SE462320B - Saett vid tillverkning av ihaaliga kokiller foer straenggjutning - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 462 320 2 utmed dess axel som är nödvändigt för att erhålla korrekt stålflöde utmed kokillen. bearbetas ytan medelst fräsar eller slipanordningar av särskilt slag. som förflyttas utmed insidan på halvfabrikatet medelst anordningar av särskild form. Vid ett alternativt sätt erhålles tvärsektionsvariationen inuti kokillen genom kemiskt ingrepp med användning av ett lämpligt kemiskt medel. med vilken håligheten inuti kokillen fylles.

Genom att sänka nivån på vätskan proportionellt med tiden an- grips ytan kemiskt. vilket medför avlägsnandet av vissa mängder material som är proportionella mot kokillens axiella längd. Kokillerna som erhålles enligt detta sätt har ett stort antal nackdelar. För det första är hårdheten på kokillens inneryta mycket låg och i huvudsak lika med materialets hård- het i det ursprungliga halvfabrikatet. Dessutom är ytfinheten ej heller särskilt god. särskilt om ytan varit utsatt för nämnda kemiska verkan. Den erforderliga inre formen på kokil- len kan återigen endast erhållas med viss approximation varvid detta sätskilt är tillämpbart på variationen av den inre tvär- sektionen utmed axeln. Slutligen kan den nödvändiga maskinbe- arbetningen för att iordningsställa kokillerna med den först beskrivna metoden ta särskilt lång tid. vara svår att genom- föra och kräver allmänt särskild omsorg. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett särr för acc tillverka xoxiiier ener garxoxiiier av farm; nämnt slag. som undanröjer nackdelarna.

Detta uppnås enligt uppfinningen genom ett sätt för att till- verka ihåliga kokiller av koppar eller kopparlegering eller götkokiller formade med en i huvudsak krökt längdaxel och av- sedda för kontinuerlig stålstränggjutningsanläggningar. känne- tecknat av att sättet omfattar: Ett första steg där änden på ett ihåligt halvfabrikat kragas genom kall plastisk deformation för att bilda en ringfornig skuldra i den änden: ett andra steg där halvfabrikatet formas på sådant sätt att det bíbringas en krökt form varvid dess längdaxel antar en konfiguration huvudsakligen i form av en cirkelbåge och det 10 15 20 25 30 35 3 462 329 andra steget utföres genom att i en form anbringa tryck på den yttre ytan av halvfabrikatet. som riktas i huvudsak vinkelrätt mot halvfabrikatets axel; ett tredje steg där en dorn av form och yttre dimensioner lika med de som kokillen skall erhålla därefter införes i halv- fabrikatet och änden på dornen får vila på den ringformiga skuldran. där de inre dimensionerna på halvfabrikatet med rak axel väljes i huvudsak större än maximidimensionen på dornen för att lämna ett förutbestämt radiellt spel mellan dornen och halvfabrikatet; ett fjärde steg där halvfabrikatet får passera genom en strängpressningsmatris med sådana dimensioner att materialet på halvfabrikatet deformeras och bringar den inre ytan på halvfabrikatet att tätt anlígga mot den yttre ytan på dornen och det fjärde steget utföres genom att utöva ett i huvudsak axiellt tryck på dornen för att så överföra kraften till halv- fabrikatet tack vare dornens vilande på den ringformiga skuldran; ett femte steg där då halvfabrikatet har passerat genom matrisen en i huvudsak axiell kraft utövas på dornen i motsatt riktning mot den kraft som utövades i det föregående steget. under det att ändkanten på halvfabrikatet bringas att vila mot motverkande delar anordnade under matrisen.

Sättet enligt föreliggande uppfinning kommer att framträdas tydligare av beskrivningen av grundstegen som ges nedan som exempel med hänvisning till de bifogade ritningarna som sche- matiskt visar vissa steg i sättet och halvfabrikatet som er- hålles därigenom.

