RU2218223C2 - Method of extrusion of sections out of aluminum alloys - Google Patents

Abstract

FIELD: plastic metal working. SUBSTANCE: method of extrusion of sections out of aluminum alloys incorporates steps of heating and deformation of cylindrical billets with division of extruded material into separate flows through outlet holes of die and their welding together at outlet from die to a single extruded section, in so doing separate flows of extruded material are formed by two or more cylindrical billets, overlapping by outlet edge of each cylindrical billet the appropriate zone of inlet holes of die, and then their simultaneous pressing-out and further synchronous extrusion with equal force are carried out. EFFECT: extension of service life of dies by 1.5-2 times and reduction of force of extrusion by 4-5 times, that allows composite sections to be manufactured in the shape of hollow panels with multiple internal partitions in low-duty extrusion press. 4 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к обработке металла давлением, а именно к области производства фасонных пустотелых профилей прямым экструдированием металла. The invention relates to the processing of metal by pressure, and in particular to the field of production of shaped hollow sections by direct extrusion of metal.

Известен способ прессования профилей из алюминиевых сплавов с большим соотношением ширины профиля и толщины его полок, при котором нагретую плоскую заготовку размещают в щелевидном контейнере и деформируют в матрице с разделением прессуемого материала на отдельные потоки (В.В. Жолобов, Г.И. Зверев "Инструмент для горячего прессования металлов", "Машиностроение", 1965, с. 6). A known method of pressing profiles of aluminum alloys with a large ratio of the width of the profile and the thickness of its shelves, in which a heated flat billet is placed in a slit-like container and deformed in a matrix with separation of the pressed material into separate streams (V.V. Zholobov, G.I. Zverev " Tool for hot pressing of metals "," Engineering ", 1965, p. 6).

Недостатком описанного способа является нетехнологичность и сложность изготовления оснастки и заготовок для прессования, большое усилие для прессования пустотелых профилей. The disadvantage of the described method is the low technology and complexity of manufacturing tooling and blanks for pressing, a lot of effort for pressing hollow profiles.

Наиболее близким по технической сущности является способ прессования профилей из контейнера с центральным цилиндрическим отверстием, описывающим по периметру профильный канал матрицы, посредством прессования единым пресс-штемпелем, включающий нагрев и деформацию одной цилиндрической заготовки пресс-штемпелем с разделением прессуемого материала на отдельные потоки и их свариванием при выходе из матрицы (В.А. Кузьменко "Прессование алюминиевых сплавов", М.: "Металлургия", 1986, с. 66-68 - прототип). The closest in technical essence is the method of extruding profiles from a container with a central cylindrical hole, which describes the profile channel of the matrix along the perimeter, by pressing with a single stamp, including heating and deformation of one cylindrical workpiece with a stamp with separation of the pressed material into separate streams and their welding when exiting the matrix (V. A. Kuzmenko "Pressing aluminum alloys", M .: "Metallurgy", 1986, pp. 66-68 - prototype).

Недостатком известного способа при прессовании сложных профилей в виде полых панелей с многочисленными внутренними перегородками является необходимость создания повышенного усилия прессования, обусловленного большой величиной вытяжки заготовки, описывающей каналы матрицы. При этом повышенное напряжение контактного трения, которое в значительной мере обусловлено величиной вытяжки, способствует быстрому разрушению элементов профиля иглы матрицы, образующих в панелях многочисленные полости малого сечения. Для осуществления процесса прессования габаритных пустотелых панелей необходимо использовать прессовое оборудование повышенной мощности. The disadvantage of this method when pressing complex profiles in the form of hollow panels with numerous internal partitions is the need to create increased pressing forces due to the large amount of drawing of the workpiece describing the channels of the matrix. At the same time, an increased contact friction stress, which is largely due to the amount of drawing, contributes to the rapid destruction of the profile elements of the matrix needle, which form numerous small section cavities in the panels. To carry out the process of pressing overall hollow panels, it is necessary to use press equipment with increased power.

Задачей, решаемой изобретением, является снижение усилия прессования и повышение стойкости инструмента при прессовании сложных профилей в виде полых панелей с многочисленными внутренними перегородками. The problem solved by the invention is to reduce the pressing force and increase tool life when pressing complex profiles in the form of hollow panels with numerous internal partitions.

