RU2359769C2

RU2359769C2 - Releasing pressure-pad

Info

Publication number: RU2359769C2
Application number: RU2007125996/02A
Authority: RU
Inventors: Владимир Григорьевич Смирнов (RU); Владимир Григорьевич Смирнов; Виктор Иванович Зобнин (RU); Виктор Иванович Зобнин; Петр Семенович Альтман (RU); Петр Семенович Альтман; Михаил Хаимович Спивак (RU); Михаил Хаимович Спивак; Сергей Михайлович Чечулин (RU); Сергей Михайлович Чечулин
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма"
Priority date: 2007-07-09
Filing date: 2007-07-09
Publication date: 2009-06-27
Also published as: RU2007125996A

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: invention relates to electrometallurgy and can be used for semicontinuous compressing of consumed electrodes from charge materials of titanium alloys and particularly, for cleaning of inner surfaces of solid of revolution. Releasing pressure-pad for cleaning of conic or conic-cylindrical inner surface of matrix for compressing of products is implemented in the form of swing turntables with curved working face, elastic displaced in radial direction and installed on axis located in case of releasing pressure-pad, supports, which restrict swing turntables, and resilient members; located between supports and swing turntables, herewith working face radius of curvature is changed from the minimal radius equal to minimal radius of curvature of treated inner surface of matrix, up to the maximal radius, equal to maximal radius of treated inner surface of matrix.

EFFECT: invention provides increasing of matrix life time and pressure pad ensured by stabilisation of compression mode, and opportune removing of "casing" from stuck metal improves melting characteristics of the electrode and increases structure smoothness of cast metal.

2 cl, 2 dwg

Description

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.The invention relates to powder metallurgy, in particular to a method for semi-continuous pressing of consumable electrodes from charge materials of titanium alloys used in electrometallurgy, in particular for cleaning the internal surfaces of bodies of revolution.

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).A known method of semi-continuous pressing through a cone matrix into a compacted electrode for vacuum arc melting of titanium alloys (Melting and casting of titanium alloys, edited by V.I. Dobatkin, M .: Metallurgy, 1978, S. 265-271, Fig. 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.The known pressing method allows to obtain a sufficiently long and uniform cross-sectional electrode with a good surface and acceptable curvature from bulk materials that differ from each other in shape, density, mass, size, coefficient of friction between themselves and the matrix walls. The working matrix is heated in order to obtain the optimal coefficient of friction between the electrode and the walls of the matrix. The main component of the charge (60-95%) is sponge titanium, which, grasping during the pressing process with the walls of the matrix, forms a stable "shirt" between the electrode and the walls of the matrix. In this case, mainly sponge titanium and partially plastic alloying elements seize during pressing with the walls of the matrix, forming a stable “shirt” between the electrode and the walls of the matrix with a “random” chemical composition, since even in batches with a regulated composition, the distribution of fractions of charge materials and ligatures within each portion of pressed materials is random in nature, which requires the mandatory removal of the “shirt” before pressing the next electrode, especially if the subsequent Electrode is different in chemical composition.

Недостатком известного способа является сложность удаления налипшего титана как с конической части матрицы, так и с цилиндрической.The disadvantage of this method is the difficulty of removing adhering titanium from both the conical part of the matrix and the cylindrical one.

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.A known method of semi-continuous pressing of products from charge materials of titanium alloys (RF patent No. 2120351, IPC B22F 3/20). In the known invention, before filling the first portion of the charge of the next product, the gauge in the form of a disk with a thickness of 20-100 mm and a diameter of 5-25 mm larger than the gauge hole of the matrix made of an alloy corresponding to the alloy of the pressed product or of pure titanium is pushed through the matrix.

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.The disadvantages of this technical solution are the use of expensive material and the process for manufacturing the caliber and the inability to reuse it, in addition, the caliber material also adheres to the matrix.