Fig. 1. 4 och l0 visar halvfabrikat som användes eller erhål- les under sättets utövning; fig. 2. 3. 5. 6. 7. 8 och 9 schematiska på varandra följande steg enligt uppfinningens sätt; fig. ll, 12, 13 och 14 visar slutligen resp. en längdsektion och tvärsektioner genom kokillen som erhålles vid sättet.

En kokill erhållen genom sättet enligt uppfinningen är av det 10 15 20 25 30 35 462 320 _ 4 slag som visas i fig. l - 14. dvs. där kokillen väsentligen föreligger i form av ett ihåligt element med sin axel krökt. t.ex. i form av en cirkelbåge (fig. ll) och med sin inre tvär- sektion avtagande utmed denna axel. Denna tvärsektion kan vara av någon som helst form. t.ex. kvadratisk såsom visas i figurerna.

Sättet enligt uppfinningen använder sig av ett ihåligt halv- fabrikat av koppar eller kopparlegering med rak axel av det slag som visas i fig. 1.

Sättet omfattar ett första steg där en ände 2 på halvfabrika- tet l kragas genom kall plastisk deformation för att bilda en ringformig skuldra 3 i änden såsom visas i fig. 4, som repre- senterar halvfabrikatet som erhålles vid slutet av detta steg.

Ehuru skuldran kan erhållas på något lämpligt sätt genom en kall plastisk deformationsåtgärd. är det lämpligt att forma den genom de åtgärder som visas schematiskt i fig. 2 och 3.

Dessa åtgärder består i att i huvudsak utöva på halvfabri- katets ände 2 först lokaliserade tryck så att man skapar de- formationer av änden i förutbestämda zoner och därefter ett tryck på hela änden så att den vändes över och skapar den ringformiga skuldran 3. varvid man för detta ändamål använder ett verktyg 4 försett med arbetsytor 5 och ett flertal ut- skjutande blad 6 och som rör sig axiellt mot halvfabrikatet.

Och som klart kan ses i fig. 2 där det antages att det första steget skall användas för att vända över änden 2 på halv- fabrikatet av i huvudsak kvadratisk tvärsektion. är arbets- ytorna 5 på verktygen i huvudsak plana och anordnade i enlig- het med sidoytan på en pyramid. Ett blad 6 skjuter in i ett läge svarande mot var och en av dessa ytor. Under den första delen av vertygets 4 axiella rörelse mot halvfabrikatet l skapar varje blad en lokaliserad deformation i den zon som an- tydes av 7 och allteftersom verktygets rörelse fortskrider mot halvfabrikatet. kommer änden 2 tack vare underlättandet genom de först böjda zonerna lätt att vika sig över genom att låta den glida utmed arbetsytorna 5 såsom klart framgår av fig. 3. '11 10 15 20 25 30 35 5 462 320 Halvfabrikatet 8 som erhålles i slutet av det första steget visas i fig. 4.

Sättet omfattar sedan ett andra steg där halvfabrikatprodukten 8 formas för att ge den en krökt form, medelst vilken dess längdaxel antar en form t.ex. i form av en cirkelbåge. Såsom visas klart i fig. 5 åstadkommes detta steg genom att utöva i huvudsak radiella tryck på halvfabrikatets 8 yttre yta. Dessa tryck kan utövas verksamt medelst en form omfattande i huvud- sak en stödyta 8 och en rörlig del 10, som skall röras mot denna.

I sättets tredje steg införes en dorn 12 av samma form och yttre dimension som kokillen som skall tillverkas in i halv- fabrikatet ll som sålunda erhållits. I detta steg bringas den nedre änden av dornen att vila mot den ringformiga skuldran 3 såsom visas klart i fig. 6. De inre utgångsdimensionerna i halvfabrikatet l med rak axel visad í fig. 1 väljas så att halvfabrikatets ll inre dimensioner. som användes i det tredje steget är väsentligt större än maximidimensionen på dornen 12, för att så lämna ett förutbestämt radiellt spel g mellan dornen och halvfabrikatet. Man har funnit att för skäl och ändamål som beskríves härefter måste spelet vara ganska stort.

Förekomsten av detta spel resulterar för det första i fördelen att det är lätt att införa dornen 12 i halvfabrikatet ll utan att kokillens nedre ände stör dettas inre ytor och sålunda skadar dem.