Указанная задача достигается тем, что в способе прессования профилей из алюминиевых сплавов, включающем нагрев и деформацию цилиндрических заготовок с разделением прессуемого материала на отдельные потоки через выходные отверстия матрицы и их свариванием при выходе из матрицы в единый прессуемый профиль, отдельные потоки прессуемого материала образуют двумя или более цилиндрическими заготовками, перекрывая выходным торцом каждой цилиндрической заготовки соответствующую зону входных отверстий матрицы, а затем производят одновременно их распрессовку и дальнейшее синхронное прессование с одинаковым усилием. This problem is achieved by the fact that in the method of extruding aluminum alloy profiles, including heating and deformation of cylindrical billets with separation of the pressed material into separate streams through the outlet holes of the matrix and their welding when leaving the matrix into a single extruded profile, the separate streams of the pressed material form two or more cylindrical blanks, blocking the output end of each cylindrical blanks corresponding to the area of the input holes of the matrix, and then produce at the same time but their breakup and further synchronized with the same pressing force.

Использование при прессовании нескольких цилиндрических заготовок уменьшенного сечения позволило значительно уменьшить вытяжку, а значит и величину контактного трения прессуемого материала о стенки контейнера и матрицы. Снижение нагрузки на формообразующие элементы матрицы, особенно профильной части иглы малого сечения, позволило снизить вероятность быстрого выхода их из строя по причине деформации и отрыва, позволило изготовлять сложные профили и использовать при этом менее мощное оборудование. Одновременная распрессовка и синхронное прессование с одинаковым усилием позволяет выровнять скорость истечения металла из матрицы всех участков профиля и обеспечить его прямолинейность при прессовании на маломощном прессе. The use of several cylindrical billets with a reduced section during pressing made it possible to significantly reduce the hood, and hence the magnitude of the contact friction of the pressed material on the walls of the container and matrix. Reducing the load on the forming elements of the matrix, especially the profile part of the needle of small cross section, reduced the likelihood of their rapid failure due to deformation and separation, made it possible to produce complex profiles and use less powerful equipment. Simultaneous extrusion and synchronous pressing with the same effort allows you to align the rate of metal flow from the matrix of all sections of the profile and ensure its straightness when pressing on a low-power press.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 показан процесс изготовления профилей в момент прессования профильного изделия;
на фиг.2 - разрез А-А фиг.2;
на фиг.3 - разрез Б-Б фиг.1;
на фиг.4 - сечение С-С отпрессованного профиля фиг.1.The invention is illustrated by drawings, where:
in FIG. 1 shows the process of manufacturing profiles at the time of pressing a profile product;
figure 2 is a section aa of figure 2;
figure 3 is a section bB of figure 1;
figure 4 is a section CC of the extruded profile of figure 1.

Способ осуществляют следующим образом, например, на вертикальном гидравлическом прессе, в контейнере которого выполнены несколько рабочих отверстий для установки заготовок и установлены пресс-штемпели. The method is carried out as follows, for example, on a vertical hydraulic press, in the container of which several working holes are made for the installation of blanks and press stamps are installed.

В рабочие отверстия контейнера 1 помещают нагретые из алюминиевого сплава одинаковые цилиндрические заготовки 2 и 3 (не менее двух). Торцы обеих цилиндрических заготовок, сопрягающиеся с матрицей 4, перекрывают входные отверстия матрицы вместе с их рассекателями 5. При одновременном перемещении пресс-штемпелей 6 и 7 в одинаковых рабочих отверстиях контейнера к заготовкам одного размера прикладывается одинаковое усилие деформации, что приводит к их одновременной распрессовке и дальнейшему прессованию. При этом потоки прессуемого материала, образуемые двумя цилиндрическими заготовками, разделенные рассекателями, попадают в сварочную камеру матрицы 4, где и свариваются в монолитную массу. В последующем при прессовании металл формоообразуется в полости, образованной стенками очка матрицы 4 и профильными частями иглы 8, и при выходе из зоны деформации принимает необходимую форму профиля 9. Использование при прессовании заготовок уменьшенного сечения позволило значительно уменьшить вытяжку, а значит и величину контактного трения прессуемого материала о стенки контейнера и матрицы. In the working openings of the container 1, the same cylindrical billets 2 and 3 (at least two) heated from aluminum alloy are placed. The ends of both cylindrical blanks, mating with the matrix 4, overlap the inlet holes of the matrix together with their dividers 5. When the press stamps 6 and 7 are simultaneously moved in the same working openings of the container, the same deformation force is applied to the blanks of the same size, which leads to their simultaneous extrusion and further pressing. In this case, the flows of the pressed material formed by two cylindrical billets, separated by dividers, fall into the welding chamber of the matrix 4, where they are welded into a monolithic mass. Subsequently, during pressing, the metal is formed in the cavity formed by the walls of the matrix point 4 and the profile parts of the needle 8, and upon leaving the deformation zone takes the necessary profile shape 9. The use of reduced cross-section blanks during compression makes it possible to significantly reduce the stretch, and therefore the amount of contact friction of the pressed material on the walls of the container and the matrix.

