Способ прессования металлических оболочек

Способ прессования металлических оболочек

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: может быть использовано в технологии наложения металлических оболочек кабелей. Сущность: заготовку выпрессовывают пресс-штемпелями через помещенные в головки пресса дорн и матрицу , установленные с зазором. В изотермической стадии прессования, начиная с момента формирования импульса на уменьшение скорости пресс-штемпеля, дополнительно измеряют приращение хода и скорости пресс-штемпеля. Затем корректируют зазор по соотношению: As К (ДРП - - глО ДН - АР г), где К (0,0001 - 0,004) мм/т, г - напряжение трения на боковой поверхности слитка, т/мм2, D - диаметр контейнера, мм, АН - приращение хода пресс-штемпеля, мм, ДРГ - изменение сопротивления головки, т, ДРП - изменение давления на пресс-штемпеле, т, A F- изменение величины зазора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 21 С 37/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ (21) 4933583/27 (22) 14,03.91 (46) 15,04.93. Бюл, N. 14 (71) Научно-производственное объединение

Всесоюзного научно-исследовательского проектно-конструкторского и технологического института кабельной промышленности (72) Б. В, Марья нчик, А, К, Самойленко, П,H.Ñëîíåâñêèé, В.К,Иванников, В,M,Руденко и В.И.Гнатенко (56) Техническая документация к 1600-с-кабельному прессу фирмы "SCHLOEMANN" (Шлеманн, ФРГ), 23.7,1971, (54) СПОСОБ ПРЕССОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ОБОЛОЧЕК (57) Использование: может быть использовано в технологии наложения металличеИзобретение относится к прессованию металлических оболочек с регулированием их толщины, главным образом, к технологии наложения металлических оболочек на кабельные изделия на прессах периодического действия.

Цель изобретения — экономия выпрессовываемого металла путем более точной корректировки зазора между матрицей и дорном, Для достижения поставленной цели в способе прессования металлических оболочек, при котором слитки выпрессовывают пресс-штемпелями через помещенные в головку пресса дорн и матрицу, установленные с зазором, который корректируют в,, Ы2,, 1808435 А1 ских оболочек кабелей. Сущность: заготовку выпрессовывают пресс-штемпелями через помещенные в головки пресса дорн и матрицу, установленные с зазором. В изотермической стадии прессования, начиная с момента формирования импульса на уменьшение скорости пресс-штемпеля, дополнительно измеряют приращение хода и скорости пресс-штемпеля. Затем корректируют зазор по соотношению, ЛР = К (ЛРП— — тл0 ЛН вЂ” hPг), где К = (0,0001 — 0.004) мм/т, т — напряжение трения на боковой поверхности слитка, т/мм, 0 — диаметр

2 контейнера, мм, ЬН вЂ” приращение хода пресс-штемпеля, мм, ЛРг — изменение сопротивления головки, т, ЛРп — изменение давления на пресс-штемпеле, т, h г,— изменение величины зазора. зависимости от давления на пресс-штемпеле, а перед окончанием прессования формируют импульс на уменьшение скорости пресс-штемпеля, в изотермической стадии экструдирования, начиная с момента формирования импульса, измеряют приращение хода и скорости пресс-штемпеля, а корректировку зазора производят по соотношению:

Лк = К(ЛР, — тл 0 ЛН вЂ” h P, ),(1) где К вЂ” коэффициент, зависящий от конст- . рукции пресса, К = (0,0001 — 0,004) мм/т;

hPп — приращение давления на прессштемпеле, т;

z — напряжение трения на боковой поверхности слитка, мм/т;

ОО

С>

QQ

4 (л) (л ф

1808435

ЬН вЂ” приращение хода пресс-штемпеля, мм;

ЛРг — изменение соп ротивления головки, при изменении скорости прессования, т;

Ля — изменение величины зазора, мм.

Под иэотермической понимается стадия прессования, в которой колебания тепловыделения настолько малы, что практически не приводят к изменению температуры прессового инструмента.

При прессовании с изменяющейся скоростью температура инструмента может не изменяться в следующих 4-х случаях, при кратковременности изменений, незначительности величины изменений, сочетании первого и второго случаев, компенсации колебаний тепловыделений с помощью соответствующего подогрева или охлаждения.

Изотермической, как будет показано ниже, является непродолжительная (30-40 с), но важная (для расхода металла) фаза торможения в конце цикла прессования.