I sättets fjärde steg får enheten som bildas av halvfabrikatet ll och kokillen 12 som är anordnade däri passera genom en strängpressningsmatris 15 (fig. 7) med dimensioner så att halvfabrikatets material deformeras och bringa: dess inre yta att tätt ligga an mot den yttre ytan på dornen. Detta steg ut- föres genom att utöva en i huvudsak axiell kraft på matrisen så att kraften överföres till halvfabrikatet tack vare att dornen vilar på den ringformiga skuldran 3. Såsom framgår av den schematiska illustrationen i fig. 7 undergâr under fjärde 10 15 20 25 30 35 462 320 6 steget den övre änden 16 på kokillen i huvudsak kontinuerlig vridning i planet innehållande dornens bågformade axel och matrisen 15 utsättes även för kontinuerlig vridning i samma plan omkring en axel antydd med den streckade linjen 17.

Under detta steg på grund av minskningen i dimension för vilket tvärsektionen på halvfabrikatet ll är utsatt då det passerar genom matrisen 15 så antar den inre ytan därav ej endast samma form som den yttre ytan på dornen utan det före- kommer även en avsevärd kallbearbetning av materialet på ytan, som ger det avsevärd hårdhet och sålunda hög motståndsförmåga mot förslitning. Man har även funnit att om strängpressningen som utföres i det fjärde steget äger rum med ganska stora spel mellan dornen 12 och halvfabrikatet 11. kommer den inre ytan på halvfabrikatet att strikt antaga formen på dornens yttre yta och samtidigt antar materialet i ytan en mycket hög grad av hårdhet. I detta avseende endast om sådana spel finnes underkastas materialet i halvfabrikatet 11. vid passage från dess ursprungliga till dess slutliga utformning. för radiella och axiella förflyttningar i avsevärd grad. framkallade genom verkan av radiella och axiella tryck som utövas av matrisens öppning på den yttre ytan av halvfabrikatet som bearbetas.

Fig. 8 visar enheten som bildas av halvfabrikatet och dornen vid slutet av det fjärde steget.

Sättet omfattar även ett femte steg där då halvfabrikatet ll har passerat genom matrisen 15. en väsentlig axiell kraft ut- övas på dornen 12 i motsatt riktning mot den kraft som ut- övades i det föregående steget. Under detta steg vilar änd- kanten 20 på halvfabrikatet mot motverkande delar 21 anordnade under matrisen 15 och rörliga mot dornen 12. Det är sålunda uppenbart att genom verkan av den antydda kraften. kan dornen 12 dragas ut från halvfabrikatet 19. som hålles i ett fixerat läge genom verkan av delarna 21. Lämpligen kan dessa regleras medelst manöveranordningar i stånd att arbeta helt auto- matiskt. t.ex. fjädrar 22 (fig. 9).

För att erhålla den färdiga kokillen är det endast nödvändigt 10 15 20 25 30 7 462 320 att skära av en änddel på halvfabrikatet 19 för att avlägsna skuldran 3, såsom visas i fig. 10 och sedan underkasta den ytterligare behandling, särskilt bestående i att avsätta ett skikt av fodermaterial på dess inre yta (kromplätering eller liknande).

Kokillen som erhålles på detta sätt äger ett stort antal gynn- samma egenskaper. För det första är formen på dess inre yta rigoröst korrekt. Detta beror på den perfekta anliggningen mellan dornen 12 och halvfabrikatet ll under det fjärde steget i sättet (fig. 7). Denna gynnsamma egenskap beror endast på närvaron av spelen g mellan dornen 12 halvfabrikatet 11, som framkallar rörelser i materialet på halvfabrikatet. utan även beroende på den korrekta strängpressningsverkan som kan åstad- kommas på halvfabrikatet ll genom inverkan av dornen 12 emedan dornen vilar på den ringformiga skuldran 3 och på anliggnings- förhållandena mellan dornen och matrisen 15, som kan svänga resp. omkring axlarna 18 och 17 (fig. 7). På grund av sträng- pressningsverkan har dessutom den inre ytan på kokillen en hög hårdhetsgrad och befinner sig i lämpligt tillstånd för att mottaga ett skikt av infodringsmaterial med hög motståndsför- måga mot förslitning. Slutligen kan kokillens innertvärsektion varieras utmed dess axel i enlighet med något önskat förhål- lande genom att gradvis minska dess tvärsektion såsom visas i sektionerna i fig. 12, 13 och 14 och särskilt förbindelse- radierna RI. R2 och R3 mellan tvärsektionens sidor kan gradvis avta för att uppnå optimala förhållanden för det smälta stålets passage i kokillen.