Пример. Example.

Изготовлялся профиль из алюминиевого сплава повышенной сложности типа панели с многочисленными каналами и внутренними перемычками-ребрами жесткости. Такого типа профили широко используются в качестве радиаторов охлаждения или нагрева. A profile was made of an aluminum alloy of increased complexity, such as a panel with numerous channels and internal jumpers-stiffeners. These types of profiles are widely used as cooling or heating radiators.

Прессование профиля с габаритными размерами 140х10 мм проводили на вертикальном гидравлическом прессе усилием 400 т.с. Были изготовлены контейнер с двумя рабочими отверстиями диаметром 70 мм и комбинированная матрица, оснащенная мостиком со сложной нежесткой профилеобразующей частью на выходе из матрицы. Прессование происходило следующим образом. В предварительно подогретый контейнер и матрицу помещали последовательно две цилиндрические заготовки, торец каждой из которых перекрывал входные отверстия матрицы. Прессование проводилось с коэффициентом вытяжки 13 при создании одновременного одинакового давления на заготовки, что обеспечило одновременную распрессовку заготовок и дальнейшее прессование. Profile pressing with overall dimensions of 140x10 mm was carried out on a vertical hydraulic press with a force of 400 tp A container with two working holes with a diameter of 70 mm and a combined matrix equipped with a bridge with a complex non-rigid profile-forming part at the exit of the matrix were made. Pressing was as follows. In a preheated container and matrix, two cylindrical blanks were placed sequentially, the end of each of which overlapped the inlet holes of the matrix. The pressing was carried out with a drawing coefficient of 13 when creating the same pressure on the workpieces at the same time, which ensured the simultaneous pressing of the workpieces and further pressing.

Профиль полностью формировался по истечении из матрицы с полным заполнением всех элементов профиля и отсутствием участков несвариваемости. The profile was completely formed upon expiration from the matrix with the complete filling of all elements of the profile and the absence of weldability areas.

В сравнении, при использовании способа прессования, описанном в прототипе и широко применяемым на практике, для прессования такого профиля используют цилиндрическую заготовку диаметром 160 мм, при этом коэффициент вытяжки достигает 45, что требует применения прессового оборудования усилием 2000 т. с. Предлагаемый способ прессования профилей позволяет повысить стойкость матриц в 1,5-2 раза и снизить усилие прессования в 4-5 раз. In comparison, when using the pressing method described in the prototype and widely used in practice, a cylindrical billet with a diameter of 160 mm is used for pressing such a profile, while the drawing coefficient reaches 45, which requires the use of press equipment with a force of 2000 t. The proposed method of pressing profiles allows to increase the resistance of the matrix in 1.5-2 times and reduce the pressing force by 4-5 times.

Claims (1)

Способ прессования профилей из алюминиевых сплавов, включающий нагрев и деформацию цилиндрических заготовок с разделением прессуемого материала на отдельные потоки через выходные отверстия матрицы в единый прессуемый профиль, отличающийся тем, что отдельные потоки прессуемого материала образуют двумя и более цилиндрическими заготовками, перекрывая выходным торцом каждой цилиндрической заготовки соответствующую зону входных отверстий матрицы, а затем производят одновременно их распрессовку и дальнейшее синхронное прессование с одинаковым усилием.A method of extruding aluminum alloy profiles, including heating and deformation of cylindrical billets with separation of the extruded material into separate flows through the outlet holes of the matrix into a single extruded profile, characterized in that the individual flows of the extruded material are formed by two or more cylindrical billets, overlapping the output end of each cylindrical billet the corresponding zone of the inlet holes of the matrix, and then they are simultaneously pressed and further synchronously pressed with otherness effort.

Images