РАЗЖИМНАЯ ПРЕСС-ШАЙБА Российский патент 2009 года по МПК B21C35/06 B22F3/20 C22B9/20 

Описание патента на изобретение RU2359769C2

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу полунепрерывного прессования расходуемых электродов из шихтовых материалов титановых сплавов, используемых в электрометаллургии, в частности для очистки внутренних поверхностей тел вращения.

Известен способ полунепрерывного прессования через конусную матрицу в компактированный электрод для вакуумной дуговой плавки титановых сплавов (Плавка и литье титановых сплавов под ред. В.И. Добаткина, М.: Металлургия, 1978, с.265-271, рис. 107, 108).

Известный способ прессования позволяет получить достаточно длинный и однородный в поперечном сечении электрод с хорошей поверхностью и допустимой кривизной из сыпучих материалов, отличающихся друг от друга по форме, плотности, массе, размерам, коэффициенту трения между собой и стенками матрицы. Рабочая матрица подогревается с целью получения оптимального коэффициента трения между электродом и стенками матрицы. Основным компонентом шихты (60-95%) является губчатый титан, который, схватываясь в процессе прессования со стенками матрицы, образует устойчивую «рубашку» между электродом и стенками матрицы. При этом в основном губчатый титан и частично пластичные легирующие элементы схватываются в процессе прессования со стенками матрицы, образуя устойчивую «рубашку» между электродом и стенками матрицы со «случайным» химическим составом, так как даже в порциях с регламентированным составом распределение фракций шихтовых материалов и лигатуры в пределах каждой порции пропрессовываемых материалов носит случайный характер, что требует обязательного удаления «рубашки» перед прессованием следующего электрода, тем более, если последующий электрод отличается по химическому составу.

Недостатком известного способа является сложность удаления налипшего титана как с конической части матрицы, так и с цилиндрической.

Известен способ полунепрерывного прессования изделий из шихтовых материалов титановых сплавов (патент РФ №2120351, МПК B22F 3/20). В известном изобретении перед засыпкой первой порции шихты очередного изделия через матрицу проталкивают калибр в виде диска толщиной 20-100 мм и диаметром на 5-25 мм больше калибрующего отверстия матрицы, изготовленного из сплава, соответствующего сплаву прессуемого изделия, или из чистого титана.

Недостатками данного технического решения являются использование дорогостоящего материала и процесса для изготовления калибра и невозможность его многократного использования, кроме того, материал калибра также налипает на матрицу.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является пресс-шайба для очистки контейнера (АС №1699675, МПК В21С 35/06). В известном изобретении перед прессованием изделия очистку матрицы от остатков металла осуществляют разрезной пресс-шайбой, продавливаемой перед прессованием следующего изделия через матрицу. В результате, за счет упругости тела пресс-шайбы обеспечивается изменение диаметра пресс-шайбы и плотный прижим ее боковой поверхности к матрице, что обеспечивает очистку матрицы. При необходимости пресс-шайба может продавливаться через матрицу несколько раз. Недостаток известного решения заключается в том, что он может быть реализован только для очистки матриц постоянного сечения.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в удалении налипшего металла с внутренней поверхности коническо-цилиндрической матрицы как на цилиндрическом, так и на коническом ее участках для последующего прессования изделия.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении качества прессуемого электрода за счет полного удаления со стенок матрицы налипшего металла - «рубашки» - от предыдущего прессования.

Указанный технический результат достигается тем, что разжимная пресс-шайба для очистки конической или коническо-цилиндрической внутренней поверхности матрицы для прессования изделий выполнена в виде поворотных секторов с криволинейными рабочими поверхностями, упруго перемещающихся в радиальном направлении и установленных на осях, размещенных в корпусе разжимной пресс-шайбы, упоров, которые ограничивают поворотные сектора, и упругих элементов, размещенных между упорами и поворотными секторами, при этом радиус кривизны рабочих поверхностей изменяется от минимального радиуса, равного минимальному радиусу кривизны очищаемой внутренней поверхности, до максимального радиуса, равного максимальному радиусу внутренней очищаемой поверхности матрицы. Поворотные сектора размещаются в несколько рядов по оси прессования, при этом направление поворота секторов в плоскостях последовательно меняется на оппозитное.