Hodifieringar kan uppenbarligen göras i de beskrivna stegen av föreliggande sätt utan att gå utanför uppfinningens ram.

Claims (4)

10 15 20 25 30 35 462 320 8 Patentkrav

1. l. Sätt att tillverka ihåliga kokiller av koppar eller koppar- legering eller götkokiller formade med i huvudsak krökt längd- axel, avsedda för anläggningar för kontinuerlig stålsträng- gjutning. k ä n n e t e c k n a t av att sättet omfattar: Ett första steg där änden av ett ihâligt halvfabrikat med rak axel kragas genom kall plastisk deformation för att bilda en ringformig skuldra i änden: ett andra steg där halvfabrikatet formas på sådant sätt att det gives en krökt form varvid dess längdaxel antar en kon- figuration huvudsak i form av en båge. och det andra steget utföres genom att i en form anhringa tryck på den yttre ytan av halvfabrikatet vilka tryck är riktade i huvudsak vinkelrätt mot halvfabrikatets axel: ett tredje steg där en dorn av form och yttre dimensioner lika med dem som den färdiga kokillen skall ha införes sedan i halvfabrikatet och änden på dornen får vila skuldran. på den ringformiga varvid halvfabrikatets inre dimensioner med rak axel väljes i huvudsak större än dornens maximala dimensioner för att lämna ett förutbestämt radiellt spel mellan dornen och halvfabrikatet; ett fjärde steg där halvfabrikatet bringas genom en sträng- pressningsmatris med sådana dimensioner att halvfabrikatets material deformeras för att förorsaka halvfabrikatets inre yta att tätt ligga an mot den yttre ytan på dornen. varvid det fjärde steget utföres genom att utöva en i huvudsak axiell kraft på dornen för att överföra kraften till halvfabrikatet tack vare dornens vilande på den ringformiga skuldran; ett femte steg där då halvfabrikatet passerat genom matrisen en i huvudsak axiell kraft utövas på dornen i motsatt riktning till den kraft som utövades i föregående steg. under det att en ändkant på halvfabrikatet bringas att vila mot motverkande delar anordnade under matrisen.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att halv- fabrikatets med rak axel inre dimensioner väljes så att vid 10 15 20 9 462 320 avslutning av det tredje steget ett förutbestämt radiellt spel föreligger mellan dornen och halvfabrikatet.

3. Sätt enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att under det att kraften utövas under det fjärde steget den övre änden av dornen i huvudsak undergår kontinuerlig sväng- ning i planet innehållande den bågformade axeln på dornen och att matrisen även undergår kontinuerlig svängning i samma plan.

4. Sätt enligt något av de föregående kraven, k ä n n e - t e c k n a t av att det första steget där änden på halv- fabrikatet kragas åstadkommas genom att på änden utöva först lokaliserade tryck för att skapa deformationer av änden i förutbestämda zoner och därefter ett tryck på hela änden för att vrida över den och skapa den ringformiga skuldran. med an- vändning av ett verktyg, som är försett med arbetsytor och med ett flertal blad som skjuter ut från detsamma och som rör sig axiellt mot halvfabrikatet. S. Sätt enligt krav 4. k ä n n e t e c k n a t av att vid slutet av det fjärde steget de motverkande delarna anordnade under matrisen förflyttas mot dornen medelst drivanordningar för att skapa en skuldra för halvfabrikatets ändkant då kraf- ten utövas på dornen i det femte steget.