EP0200661A1 - Méthode et dispositif de filage direct lubrifié avec chemisage avant radial - Google Patents

Méthode et dispositif de filage direct lubrifié avec chemisage avant radial Download PDF

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EP0200661A1
EP0200661A1 EP86420110A EP86420110A EP0200661A1 EP 0200661 A1 EP0200661 A1 EP 0200661A1 EP 86420110 A EP86420110 A EP 86420110A EP 86420110 A EP86420110 A EP 86420110A EP 0200661 A1 EP0200661 A1 EP 0200661A1
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EP
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spinning
container
knives
implementing
gap
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Withdrawn
Application number
EP86420110A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Albert Mastrot
Christian Pluchon
Jean-Mary Wattier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cegedur Societe de Transformation de lAluminium Pechiney SA
Original Assignee
Cegedur Societe de Transformation de lAluminium Pechiney SA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C27/00—Containers for metal to be extruded
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/02—Making uncoated products
    • B21C23/03—Making uncoated products by both direct and backward extrusion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/02—Making uncoated products
    • B21C23/04—Making uncoated products by direct extrusion
    • B21C23/08—Making wire, rods or tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C35/00—Removing work or waste from extruding presses; Drawing-off extruded work; Cleaning dies, ducts, containers, or mandrels for metal extruding

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for direct spinning of metals and alloys with radial front lining.
  • Direct spinning with an axial front liner is known in the technical literature; it should be remembered that this consists in pushing a billet located in a metal container, generally rough foundry, using a gland, through a set of spinning tools generally comprising a die, a counter die and a die holder; during spinning, the cortical part of the billet called "jacket” is removed by passing through a cylindrical and axial gap formed between the container and the die holder.
  • the method according to the invention consists in providing an interstice in the form of a flat circular crown or of slightly frustoconical shape, of constant thickness (j) and of span (h), open to the air, between the end of the container. adjacent to its bore and the face of all the spinning tools located opposite; it is through this interstice that the shirt in formation flows substantially radially, from the cortical zone of the spun billet.
  • the interstice has a frustoconical shape, the i angle at the top of the cone is greater than or equal to 75 °.
  • j and h depend on a large number of operating parameters such as the temperature of the billet, the nature of the alloy, the spinning speed, the length of the billet, the spinning ratio, etc. but these can be easily determined by a person skilled in the art, by calculation, experiment or simulation (using plasticine, for example).
  • the spinning device comprises several knives located in the gap described above, the cutting edge of which is directed towards the axis of the container and which divide the jacket into as many "petals" during spinning. These knives are preferably arranged at equal angular intervals. These knives can be made up of individual elements or be an integral part of a circular part attached to the end of the container or even be machined directly in an extra length from the end of the core of the container.
  • the billet and / or the container are preferably lubricated with conventional lubricants such as graphitized grease, glasses, etc. It should be noted that the lubricant used is completely evacuated on the external face of the "petals" and is not found in any case on the spun product.
  • FIG. 1 represents the container (1) of a spinning press (not shown) in which a billet (2) is transformed into a spun product (3) through a die (4), inserted in a die holder ( 5).
  • Figures 1 and 2a we find a container (1) in several hooped parts (la, lb) and an assembly of the die (4), of the die holder (5) of the counter-thread (9) of the same axis (7 ), the front part of the container comprising in the vicinity of the bore a planar circular part (12), a frustoconical surface (13) and a planar circular crown (14); knives (11) are anchored in this end whose cutting edge (15) parallel to the axis (7) is substantially at the bore of the container.
  • the die holder (5) has a flat surface (19) which, located opposite the reach (12) of the container, defines the gap (6) of width (j) and of reach (h) .
  • the knives are fixed to the container by screws (16), in their respective housings (17).
  • the device further comprises centering studs (10) screwed into the container and which engage in corresponding cavities (18) of the die holder (5).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Extrusion Of Metal (AREA)
  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Metal Extraction Processes (AREA)
  • Massaging Devices (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)

Abstract

L'invention concerne une méthode et un dispositif de filage direct lubrifié des métaux et alliages avec chemisage avant radial. La méthode selon l'invention consiste à ménager un interstice (6) en forme de couronne circulaire plane ou de forme légèrement tronconique, d'épaisseur constante (j) et de portée (h), ouvert à l'air libre, entre l'extrémité du conteneur (1) adjacente à son alésage et l'ensemble des outillages de filage (4, 5) situés en vis-à-vis. Pour faciliter la formation et surtout l'extraction de la chemise (8), le dispositif de filage comporte plusieurs couteaux (11), situés dans l'interstice (6) décrit ci-dessus, dont l'arête (15) est dirigée vers l'axe (7) du conteneur (1) et qui divisent la chemise (8) en autant de "pétales" en cours de filage.

