Способ прессования металлических оболочек

)5 В 21 С 37/О ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ СВ АВТОРСК ЛЪСТВУ 600-т-ка- ЕМАММ" Изобретение относится к прессованию зависимости от давления на пресс-штемпеметаллических оболочек с регулированием ле, а перед окончанием прессования форми- О их толщины, главным образом, к технологии руют импульс на уменьшение скорости,2 Ь наложения металлических оболочек на ка- пресс-штемпеля, в изотермической стадии А) бельные изделия на прессах периодическо- экструдирования, начиная с момента фор- (Я го действия. мирования импульса, измеряют приращеЦель изобретения - экономия выпрес- ние хода и скорости пресс-штемпеля, а соеываемого металла путем более точной корректировку зазора производят по сооткорректировки зазора между матрицей и до- ношению:ф рном, Лк = К ( Л Р, - тл О Л Н - Л Р ),(1)Для достижения поставленной цели в где К - коэффициент, зависящий от конст-.способе прессования металлических оболо- рукции пресса, К =(0,0001-0,004) мм/т;чек, при котором слитки выпрессовывают ЬРп - приращение давления на пресс- пресс-штемпелями через помещенные в го- штемпеле, т;лавку пресса дорн и матрицу, установлен- т - напряжение трения на бо поные с зазором, который корректируют в верхности слитка, мм/т; ковои(71) Научно-производственное объединениеВсесоюзного научно-исследовательскогопроектно-конструкторского и технологического института кабельной промышленности(54) СПОСОБ ПРЕССОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ОБОЛОЧЕК(57) 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, ЬР = К (ЬРп -- тлО ЬН - ЛРг), где К = (0,0001 - 0.004) мм/т, г - напряжение трения на боковой поверхности слитка, т/мм, О - диаметр2контейнера, мм, ЬН - приращение хода пресс-штемпеля, мм, ЬРг - изменение сопротивления головки, т, ЬРп - изменение давления на пресс-штемпеле, т, Ь Р, - изменение величины зазора,ЬН - приращение хода пресс-штемпеля, мм;ЛРг - изменение соп ротивления головки, при изменении скорости прессования, т;5Ля - 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 о . Зксперименты показывают, что в этой стадии температура инструмента (матрицы) практически не изменяется. Это подтверждается и следующим расчетом. 30Можно принять, что изменение температуры:ЛТ=АаЬи ч, (2)35 где Ь Т - изменение установившейся температуры в зоне инструмента;о - напряжения в этой же зоне:ч - скорость прессования;А - константа, зависящая от прессуемо-. 40 го металла и конфигурации зоны.При этом указанные напряжения могут быть представлены в видеси = о 1 ( 1 + 2 Р 2) , (3)где Д -константа, /3 = 0,05-0,20;02, 01 - напряжения при скорости ч 2 и50ч 1Из этих формул следует, что при уменьшении скорости прессования в 3-5 раэ прирост температуры уменьшается на 5-7 о , т,к. он должен был бы составить через 100 с не 145 С (как получено в эксперименте), а 138 ОС.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 -100 с) является иэотермической,Корректировка зазора по соотношению(1) заключается в увеличении зазора, когдалевая часть соотношения больше правой(при этом я уменьшается) и наоборот.Соотношение (1) основано на следующем,Усилие Рп на пресс-штемпеле равносумме усилий, необходимых для преодоления сопротивления на всех участках путиметалла, который приводится в движениеуказанным пресс-штемпелем:Рп = Ркр 4 Рг+ Рз,где Ркр - усилие на преодоление трения по стенкам контейнера, Р,р = т,7 г ОН,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 пресс- штемпеле ЛРп =т.7 гО 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, когдаЛН =О, Лч ФО, то ЬРз =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;(7) предлагается 10 где разность ЬРп - разность давлений приперемещении пресс-штемпеля с постоянной скоростью на величину Н.Соответствие предложенного способа15 критерию существенные отличия обусловлены тем, что все признаки являются необходимыми и достаточными для уменьшениярасхода металла при прессовании оболочек.