Она относится к третьему случаю. В этой фазе скорость прессования уменьшается в

3-5 раз, а толщина на 7 . Зксперименты показывают, что s этой стадии температура инструмента (матрицы) практически не изменяется. Это подтверждается и следующим расчетом. 30

Можно принять, что изменение температуры:

AT = АаЛ!и v, (2)

35 где Л Т вЂ” изменение установившейся температуры в зоне инструмента;

o — напряжения в этой же зоне:

v — скорость прессования;

А — константа, зависящая от прессуемо-. 40 го металла и конфигурации зоны.

При этом указанные напряжения могут быть представлены в виде о2 =о 1 (1+2p 2 " ), (3) где j3 — константа,/3= 0,05-0,20;

02, сг1 — напряжения при скорости чг и

Из этих формул следует, что при уменьшении скорости прессования в 3-5 раэ прирост температуры уменьшается на 5-7, т,к. он должен был бы составить через 100 с не 145 С (как получено в эксперименте), а

138 С.

Таким образом, расчеты и эксперименты показывают, что в стадии торможения если и есть изменение температуры, то они практически неэначимы, а фаза торможения (если она наступает через достаточно продолжительное время -100c) является иэотермической, Корректировка зазора по соотношению (1) заключается в увеличении зазора, когда левая часть соотношения больше правой (при этом я уменьшается) и наоборот.

Соотношение (1) основано на следующем, Усилие Рп на пресс-штемпеле равно сумме усилий, необходимых для преодоления сопротивления на всех участках пути металла, который приводится в движение указанным пресс-штемпелем:

Pn = Ркр+ Рг+ Рд, где Ркр — усилие на преодоление трения по стенкам контейнера, Р,р = тл 0Н, Р,, Р, — усилия на преодоления сопротивления течения металла в головке пресса и кольцевом зазоре.

Выражая Р, через другие составляющие и переходя к разности усилий, получаем выражение, заключенное в скобки, То есть выражение, в скобках дает величину изменения усилия в кольцевом зазоре.

Во-вторых соотношение (1) основано на том, что в изотермических условиях самопроизвольное изменение зазора происходит вследствие только упругих деформаций инструмента, которые по закону Гука линейно связаны с давлением.

Из анализа выражения (1) следует, что в изотермических условиях при постоянной скорости прессования, когда изменения сопротивления головки и кольцевого зазора равны нулю, изменение усилия на прессштемпеле ЛP =т.тгО ЛН .

Другими словами, когда уменьшение давления на пресс-штемпеле равно уменьшению усилия на преодоление трения на боковой поверхности слитка, корректировки зазора (в отличии от прототипа) не требуется.

При импульсном изменении скорости, когда

ЛН =О, Лч 0, то ЛРз =ЛРп ЛРг

То есть корректировку зазора следует осуществлять пропорционально разности изменения давления на пресс-штемпеле и в головке.

Чтобы учесть указанное изменение давления в головке пресса в формуле (3) достаточно умножить обе части равенства на торцевую поверхность пресс-штемпеля, После преобразований получаем:

1808435

4Рэ + ЛРг = P(v2) Р (v1)

V2+V1 где Р (ч1) -. давление на входе в головку при скорости v1, в качестве которой может быть выбрана любая характерная скорость, например, скорость до начала торможения, ) — экспериментально определяемый параметр.

Величину параметра у предлагается определить по формуле .

Ч2 + Ч1 (4)

Ч2 Ч1 где Р(ч2), Р(ч1) — давления на пресс-штемпеле в конце его хода при скоростях Ч2 и v1, Компоненту АР< приращения усилия в головке пресса можно выделить из суммы компонент hP>+ ЛРг, как часть пропорциональную логарифму вытяжки (Ьи =3), осуществляемой из слитка втоловку. При этом

Л P, = P (н1 ) ) — — — — — -"-, (5)

Ч2 + V1 lr) É где p — суммарная вытяжка.

Величину параметра К предлагается определять по формуле (6) где ЛР— изменение усилия в зазоре, обусловившее его изменение на величину Л с

Изменение зазора в начале и конце фазы торможения может быть измерено непосредственно, а может быть определено через изменение средних толщин оболочки по формуле:

Ля = гп(дн — дк), (6-1) где дн, д, — средние толщины в начале и конце торможения;

m — параметр связи между толщиной и зазором, величина этого параметра обычно известна из техдокументации (так например, для пресса П6043, m = 1,54);

ЛР, — может быгь определено непосредственным измерением или расчетом по выражению в скобках для формулы (1).

Пределы значения коэффициента К могут быть определены для случая, когда изменение усилия и зазора происходит от нуля.