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.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed one is a press washer for cleaning the container (AS No. 1699675, IPC V21C 35/06). In the known invention, before pressing the product, the matrix is cleaned of metal residues by a split press washer, which is pressed before pressing the next product through the die. As a result, due to the elasticity of the body of the press washer, a change in the diameter of the press washer and a tight clip of its side surface to the matrix are ensured, which ensures the cleaning of the matrix. If necessary, the press washer can be pressed through the die several times. A disadvantage of the known solution is that it can be implemented only for cleaning matrices of constant cross section.

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.The problem to which the invention is directed, is to remove adhering metal from the inner surface of the conical-cylindrical matrix in both its cylindrical and conical sections for subsequent pressing of the product.

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.The technical result achieved by the implementation of the invention is to improve the quality of the pressed electrode due to the complete removal of the adhering metal - “shirt” - from the previous pressing from the matrix walls.

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.The specified technical result is achieved by the fact that the expanding press washer for cleaning the conical or conical-cylindrical inner surface of the matrix for pressing products is made in the form of rotary sectors with curved working surfaces that are elastically moving in the radial direction and mounted on axes located in the housing of the expandable press washers, stops, which limit the rotary sectors, and elastic elements placed between the stops and rotary sectors, while the radius of curvature of the working The number of values varies from the minimum radius equal to the minimum radius of curvature of the cleaned inner surface to the maximum radius equal to the maximum radius of the inner cleaned surface of the matrix. The rotary sectors are arranged in several rows along the pressing axis, while the direction of rotation of the sectors in the planes is successively changed to the opposite.

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.The essence is illustrated by drawings, where figure 1 shows a diagram of the cleaning matrix, where the press washer 1, the matrix 2, the adhering metal - "shirt" 3, the stamp 4; figure 2 shows a press washer view in plan, containing the housing 5, the axis 6 placed therein, rotary sectors 7 with working surfaces 8, elastic elements 9 and adjusting stops 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.The device operates as follows: when cleaning the adhering metal, the press washer 1 is placed in the matrix 2, and the adhering metal, the “shirt”, is cut off by reciprocating movements. The rotary sectors 7, which are located in the groove of the housing 5 and fixed by the axes 6, are provided with a curved working surface 8, the radius of curvature of which varies depending on the location of the press washer in the matrix, from the minimum radius equal to the radius of the cylindrical section of the matrix due to the adjusting stops 10, and to the maximum radius equal to poppy imalnomu radially tapered portion of the matrix due to the elastic members 9, providing the pressure of rotary sectors to changing the diameter of the conical portion of the matrix.

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.The use of elastic and working elements with limited axial displacement placed in parallel in two planes and directed towards each other balances the load on the body and eliminates unregulated rotation of the body that occurs during the cutting of the “shirt” from the inner surface of the matrix.

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°.Implementation of the proposed device was carried out under industrial conditions of the press shop of the smelting and foundry complex when pressing consumable electrodes of VT1-0 alloy with a diameter of 390 mm. Before pressing, a press washer with an outer maximum diameter of 460 mm with a gap of 5 mm on the side in the loading conical part of the matrix was placed on the press stamp of the press of 10,000 tons. The press washer was sequentially (5 times) pushed through the die and returned with a caliber turn before the next pressing at an angle of 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.Using the proposed device to remove the "shirt" from the adhering metal provides electrodes of the required quality. Timely removal of the "shirt" eliminates the unevenness of pressing, which further improves the melting parameters of the electrode, increases the uniformity of the structure of the cast metal. Using a press washer increases the life of the die and press washer by stabilizing the pressing mode.

Claims

1. An expanding press washer for cleaning the conical or conical-cylindrical inner surface of the matrix for pressing products, characterized in that it is made in the form of rotary sectors with curved working surfaces, elastically moving in the radial direction and mounted on axes located in the housing of the expandable press washers, stops, which limit the rotary sectors, and elastic elements placed between the stops and rotary sectors, while the radius of curvature of the working surfaces varies about minimum radius equal to the minimum radius of curvature of the inner surface of the matrix to be cleaned, to a maximum radius equal to the maximum radius of the inner surface of the matrix to be cleaned.

2. The expanding press washer according to claim 1, wherein the rotary sectors are arranged in several rows along the pressing axis, while the direction of rotation of the sectors in the planes is successively changed to the opposite.