П р и м е р 1, (по прототипу). На прессе20 П 958 через дорн и матрицу прессуют алюминиевую оболочку кабеля МКПА 4 х 4 х 1,05,За 40 мм до конца хода пресс-штемпелявыдается команда на уменьшение производительности насосов, Плавно уменьшается5 скорость прессования и зазор между дорном и матрицей, Уменьшается на 7 толщина оболочки. Чтобы она не вышла задопустимый предел на участке торможенияее приходится поддерживать на 7 выше в0 течение всей прессовки,П р и м е р 2. На том же прессе прессуютту же оболочку,В главный цилиндр пресса устанавливают датчик давления типа "Сапфир". На по 35 движную траверсу пресса, жесткосвязанную с пресс-штемпелем, а также нахрап-ключ, связанный с матрицей и предназначенный для изменения зазора, устанавливают фотоэлектрические датчики типа0 ВЕ. На корпусе пресса устанавливаютконечный выключатель, дающий сигнал за40 мм до конца хода пресс-штемпеля. Вседатчики и конечник связывают с логическиммикропроцессорным контроллером Ломи 45 конт. Ломиконт связывают с приводомхрап-ключа. В момент срабатывания конечника (если зто срабатывание происходит более чем за 100 с после начала прессования)Ломиконт: фиксирует давление и скорость50 прессования, начинает считывание и суммирование импульсов с фотоэлектрическихдатчиков, дает команду на перемещениехрап-ключа в сторону увеличения зазора,После срабатывания конечника Ломиконт; преобразует накопленные импульсы вперемещение ( ЛН) и скорость (ч) прессштемпеля, а также Р, в поворот храп-ключа,вычисляет значение в правой части соотношения (1), причем ЬРп вычисляется в зави+Ч 1 Ч 1 пресс-штемпеостях ч 2 и ч 1, щения усилия в лить из суммы асть пропорции (Ь,иг= 3), осуовку, При этом Ч 2 Н 1 1 П Яг ч 1)В, р ф 2Рг ка.К предлагается оп 3(6) ия в зазоре, обуса величину ЛЕ.ачале и конце фать измерено небыть определенотолщин оболочки 4(6-1) где дн, д, - средние конце торможения; п 1 - параметр свя зазором, величина эт известна из техдокум мер, для пресса П 604 ЛРз - может быт редственным измере выражению в скобках Пределы эначени гут быть определены д нение усилия и зазор Тогда формула (6) прев начале и ол зи между толщиной и ого параметра обычно ентации (так напри, в=1,54);ь определено непоснием или расчетом по для формулы (1), я коэффициента К моля случая, когда иэмеа происходит от нуля, образуется к виду Е К= Р-=ЛРэ + ЛРг = Р(ч 2) - Р (Ч 1)Ч 2+Ч 1где Р (ч 1) - давление на входе в оголовку прискорости Н 1, в качестве которой может бытьвыбрана любая характерная скорость, например, скорость до начала торможения,у - экспериментально определяемыйпараметр.Величину параметра уопределить по формуле,где Р(Н 2), Р(Н 1) - давления на ле в конце его хода при скоКомпоненту ЬРг прира головке пресса можно выд компонент ЛРз+ ЛРг, как ч ональную логарифму вытяж ществляемой из слитка вто где р - суммарная выт Величину параметр ределять по формуле где ЬРз - изменение усил ловившее его изменение нИзменение зазора в н зы торможения может бь посредственно, а может через изменение средних по формуле: гдЕ А - величина упругого сжатия инструмента под действием усилия Рз.В приложении 6 показано, что К =1808435 Формула изобретения ЬЕ = К(ЬРр - 7 ЛО ЬН - Ь Рг ) где К = (0,0001+0,004) мм/т;г - напряжение трения на боковой поверхности слитка, т/мм;О - диаметр контейнера, мм;Ь Н - приращение хода пресс-штемпеля, мм;Ь Рг - изменение сопротивления головки, т;Ь Рп - изменение давления на пресс- штемпеле, т;Ье - изменение величины зазора, мм,к -вл .1690-1200-1,11 Л " "= саютЪаю;Достигну-бноми 0(408-Збб)-2 8% алюмини Составитель Б.МарьянчикТехред М,Моргентал Корректор М.Андрушенко актор Т.Вашкови Заказ 1236 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород,арина, 10 симости от величины сигнала от датчика давления, а ЬРг - по формуле (5), сравнивает значение правой и левой частей соотношения (1), если значение в левой части больше, чем в правой, 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 = - х- - О =0,36 Значение параметра т определили по формуле (7) 7= 101 1 тlмм1870 - 1690 -з, гжЗначение параметра определили по формуле (5)Ь Рг = 1664 0,36 3 2 + 04 6 = 233 т, где п,иг = 3;п,и = 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)д д 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, о т л и ч а ю щ и й с я 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