ниже скорости обработки литой заготовки в деформирующем узле прокатки-прессования. Кроме того, качество пресс-изделий определяется структурой и свойствами литой заготовки, получаемой традиционными методами с помощью роторного кристаллизатора. При этом из-за низкой пластичности литой заготовки возможно появление дефектов, что снижает качество готовых пресс-изделий. Кроме того, требуется дополнительный подогрев литой заготовки перед деформацией.
Основной задачей изобретения является расширение технологических возможностей устройства за счет увеличение выхода годного, сокращение металлургических циклов обработки, снижение трудо- и энергоемкости процесса, а также повышение качества пресс-изделий за счет улучшения механических свойств.
Для решения поставленной задачи устройство для непрерывного литья, прокатки и прессования цветных металлов и сплавов, включающее печь-миксер, моталку, два водоохлаждаемых валка, один из которых выполнен с ручьем, а второй с выступом, расположенные в станине и образующие закрытый калибр, на выходе из которого установлена матрица с калибрующим отверстием, снабженная клиновидными полостями для охлаждения, согласно изобретению выполнено таким образом, что валки расположены в станине в вертикальной плоскости, печь-миксер выполнена с возможностью наклона с регулятором подачи расплава в калибр валков, а матрица снабжена клиновым механизмом поджима ее к валкам с направляющими роликами для удаления пресс-изделия. Соотношение высоты калибра в сечении, перекрытом матрицей, к диаметру калибрующего отверстия матрицы составляет 2,3...4,0. Соотношение длины зоны контакта валка с металлом к диаметру валка составляет не менее 0,35.
Конструктивные особенности заявляемого устройства по сравнению с прототипом, характеризующиеся отличительными признаками, позволяют расширить технологические возможности и получать пресс-изделия из цветных металлов и сплавов с высоким уровнем механических свойств.
По отношению к прототипу у предлагаемого устройства имеются следующие отличительные признаки: валки расположены в станине в вертикальной плоскости; печь-миксер выполнена с возможностью наклона с регулятором подачи расплава в калибр валков; матрица снабжена клиновым механизмом поджима ее к валкам с направляющими роликами для удаления пресс-изделия; соотношение высоты калибра в сечении, перекрытом матрицей, к диаметру калибрующего отверстия матрицы составляет 2,3...4,0; соотношение длины зоны контакта валка с металлом к диаметру валка составляет не менее 0,35.
Расположение валков в вертикальной плоскости позволяет упростить схему обработки металла, так как расплав в данном случае заполняет калибр под собственным весом. При этом роль кристаллизатора выполняют валки, на поверхности которых в момент поступления жидкого металла в очаг деформации происходит кристаллизация металла, формирование литой заготовки, ее обжатие в зазоре между валками, распрессовка перед матрицей и формирование пресс-изделия путем выдавливания в калибрующее отверстие матрицы с помощью активных сил трения. Форма и размеры калибрующего отверстия матрицы обеспечивают форму пресс-изделия и его заданные размеры.
Выполнение печи-миксера наклоняемой с регулятором подачи расплава в калибр валков позволяет дозировать количество металла в очаге кристаллизации-деформации и создавать условия для управления процессом обработки.
Клиновой механизм необходим для поджима матрицы к валкам с целью обеспечения гарантированного перекрытия калибра и создания замкнутого объема обрабатываемого металла, а также для удаления пресс-изделия из зоны очага деформации, для чего выходящий конец прутка направляется неприводными роликами на моталку.
Для обоснования выбора параметров, характеризующих процесс непрерывного литья, прокатки и прессования, использовались результаты математического моделирования и экспериментальных исследований (см. Сидельников С.Б., Довженко Н.Н., Загиров Н.Н. Комбинированные и совмещенные методы обработки цветных металлов и сплавов: монография. - М.: МАКС Пресс, 2005). По их данным для
стабильного протекания процесса кристаллизации-деформации металла были рекомендованы такие важные параметры, как диаметр валков, размеры калибра и матрицы, длина зоны кристаллизации-деформации и их соотношения.
Анализ теоретических и экспериментальных исследований показал, что оптимальный диаметр валков должен быть выбран из диапазона D=200÷400 мм. При D>200 мм значительно сужаются технологические возможности установки в связи с уменьшением зоны действия активных сил трения и величины размеров матрицы. При D>400 мм конструкция установки становиться громоздкой, при этом значительно увеличиваются энергосиловые затраты на деформацию металла. Поэтому увеличение диаметра валков (D>400) имеет смысл только для особых случаев, когда диаметр описанной окружности требуемых пресс-изделий превышает 60 мм.
