NO842773L - Metallekstrudering - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en matriseenhet og et maskineri for ekstrudering av metall. Nærmere bestemt (men ikke utelukk-ende) vedrører den maskineri av det slag hvor en passasje er formet mellom et bueformet første element og et andre element i form av et hjul som har langs omkretsen et spor formet i sin omkretsoverflate, inn i hvilket spor fremspringer det første element, og hjulet er roterbart for å presse materialet i passasjen mot en ende (utgangsenden) av denne, og et motstøtende element som strekker seg tvers over passasjen ved utgangsenden av denne og i det minste en matriseåpning gjennom det motstøtende element eller gjennom en del av det bue-formede første element inntil det motstøtende element..„

Det motstøtende element kan være tilstrekkelig stort til å blokkere enden av passasjen fullstendig (som beskrevet i britisk patent 1370894), men særlig når materialet som skal ekstruderes er relativt hardt metall, slik som kobber, er det foretrukket at det motstøtende element er av vesentlig mindre tverrsnitt enn passasjen og etterlater en vesentlig åpning mellom det motstøtende element og sporoverflaten, og at materialet som skal ekstruderes tillates å adhere til sporoverflaten, hvorved en vesentlig del av metallet (til forskjell fra den uunngåelige skjegglekkasje gjennom en arbeidsklaring) strekker seg gjennom klaringen og forblir som et belegg i sporet for å gjeninngå til passasjen mens det gjenværende metall ekstruderes gjennom matriseåpningen(e), som beskrevet i britisk patent 2069389B.

Slikt maskineri er vanligvis kjent som "cionform"-maskineri, og vil bli referert til som dette heretter.

På grunn av den ekstreme assymetri av matriseområdet, er det funnet at produktet fra conform-ekstrudering kan avvike signi-fikant i form fra matrisen gjennom hvilken det ble fremstilt, f. eks. fremstiller en rund matrise tråd av vesentlig ovalt tverrsnitt. Det er et formål med denne oppfinnelsen å elimi-nere eller i det minste redusere denne effekten.

Lignende problemer kan oppstå i konvensjonell ekstrudering, særlig ved bruk av ikke-sirkulære matriser.

I samsvar med et aspekt:;. av oppfinnelsen innbefatter en matriseenhet for ekstruderingsanordningen en matrise og en matriseholder, i hvilken matrisen støttes og omgis over i det minste en vesentlig del av dens lengde av en hylse som strekker seg fra arbeidsflaten mellom matrisen og matriseholderen og gjøres av et mykt metall sammenlignet med matrisen og matriseholderen.

Oppfinnelsen innbefatter også enhver ekstruderingsmaskin som innehar matriseenheten som er beskrevet, en ekstruderings-fremgangsmåte i hvilken den er anvendt og produktet av fremgangsmåten, innbefattende rund ..tråd tilvirket ved en conform-maskin (som definert).

Matriseenheten er fortrinnsvis en adskilt innsetning, men hvis det ønskes, kan matriseholderen formes direkte i skoen eller den motstøtende del av maskinen.

Fortrinnsvis strekker hylsen seg til enden av matrisen ved sin inngangsende, men stopper like ved utgangsenden av matrisen tilstrekkelig for å tilveiebringe positiv lokaliser-ing og trykktett inngrep.

Fortrinnsvis holdes matrisen i matriseholderen ved innretnin-ger av en ring av hardmetall med små toleranser eller et ma-skinert trinn i matriseholderen.

Hylsen kan formes alene ved å etterlate en klaring som blir fylt med metallet som ekstruderes,eller en forhåndsformet ring av det metallet kan anvendes, men for å unngå en risiko for skade på matrisen og/eller matriseholderen når maskinen demonteres etter bruk, .er det fordelaktig å bruke en hylse tilvirket av et annet metall (mykt sammenlignet med matrisen og matriseholderen) som ikke vil sterkt adhere til metallet som skal ekstruderes.

For kobber og aluminium og deres legeringer, og de fleste me-taller som vanligvis ekstruderes, er bløtt stål et egnet materiale. Andre innbefatter titanium, nikkel og; rent jern.

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet gjennom et eksempel med henvisning til de vedlagte tegninger, hvor: fig. 1 er et tverrsnitt av en del av en conform-maskin (i samsvar med britisk patent 2069389B) egnet for ekstrudering av kobber,

fig. 2 og 3 er snitt innbyrdes normalt på hverandre av en matriseenhet som former del av den kjente anordningen vist i fig. 1,

fig. 4 og 5 er snitt innbyrdes normalt til hverandre av en foretrukket form av matriseenheten i samsvar med oppfinnelsen, og

fig. 6 og 7 er snitt innbyrdes normalt til hverandre av nok en form av matriseenheten i samsvar med oppfinnelsen.