Description

  • L'invention concerne une méthode et un dispositif de filage direct des métaux et alliages avec chemisage avant radial.
  • Le filage direct avec chemisage avant axial est connu dans la littérature technique; rappelons que celui-ci consiste à pousser une billette située dans un conteneur métallique, en général brute de fonderie, à l'aide d'un fouloir, à travers un ensemble d'outillages de filage comprenant généralement une filière, une contre-filière et un porte-filière; au cours du filage, la partie corticale de la billette appelée "chemise" est éliminée par passage dans un interstice cylindrique et axial ménagé entre le conteneur et le porte-filière.
  • De tels dispositifs sont décrits, par exemple, dans les brevets DE-PS 271 378, DE-PS 1 127 305 ou FR 1 536 990.
  • Cependant, ces dispositifs connus présentent tous l'inconvénient que la chemise ainsi formée est accumulée dans une chambre fermée, faisant partie intrinsèque de l'outillage, d'où il est très difficile et long de l'extraire en même temps que le culot, une fois le filage terminé.
  • La méthode selon l'invention consiste à ménager un interstice en forme de couronne circulaire plane ou de forme légèrement tronconique, d'épaisseur constante (j) et de portée (h), ouvert à l'air libre, entre l'extrémité du conteneur adjacente à son alésage et la face de l'ensemble des outillages de filage située en vis-à-vis; c'est par cet interstice que s'écoule sensiblement radialement la chemise en formation, à partir de la zone corticale de la billette filée. Quand l'interstice a une forme tronconique, le i angle au sommet du cône est supérieur ou égal à 75°.
  • Les valeurs de j et h sont fonction d'un grand nombre de paramètres opératoires tels que la température de la billette, la nature de l'alliage, la vitesse de filage, la longueur de la billette, le rapport de filage, etc... mais celles-ci peuvent être facilement déterminées par l'homme de l'art, par le calcul, l'expérimentation ou la simulation (à l'aide de plasticine, par exemple).
  • Pour faciliter la formation et surtout l'extraction de la chemise, le dispositif de filage comporte plusieurs couteaux situés dans l'interstice décrit ci-dessus, dont l'arête de coupe est dirigée vers l'axe du conteneur et qui divisent la chemise en autant de "pétales" au cours du filage. Ces couteaux sont disposés préférentiellement à intervalles angulaires égaux. Ces couteaux peuvent être constitués d'éléments individuels ou faire partie intégrante d'une pièce circulaire rapportée à l'extrémité du conteneur ou encore être usinés directement dans une surlongueur de l'extrémité de l'âme du conteneur.
  • Bien sûr, lors de l'utilisation de cet outillage, la billette et/ou le conteneur sont de préférence lubrifiés avec des lubrifiants classiques tels que de la graisse graphitée, des verres, etc... Il est à remarquer que le lubrifiant utilisé est complètement évacué sur la face externe des "pétales" et ne se retrouve en aucun cas sur le produit filé.
  • L'invention sera mieux comprise à l'aide des figures et exemples suivants :
    • . La figure 1 représente schématiquement un dispositif selon l'invention en coupe axiale.
    • . La figure 2a représente la coupe axiale d'un outillage conforme à l'invention, selon la ligne I-Ide la figure 2b.
    • . La figure 2b représente une vue en bout du conteneur, un des couteaux étant mis en place.
  • La figure 1 représente le conteneur (1) d'une presse à filer (non représentée) dans lequel une billette (2) est transformée en un produit filé (3) à travers une filière (4), insérée dans un porte-filière (5).
  • Entre l'extrémité du conteneur (1) et le porte-filière (5) un interstice plan (6) perpendiculaire à l'axe (7) de la presse d'épaisseur (j) et de portée circulaire (h) est ménagé. C'est par cet interstice que se forme la chemise (8).
  • Sur les figures 1 et 2a on retrouve un conteneur (1) en plusieurs parties frettées (la, lb) et un ensemble de la filière (4), du porte-filière (5) de la contrefilière (9) de même axe (7), la partie frontale du conteneur comportant au voisinage de l'alésage une partie circulaire plane (12), une surface tronconique (13) et une couronne circulaire plane (14); dans cette extrémité sont ancrés les couteaux (11) dont l'arête de coupe (15) parallèle à l'axe (7) est sensiblement au niveau de l'alésage du conteneur.
  • Le porte-filière (5) comporte une surface plane (19) qui, située en vis-à-vis de la portée (12) du conteneur, définit l'interstice (6) de largeur (j) et de portée (h).
  • Les couteaux sont fixés sur le conteneur par des vis (16), dans leurs logements respectifs (17).
  • Le dispositif comporte de plus des goujons de centrage (10) vissés dans le conteneur et qui s'engagent dans des cavités correspondantes (18) du porte-filière (5).
    • EXEMPLES
  • On a filé sur une presse LOEWY munie d'un conteneur 9 125 mm, des billettes en divers alliages d'Al sous diverses formes, les billettes étant graissées à la graisse graphitée puis filées dans les conditions reportées au Tableau I.
  • Dans l'interstice étaient insérés quatre couteaux, disposés à 90* les uns des autres, et réalisés en acier traité (Z39CDVS5 selon la désignation AFNOR).
  • Ces filages ont permis d'obtenir des produits avec un très bon état de surface, exempt de lubrifiant de filage, avec une pression de filage nettement inférieure à celle rencontrée lors du filage classique direct avec chemisage arrière, effectué dans les mêmes conditions.
  • Le dispositif selon l'invention présente, en outre, les avantages suivants :
    • - il évite l'écroûtage et/ou le nettoyage superficiel de la billette avant filage,
    • - il permet d'obtenir des produits présentant un bon état de surface et absolument exempts du lubrifiant utilisé pour le filage,
    • - il élimine la principale cause d'apparition des soufflures sur les produits filés en Al ou alliages, soufflures résultant de l'entraînement et de l'inclusion sous-cutanée des oxydes formés sur la peau de la billette. Cela constitue un avantage considérable par rapport au filage inverse, pour lequel le chemisage axial représente une opération délicate,
    • les pressions de filage sont voisines de celles obtenues en filage inverse, tout en permettant d'obtenir des produits filés de dimensions transversales supérieures pour un même conteneur
    • les produits obtenus, présentent une structure fine et homogène, pratiquement exempte de zone corticale à gros grains dans le cas des alliages d'Al,
    • la mise en oeuvre du procédé ou la réalisation du dispositif ne nécessitent que des modifications mineures des presses de filage direct existantes,
    • l'épaisseur de la chemise est pratiquement indépendante du centrage des outillages de filage par rapport à l'axe du conteneur,
    • enfin, dans le cas du filage de billettes gainées, élaborées par fusion ou par métallurgie des poudres, la méthode et le dispositif permettent l'élimination automatique du gainage.
      Figure imgb0001