Тогда формула (6) преобразуется к виду (6-2) где hl — величина упругого сжатия инструмента под действием усилия Рз.

В приложении 6 показано, что К =

=(0,0001+0,004) мм/т.

5 Величину т предлагается определять по формуле: (7)

10 где разность ЛРл — разность давлений при перемещении пресс-штемпеля с постоянной скоростью на величину Н.

Соответствие предложенного способа

15 критерию существенные отличия обусловлены тем, что все признаки являются необходимыми и достаточными для уменьшения расхода металла при прессовании оболочек.

Пример 1, (по прототипу). На прессе

П958 через дорн и матрицу прессуют алюминиевую оболочку кабеля МКПА 4х4х1,05, 3а 40 мм до конца хода пресс-штемпеля выдается команда на уменьшение производительности насосов, Плавно уменьшается

25 скорость прессования и зазор между дорном и матрицей, Уменьшается на 7 j> толщина оболочки. Чтобы она не вышла за допустимый предел на участке торможения ее приходится поддерживать на 7 $ выше в течение всей прессовки, Пример 2. На том же прессе прессуют ту же оболочку, В главный цилиндр пресса устанавливают датчик давления типа "Сапфир". На по35 движную траверсу пресса, жестко связанную с пресс-штемпелем, а также на храп-ключ, связанный с матрицей и предназначенный для изменения зазора, устанавливают фотоэлектрические датчики типа

BE — 196. На корпусе пресса устанавливают конечный выключатель, дающий сигнал за

40 мм до конца хода пресс-штемпеля. Все датчики и конечник связывают с логическим микропроцессорным контроллером Ломиконт. Ломиконт связывают с приводом храп-ключа. В момент срабатывания конечника (если зто срабатывание происходит более чем за 100 с после начала прессования)

Ломиконт: фиксирует давление и скорость прессования, начинает считывание и суммирование импульсов с фотоэлектрических датчиков, дает команду на перемещение храп-ключа в сторону увеличения зазора, После срабатывания конечника Ломиконт: преобразует накопленные импульсы в перемещение (ЛН) и скорость (v) прессштемпеля, а также Рп в поворот храп-ключа, вычисляет значение в правой части соотношения (1), причем АР< вычисляется в зави1808435

Формула изобретения

A F. = К (Л Рр — т л О Л Н A Pi ) где К = (0,0001+0,004) мм/т; г — напряжение трения на боковой поверхности слитка, т/мм;

0 — диаметр контейнера, мм;

A Н вЂ” приращение хода пресс-штемпеля, мм;

Л Рг — изменение сопротивления головки, т;

Л Рл — изменение давления на прессштемпеле, т;

Ле — изменение величины зазора, мм, Составитель Б.Марьянчик

Техред М,Моргентал Корректор М.Андрушенко

Редактор Т.Вашкович

Заказ 1236 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 симости от величины сигнала от датчика давления, а ЛРг — no формуле (5), сравнивает значение правой и левой частей соотношения (1), если значение в левой части больше, чем вправой,,выдает команду на останов 5 храп-ключа, в противном случае на его движение, Значение параметра у определили по формуле (4)

1664-1200 3,2+0,4 10

У = — @@ — x>>0> =0,36

Значение параметра т определили по формуле (7)

7= 10 1 1тlмм

1870 — 1690 -з . г

Ж

Значение параметра определили по формуле (5)

Л Рг = 1664 0,36 3 2 + 0 4 6 233 т, где In èi = 3; Inè = 6 для прессования из 2-х 20 контейнеров диаметром 180 мм оболочки кабеля МКПА 7 х 4 х 1,05 диаметром 26,2 мм и толщиной 1,6 мм.

Значение параметра К определили по формулам (6) и (6 — 1) 25 д д — — — : —.

169D1200-1,11 л " " 180(408 366)-233 30

= одаотЗъ

Достигну- ономия 8% алюминия.

Способ прессования металлических оболочек, при котором слитки выпрессовывают пресс-штемпелями через помещенные в головку пресса дорн и матрицу, установленные с зазором, который корректируют в зависимости от давления на пресс-штемпеле, а перед окончанием прессования формируют импульс на уменьшение скорости пресс-штемпеля, отличающийся тем, что, с целью экономии прессуемого материала путем более точной корректировки зазора, в изотермической стадии прессования, начиная с момента формирования импульса; измеряют длину приращения хода и скорости пресс-штемпеля, а корректировку зазора производят по соотношению