Способ холодного экструдирования труб из слитков алюминиевых сплавов

Способ холодного экструдирования труб из слитков алюминиевых сплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советски к

Социалистических

Республик () )) 889179

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 28.07.78 (21) 2650334/25-27 с присоединение)и заявки М (5l)M. Кл.

В 21 С 23/08

Геаударстввииый комитет (23) Приоритет— по делам иэабретеиий и открытий

Опубликовано 15.12.81 ° Бюллетень 1)й 46

Дата опубликования описания 17 . 12.81

I (53) УДК 621,774. . 38. 01 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Я; М. Охрименко, В. EI. Щерба и Д. Б. Ефремов

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов (7I ) Заявитель (54) СПОСОБ ХОЛОДНОГО ЗКСТРУДИРОВАНИЯ ТРУБ

ИЗ СЛИТКОВ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

15

Изобретение относится к обработ= ке металла давлением методом холодного экструдирования и может быть использовано для изготовления различных труб с повышенными требованиями .. к их физико-механическим свойствам.

Известен способ холодного экструдирования труб с применением неподвижной смазанной иглы, при котором прессштемпель перемещается с заданной постоянной скоростью gl) .

Однако при таком процессе экструдирования трудно обеспечить удержание смазки на инструменте в течение всего цикла экструдирования.

Известен также способ экструдирования металлов и сплавов, при котором, пресс-штемпель перемещается с переменной скоростью. Причем в начале про20 цесса экструдирования скорость перемещения пресс-штемпеля йостоянно нарастает и плавно подходит до заранее заданного значения f2) .

Недостатком такого способа экструдирования является постоянный рост в начальный момент суммарного усилия деформирования.

Известно, что при экструдировании изделий с постоянной скоростью перемещения пресс-штемпеля усилие экструдирования постоянно увеличивается до момента начала выхода истекающего металла за пределы калибрующего пояс- ка матрицы, На этой стадии экструдирования нецелесообразно увеличивать скорость экструдирования, а лучше поддерживать ее постоянной, так как увеличенйе скорости экструдирования приводит к расту нагрузки на инструмент и, как следствие этого, к снижению его стойкости 13).

Цель изобретения — снижение усилия экструдирования и повышения качества труб.

Поставленная цель достигается тем, что при экструдировании О,I 0,3 вы88917

4$ соты слитка задают скорость 0,040,5 мм/с, а затем 0,4-5 мм/с.

Способ осуществляется следующим образом.

Полую заготовку подают в контайне пресса до упора в поверхность матрицы. Затем перемещением пресс-штемпеля осуществляют ввод иглы через полость слитка в канал матрицы с образованием равномерного зазора между 1ф иглой и матрицей. Одновременно следят, чтобы игла вместе с иглодержателем находилась в крайнем заднем положении, а ее привод отключен от гидросистем. 1$

Далее после установки полой заготовки и инструмента в исходное положение осуществляют распрессовку заготовки и экструдирования (0,1-0,3) высоты слитка со скоростью 0,040,5 мм/с, а затем увеличивают скорость экструдирования до 0,4-5 мм/с.

При применении свободноплавающей иглы на части иглы, находящейся в зоне очага деформации, появляются силы трения, направленные в сторону истечения металла. При этом игла перемещается в ту же сторону со скоростью меньшей, чем скорость истечения, но большей скорости экструдирования. Принудительное протаскивание иглы через деформируемый объем заготовки сопровождается наведением активного трения на внутренней ее поверхности практически по всей длине заготовки. Как известно, активные силы трения умень3S шают неравномерность деформации в се- . чении трубы и интенсифицируют процесс экструдирования.

Пример 1. Полую разъемную

40 и координированную заготовку иэ .термически неупрочняемого мягкого алюминиевого сплава АД1 диаметрами

25,3 х 8 мм и длиной 50,8 мм подвергают экструдированию через конусную матрицу с углом 2А 90 без смазки иглы на вертикальном прессе усилием

200 тс с коэффициентом вытяжки 6.

Диаметр отверстия втулки контейнера составляет 25,4 мм. Причем экструдирование 0,3 высоты заготовки проводят со скоростью 0,043 мм/сек, а затем резко увеличивают скорость до 0,43 мм/, /с, с которой завершают экструдирование заготовки до высоты прессостатка, равного 6,35 мм.