Claims (7)

1. Méthode de filage direct avec chemisage avant des métaux et alliages à l'aide d'une presse à filer comprenant au moins un conteneur, et un ensemble d'outillages de filage, caractérisée en ce que l'on ménage un interstice radial plan (6) en forme de couronne circulaire ou de forme légèrement tronconique (1/2 angle au sommet du cône supérieur ou égal à 75°), d'épaisseur (j) et de portée (h), ouvert à l'air libre, entre la face frontale (12) du conteneur (1), au voisinage immédiat de son alésage et l'ensemble des outillages de filage (4,5,9) qui se trouve en vis-à-vis.
2. Dispositif pour la mise en oeuvre de la méthode selon la revendication 1, caractérisé en ce que des couteaux amovibles (11) sont disposés dans l'interstice (6) ainsi constitué, leur tranchant (15) étant dirigé vers l'axe de la presse (7).
3. Dispositif pour la mise en oeuvre de la méthode selon la revendication 1, caractérisé en ce que les couteaux sont solidaires d'une pièce circulaire rapportée sur l'extrémité du conteneur.
4. Dispositif pour la mise en oeuvre de la méthode selon la revendication 1, caractérisé en ce que les couteaux sont usinés directement dans une surlongueur de l'âme du conteneur.
5. Dispositif selon-l'une des revendications 3 à 4, caractérisé en ce que les couteaux sont disposés angulairement de façon régulière.
6. Utilisation du dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la billette (2) et/ou le conteneur (1) sont lubrifiés avant filage.
7. Utilisation du dispositif selon l'une des revendications 3 à 5 lcrs du filage de billettes gainées, en vue d'éliminer le gainage au cours du filage.
EP86420110A 1985-05-02 1986-04-29 Méthode et dispositif de filage direct lubrifié avec chemisage avant radial Withdrawn EP0200661A1 (fr)

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FR8507240 1985-05-02

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Withdrawal date: 19880505

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Inventor name: MASTROT, ALBERT

Inventor name: PLUCHON, CHRISTIAN

Inventor name: WATTIER, JEAN-MARY