Размеры калибра и матрицы определяются двумя следующими критериями: условием реализуемости процесса с минимальными энергозатратами; качеством получаемых пресс-изделий. По первому критерию можно рекомендовать для практического использования габаритные размеры калибра и матрицы от 15 до 60 мм. Учитывая второй критерий, для обеспечения проработки литой структуры коэффициент вытяжки при прессовании должен быть не менее 7-20. Это условие можно записать в виде критического соотношения высоты калибра в сечении, перекрытом матрицей hм, к диаметру калибрующего отверстия матрицы d. При этом коэффициент вытяжки можно рассчитать по формуле
,
где Fм - площадь поперечного сечения матрицы, Fизд - площадь поперечного сечения пресс-изделия.
Тогда, для условий прессования прутка через калибрующее отверстие матрицы с зеркалом квадратного сечения, можно записать
.
Отсюда критическое соотношение можно записать в виде .
Максимальное удаление матрицы от общей оси валков определяет зону распрессовки металла. Соотношение длины зоны контакта валка с металлом Lк, к диаметру валка D должно составлять не менее 0,35, так как в противном случае активных сил трения не хватит для продавливания металла через калибрующее отверстие матрицы (см. Сидельников С.Б., Довженко Н.Н., Загиров Н.Н. Комбинированные и совмещенные методы обработки цветных металлов и сплавов: монография. - М.: МАКС Пресс, 2005).
Таким образом, между отличительными признаками и решаемой задачей существует следующая причинно-следственная связь. Выполнение устройства для непрерывного литья, прокатки и прессования цветных металлов и сплавов, имеющего указанную выше совокупность отличительных признаков, позволяет конструктивно изменить схему обработки металла, что приводит к расширению технологических возможностей устройства и повышению качества изделий за счет улучшения их механических свойств.
Сущность технического решения поясняется графическими материалами при этом на фиг.1 показан общий вид устройства в разрезе для реализации процесса получения пресс-изделий.
Устройство для непрерывного литья, прокатки и прессования металла включает печь-миксер 1 с регулятором 2 подачи расплава в калибр валков, валок 3 с ручьем и валок 4 с выступом, расположенные в станине 5, имеющие полости 6 для охлаждения и образующие закрытый калибр, перекрытый на выходе матрицей 7 с клиновидными полостями для охлаждения 8. Для поджима матрицы к валкам имеется клиновой механизм 9, снабженный направляющими роликами 10. За ними расположена моталка 11, которая обеспечивает смотку готового пресс-изделия в бухту.
Устройство работает следующим образом. Металл, расплавленный с помощью печи-миксера 1, захватывается валками 3 и 4. В процессе работы регулятор 2 дозирует количество металла, подаваемого в калибр валков, уменьшая или увеличивая поток расплава. При этом на поверхностях водоохлаждаемых валков 3,4 начинается кристаллизация металла. Далее закристаллизовавшийся в виде заготовки металл обжимается в закрытом калибре, распрессовывается перед матрицей 7 и
выдавливается в калибрующее отверстие матрицы с образованием пресс-изделия заданной формы и размеров. Выходной конец движущегося пресс-изделия попадает в направляющие ролики 10, которые изменяют его направление движения на 90 градусов и передают на моталку 11, где производится смотка в бухту.
В качестве примера практического использования устройства приведем результаты экспериментальных исследований. С помощью лабораторной установки на базе прокатного стана ДУО 200 (диаметр валков составлял 200 мм) моделировали процесс получения прутков диаметром от 5 до 9 мм из алюминия марки А7. Температура расплава составляла 720°С, а температура прессования - около 520°С. Прессование проводили с помощью плоских матриц с вытяжкой μ от 5,2 до 16,8. Из отпрессованных прутков вырезали образцы для испытаний на растяжение и оценивали по результатам испытаний их временное сопротивления разрыву σв и относительное удлинение δ. Результаты механических испытаний приведены в табл. Микроструктура прутков приведена на фиг.2 и характеризуется отсутствием расслоений и микротрещин, что свидетельствует о высоком качестве готовых пресс-изделий.
Таблица - Механические характеристики опытных пресс-изделий | |||
Механические характеристики | Вытяжка, μ | ||
5,2 | 8,6 | 16,8 | |
Временное сопротивление разрыву σв, МПа | 80,7 | 82,8 | 83,2 |
Относительное удлинение δ, % | 28,6 | 28,2 | 28,3 |
Claims (3)
1. Устройство для непрерывного литья, прокатки и прессования цветных металлов и сплавов, включающее печь-миксер, моталку, два водоохлаждаемых валка, один из которых выполнен с ручьем, а второй - с выступом, расположенные в станине и образующие закрытый калибр, на выходе из которого установлена матрица с калибрующим отверстием, имеющая клиновидные полости для охлаждения, отличающееся тем, что валки расположены в станине в вертикальной плоскости, печь-миксер выполнена с возможностью наклона с регулятором подачи расплава в калибр валков, а матрица снабжена клиновым механизмом поджима ее к валкам с направляющими роликами для удаления пресс-изделия.