Сущность поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена схема чистки матрицы, где пресс-шайба 1, матрица 2, налипший металл - «рубашка» 3, пресс-штемпель 4; на фиг.2 изображена пресс-шайба вид в плане, содержащая корпус 5, размещенные в ней оси 6, поворотные сектора 7 с рабочими поверхностями 8, упругие элементы 9 и регулирующие упоры 10.

Устройство работает следующим образом: при чистке налипшего металла пресс-шайбу 1 размещают в матрице 2, и возвратно-поступательными движениями срезается налипший металл - «рубашка» 3. Поворотные сектора 7, размещенные в пазе корпуса 5 и зафиксированные осями 6, снабженные криволинейной рабочей поверхностью 8, радиус кривизны которой изменяется в зависимости от расположения пресс-шайбы в матрице, от минимального радиуса - равного радиусу цилиндрического участка матрицы, за счет регулирующих упоров 10, и до максимального радиуса - равного максимальному радиусу конического участка матрицы, за счет упругих элементов 9, обеспечивающих усилие прижима поворотных секторов к изменяющемуся по диаметру коническому участку матрицы.

Использование упругих и рабочих элементов с ограниченным осевым перемещением размещенных параллельно в двух плоскостях и направленных навстречу друг другу уравновешивает нагрузку на корпус и исключает нерегламентированный поворот корпуса, возникающие в процессе срезания «рубашки» с внутренней поверхности матрицы.

Реализацию предложенного устройства осуществляли в промышленных условиях прессового цеха плавильно-литейного комплекса при прессовании расходуемых электродов сплава ВТ1-0 диаметром 390 мм. Перед прессованием на пресс-штемпеле пресса 10000 т разместили пресс-шайбу с наружным максимальным диаметром 460 мм с зазором 5 мм на сторону в загрузочной конической части матрицы. Пресс-шайба последовательно (5 раз) проталкивалась через матрицу и возвращалась с поворотом калибра перед очередным прессованием на угол 15-20°.

Использование предлагаемого устройства для удаления «рубашки» из налипшего металла обеспечивает получение электродов требуемого качества. Своевременное удаление «рубашки» позволяет устранить неравномерность прессования, что в дальнейшем улучшает параметры плавления электрода, повышает однородность структуры литого металла. Использование пресс-шайбы повышает срок службы матрицы и пресс-шайбы за счет стабилизации режима прессования.

Похожие патенты RU2359769C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУНЕПРЕРЫВНОГО ПРЕССОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ШИХТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ 1997
  • Баранов В.А.
RU2120351C1
СПОСОБ ПОЛУНЕПРЕРЫВНОГО ПРЕССОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ШИХТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ 2004
  • Смирнов В.Г.
  • Тетюхин В.В.
  • Левин И.В.
  • Баранов В.А.
RU2264887C1
СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ПРЕССОВАНИЯ РАСХОДУЕМЫХ ЭЛЕКТРОДОВ ДЛЯ ВЫПЛАВКИ КРУПНОГАБАРИТНЫХ СЛИТКОВ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ 2010
  • Смирнов Владимир Григорьевич
  • Чащин Михаил Викторович
RU2440428C2
СПОСОБ ПОЛУНЕПРЕРЫВНОГО ПРЕССОВАНИЯ РАСХОДУЕМОГО ЭЛЕКТРОДА ИЗ ШИХТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ 1995
  • Баранов В.А.
RU2090310C1
СПОСОБ ПОЛУНЕПРЕРЫВНОГО ПРЕССОВАНИЯ РАСХОДУЕМОГО ЭЛЕКТРОДА И МАТРИЦА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2005
  • Смирнов Владимир Григорьевич
  • Левин Игорь Васильевич
  • Зобнин Виктор Иванович
RU2291030C1
ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ КОМПАКТИРОВАНИЯ ШИХТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ 2005
  • Смирнов Владимир Григорьевич
  • Зобнин Виктор Иванович
  • Левин Игорь Васильевич
RU2284236C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАСХОДУЕМОГО ЭЛЕКТРОДА ДЛЯ ВЫПЛАВКИ СЛИТКОВ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ 2004
  • Смирнов Владимир Григорьевич
  • Тетюхин Владислав Валентинович
  • Левин Игорь Васильевич
RU2284360C2
ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ КОМПАКТИРОВАНИЯ ШИХТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ 2013
  • Зобнин Виктор Иванович
  • Киселёв Андрей Васильевич
RU2519710C1
РАСХОДУЕМЫЙ ЭЛЕКТРОД ВАКУУМНОЙ ДУГОВОЙ ПЕЧИ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2008
  • Альтман Петр Семенович
  • Смирнов Владимир Григорьевич
  • Чечулин Сергей Михайлович
RU2359432C1
СПОСОБ БРИКЕТИРОВАНИЯ ШИХТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ 2005
  • Смирнов Владимир Григорьевич
  • Зобнин Виктор Иванович
  • Карсаков Василий Васильевич
  • Тетюев Сергей Александрович
RU2289634C1