S$ Пример 2. Полую разъемную и координированную заготовку иэ того же сплава, но с размерами 25,4 х 3 х

9 4 х 63,5 мм подвергают экструдированию через конусную матрицу с углом 2 =

90 без смазки иглы с коэффициентом вытяжки 6 на 0,24 высоты слитка со скоростью 0,63 мм/с, а затем резко увеличивают скорость до 5 мм/с, с которой и завершают экструдирование до высоты прессостатка, равного

6,35 мм. Полученная труба имеет хорошее качество внутренней поверхности без наличия всякого рода дефектов.

Пример 3. Полую разъемную и координированную заготовку из того же сплава, но с размерами 25,39 х х 6 х 57 мм, подвергают экструдированию через конусную матрицу с углом

2А = )50 без смазки иглы на 0,1 высоты слитка со скоростью 0,4 мм/с, а затем резко увеличивают скорость до 4 мм/с, с которой и завершают экструдирование до высоты прессостатка 6,35 мм. Полученная труба отличается хорошим качеством внутренней поверхности и равномерностью распределения деформации вдоль всей трубы.

На чертеже изображены среднестатические экспериментальные графики изменения усилия ь процессе экструдирования труб с двумя различными скоростями (кривая 1 — скорость прессования

0,43 мм/с, а кривая 2 — W=

= 0,043 мм/с

Из кривых изменения усилия видно, что при увеличении скорости экструдирования в десять раз максимальное усилие практически увеличивается не более чем на 10Х. Однако такой рост усилия приводит к существенному изменению характера течения металла, так как давление металла в этом случае тоже изменяется. В первом случае незакрепленная игла перемещается незначительно, однако деформационная сетка вблизи иглы искажается значительно. Здесь отмечается интенсивное осевое течение металла.

Во втором случае, несмотря на большую величину свободного перемещения иглы, наблюдается незначительное искажение деформационной сетки в той же области, что и для первого случая. Такая разница характера течения металла объясняется различным деформационным трением, Так, в первом случае при увепиченйи нормального давления на иглу коэффициент трения выше, чем для второго случая. Таким образом, меняя

5 8891 скорости экструдирования, можно су щественно изменять характер течения металла и, как следствие этого, распределение свойств по длине и сечению отэкструдированных труб.

В обоих случаях внутренняя поверхность полученных труб отличается вы- соким качеством ввиду холодного экструдирования и исключения применения технологической смазки, а также и эф- 1О фекта заглаживания подвижной иглой поверхностных дефектов слитков.

На чертеже пунктирной линией показан предложенный режим экструдированияа 15

Использование способа экструдирования труб обеспечивает по сравнению с известными следующие преимущества: за счет ступенчатого изменения скорос-, е ти экструдирования и применения сво.бодноплавающей иглы позволяет повысить равномерность распределения свойств по длине отэкструдированных изделий, что существенно повышает ка- у чество продукции; за счет устранения резкого изменения усилия экструдирования позволяет повысить стойкость инструмента; эа счет холодного экструди79

6 рования без применения технологической смазки позволяет повысить качество внутренней поверхности труб.

Формула изобретения

Способ холодного экструдирования труб из слитков алюминиевых сплавов с переменной скоростью в зазор между несмазанной плавающей иглой и матрицей, отличающийся тем, что, с целью снижения усилия экструдирования и повышения качества труб, при экструдировании 0,1""0,3 высоты слитка задают скорость 0,04-0 5 мм/с, а затем 0,4-5 мм/с.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1..Журавлев Ф.В., Райтбарг Л.Х,, Вульфович Л.Б. Новые прогрессивные процессы производства труб из цветных металлов и сплавов. "Цветметинформация", М., 1966, с. 91-101.

2. Кареев М.Ф. Проблемы регулирования скоростей прессования и вопросы автоматизации процессов. — "Технология прессования и оборудования", 1967, ВИЛС, с. 185-192.

3. Перлин И.Л., Райтбарг Л.Х. Теория прессования. И., "Металлургия", 1957, с. 32 (прототип).

889179

60 Ходм1

30 30 40

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Г. Кривонос

PepaKTQp Л. Тюрина Техред О.Легеза Корректор Н. Стец Заказ 10834/18 Тираж 891 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва Б-35 "Раушская наб.,- д. 4/5