2. Устройство для непрерывного литья, прокатки и прессования цветных металлов и сплавов по п.1, отличающееся тем, что соотношение высоты калибра в сечении, перекрытом матрицей, к диаметру калибрующего отверстия матрицы составляет 2,3...4,0.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007148951/22U RU73245U1 (ru) | 2007-12-25 | 2007-12-25 | Устройство для непрерывного литья, прокатки и прессования цветных металлов и сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007148951/22U RU73245U1 (ru) | 2007-12-25 | 2007-12-25 | Устройство для непрерывного литья, прокатки и прессования цветных металлов и сплавов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU73245U1 true RU73245U1 (ru) | 2008-05-20 |
Family
ID=39799050
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007148951/22U RU73245U1 (ru) | 2007-12-25 | 2007-12-25 | Устройство для непрерывного литья, прокатки и прессования цветных металлов и сплавов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU73245U1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2457914C1 (ru) * | 2011-01-31 | 2012-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Устройство для непрерывного литья, прокатки и прессования цветных металлов и сплавов |
RU2556264C1 (ru) * | 2014-02-10 | 2015-07-10 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Установка для непрерывного литья и прессования цветных металлов и сплавов |
RU2701979C1 (ru) * | 2018-02-22 | 2019-10-02 | Роман Илсурович Галиев | Устройство для непрерывного литья, прокатки и прессования цветных металлов и сплавов |
-
2007
- 2007-12-25 RU RU2007148951/22U patent/RU73245U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2457914C1 (ru) * | 2011-01-31 | 2012-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Устройство для непрерывного литья, прокатки и прессования цветных металлов и сплавов |
RU2556264C1 (ru) * | 2014-02-10 | 2015-07-10 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Установка для непрерывного литья и прессования цветных металлов и сплавов |
RU2701979C1 (ru) * | 2018-02-22 | 2019-10-02 | Роман Илсурович Галиев | Устройство для непрерывного литья, прокатки и прессования цветных металлов и сплавов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4735986B2 (ja) | マグネシウム合金材の製造方法 | |
Sidelnikov et al. | Application and research twin roll casting-extruding process for production longish deformed semi-finished products from aluminum alloys | |
RU2335376C1 (ru) | Устройство для непрерывного литья, прокатки и прессования профилей | |
RU73245U1 (ru) | Устройство для непрерывного литья, прокатки и прессования цветных металлов и сплавов | |
JP2002348646A (ja) | 展伸用の長尺マグネシウム合金コイル及びその製造方法 | |
RU102550U1 (ru) | Установка для непрерывного литья, прокатки и прессования металла | |
RU2100136C1 (ru) | Установка для непрерывного литья и прессования металла | |
RU2457914C1 (ru) | Устройство для непрерывного литья, прокатки и прессования цветных металлов и сплавов | |
RU2200644C2 (ru) | Устройство для непрерывного литья и прессования полых профилей | |
RU2361687C1 (ru) | Способ получения длинномерных заготовок с мелкозернистой структурой | |
RU119659U1 (ru) | Устройство для непрерывного литья и прессования металла методом конформ | |
CN108405651A (zh) | 一种半固态连续挤压生产铜合金线材方法 | |
CA2909199A1 (en) | Method and apparatus for producing metal sheets from strand-shaped profiles | |
US11554398B2 (en) | Combined rolling and extruding method and the device for performing the same | |
RU2689460C1 (ru) | Установка для непрерывного литья, прокатки, прессования и волочения сварочной проволоки и лигатурных прутков из цветных металлов и сплавов | |
WO2014168501A1 (ru) | Устройство для непрерывного литья, прокатки и прессования катанки | |
RU2519078C1 (ru) | Способ совмещенного литья, прокатки и прессования и устройство для его реализации | |
RU2792327C2 (ru) | Установка для непрерывного литья, прокатки и прессования металла | |
RU2701979C1 (ru) | Устройство для непрерывного литья, прокатки и прессования цветных металлов и сплавов | |
RU67492U1 (ru) | Установка для непрерывного литья, прокатки и прессования металла | |
RU145114U1 (ru) | Установка для непрерывного литья, прокатки, прессования и волочения цветных металлов и сплавов | |
Сидельников et al. | Application and Research Twin Roll Casting-Extruding Process for Production Longish Deformed Semi-Finished Products from Aluminum Alloys | |
RU2013184C1 (ru) | Способ непрерывного литья стальной полосы толщиной менее 10 мм | |
RU2769966C1 (ru) | Способ производства профиля из бронзы | |
RU2724758C1 (ru) | Устройство для бесслитковой прокатки и прессования металла |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB1K | Licence on use of utility model |
Effective date: 20100721 |
|
PD1K | Correction of name of utility model owner | ||
QZ11 | Official registration of changes to a registered agreement (utility model) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20100721 Effective date: 20121213 |
|
QZ11 | Official registration of changes to a registered agreement (utility model) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20100721 Effective date: 20130314 |
|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20151226 |