Реферат патента 2009 года РАЗЖИМНАЯ ПРЕСС-ШАЙБА

Изобретение относится к электрометаллургии и может быть использовано для полунепрерывного прессования расходуемых электродов из шихтовых материалов титановых сплавов и, в частности, для очистки внутренних поверхностей тел вращения. Разжимная пресс-шайба для очистки конической или конически-цилиндрической внутренней поверхности матрицы для прессования изделий выполнена в виде поворотных секторов с криволинейными рабочими поверхностями, упруго перемещающихся в радиальном направлении и установленных на осях, размещенных в корпусе разжимной пресс-шайбы, упоров, которые ограничивают поворотные сектора, и упругих элементов, размещенных между упорами и поворотными секторами, при этом радиус кривизны рабочих поверхностей изменяется от минимального радиуса, равного минимальному радиусу кривизны очищаемой внутренней поверхности матрицы, до максимального радиуса, равного максимальному радиусу внутренней очищаемой поверхности матрицы. Изобретение позволяет повысить срок службы матрицы и пресс-шайбы за счет стабилизации режима прессования, а своевременное удаление «рубашки» из налипшего металла улучшает параметры плавления электрода и повышает однородность структуры литого металла. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 359 769 C2

1. Разжимная пресс-шайба для очистки конической или конически-цилиндрической внутренней поверхности матрицы для прессования изделий, характеризующаяся тем, что она выполнена в виде поворотных секторов с криволинейными рабочими поверхностями, упругоперемещающихся в радиальном направлении и установленных на осях, размещенных в корпусе разжимной пресс-шайбы, упоров, которые ограничивают поворотные сектора, и упругих элементов, размещенных между упорами и поворотными секторами, при этом радиус кривизны рабочих поверхностей изменяется от минимального радиуса, равного минимальному радиусу кривизны очищаемой внутренней поверхности матрицы, до максимального радиуса, равного максимальному радиусу внутренней очищаемой поверхности матрицы.

2. Разжимная пресс-шайба по п.1, в которой поворотные сектора размещены в несколько рядов по оси прессования, при этом направление поворота секторов в плоскостях последовательно меняется на оппозитное.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2009 года RU2359769C2

Пресс-шайба для очистки контейнера 1990
  • Кондриков Виктор Алексеевич
  • Артюшев Вадим Васильевич
  • Пискунов Федор Калистратович
  • Митрофанов Борис Николаевич
SU1699675A1
СПОСОБ ПОЛУНЕПРЕРЫВНОГО ПРЕССОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ШИХТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ 1997
  • Баранов В.А.
RU2120351C1
СПОСОБ ПОЛУНЕПРЕРЫВНОГО ПРЕССОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ШИХТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ 2004
  • Смирнов В.Г.
  • Тетюхин В.В.
  • Левин И.В.
  • Баранов В.А.
RU2264887C1
СПОСОБ ПОЛУНЕПРЕРЫВНОГО ПРЕССОВАНИЯ РАСХОДУЕМОГО ЭЛЕКТРОДА ИЗ ШИХТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ 1995
  • Баранов В.А.
RU2090310C1
Устройство для устранения мешающего действия зажигательной электрической системы двигателей внутреннего сгорания на радиоприем 1922
  • Кулебакин В.С.
SU52A1
Способ запрессовки не выдержавших гидравлической пробы отливок 1923
  • Лучинский Д.Д.
SU51A1

RU 2 359 769 C2

Авторы

Смирнов Владимир Григорьевич

Зобнин Виктор Иванович

Альтман Петр Семенович

Спивак Михаил Хаимович

Чечулин Сергей Михайлович

Даты

2009-06-27Публикация

2007-07-09Подача