I maskinen vist i fig. 1, er et hjul 1 (hvis krumning er for liten til å være synlig ved denne skala) formet med et rek-tangulært spor 2, som danner tre vegger av ekstruderingspas-sasjen 3. Den fjerde veggen formes ved en sammenstilling innbefattende en sko 4 (en liten del av denne vises) , og...en motstøtende del 5 fremspringer inn i passasjen.

En radiell ekstrusjonsmatrise 6 er formet i en matriseholder

7 (som fortrinnsvis er en adskilt komponent, skjønt den kan være en integrert del med enten den motstøtende del eller v skoen) ...'

Skoen, den motstøtende del og matriseområdet er av materialer med høy styrke og holdes i posisjon ved ekstra kraftige støtteelementer (ikke vist), og kjøleinnretninger er til-stede . Fig. 2 og 3 viser en matrise 6 montert på tradisjonell måte i en matriseholder 7 og som er forsynt med en sylindrisk åpning 8, som avløses av en motboring 9 for å tilveiebringe en klaring rundt det ekstruderte produktet. Fig. 4 og 5 viser en matriseenhet i samsvar med oppfinnelsen, innbefattende en matrise 10, en matriseholder 11 og en hylse 12 av bløtt stål (som er bløtt sammenlignet med matrisen og matriseholderen og adherer seg ikke meget til kobber), som omgir matrisen over dens hele lengde.

Den alternative matriseenheten i fig. 6 og 7 avviker ved at hylsen 12 skiftes ut med en hardmetallring 13 (som posisjone-rer matrisen) og en klaring 14, i hvilken en kobberhylse vil bli formet etterhvert som ekstrudering settes i gang. Denne matriseenheten er effektiv, men er mindre tilfredsstillende enn matriseenheten i fig. 4 og 5, da det er en risiko for skade når avsatt kobber trekkes fra matriseenheten når maskinen demonteres etter bruk.

Det antas at under ekstrudering eksisterer et hydrostatisk trykk, styrt ved trykket på metallet ved matriseflaten i stå-let eller kobberet (alt etter omstendighetene) som omgir, matrisen.

I en bestemt eksempelgruppe hadde matriseholderen som totale dimensjoner 20 x 15 x 15 mm, og matrisene som ble brukt hadde en lengde på 4 mm (av hvilke den parallelle del av boringen var 3 mm) og en diameter på 7 mm.

De første tre matrisene ble montert på tradisjonell måte,-som i fig. 2 og 3. Den første hadde en boring hvis maksimale og minimale diametre var 2,500 og 2,4 96 mm og fremstilte tråd av vesentlig ovalt tverrsnitt med maksimum og minimum diametre på 2,481 og 2,460 mm, henholdsvis,(2,47 - 0,6%). Den andre hadde en boring hvis maksimum og minimum diametre var 2,502 og 2,4 97 mm og fremstilte tråd av vesentlig ovalt tverrsnitt med maksimum og minimum diametre på 2,488 og 2,455 mm, henholdsvis (2,47 - 0,8 %). Den tredje hadde en boring hvis maksimum og minimum diametre var 2,550 og 2,547 mm og fremstilte tråd av vesentlig ovalt tverrsnitt med maksimum og minimum diametre på 2,517 og 2,582 mm, henholdsvis (2,50 0,8 %) .

Den fjerde og femte matrisen ble montert som vist i fig. 4 og 5, idet det ble anvendt en bløt stålhylse med 0,5 mm tykkelse. Den fjerde hadde en nesten perfekt rund boring med en diameter på 2,280 mm og fremstilte tråd som var i hovedsak rund med en diameter på 2,2245 - 0,0021 mm (bedre enn - 0,1 %). Den femte hadde en boring med maksimum og minimum diametre

på 3,120 og 3,118 mm og fremstilte tråd som var i hovedsak rund med en diameter på 3,0580 - 0,0028 mm (igjen bedre enn - 0,1 %) .

Den sjette matrisen ble montert og vist i fig. 6 og 7 ved å anvende en forhåndsformet kobberhylse på 0,5 mm tykkelse og 2,5 mm lengde, og den herdede stålhylsen 13 var tilsvarende 1,5 mm lang. Den sjette matrisen hadde maksimu og minium diametre på 2,500 og 2,4 96 mm (i hovedsak identisk med den første matrisen) og fremstilte kobbertråd som var i hovedsak rund med diametre i området 2,480 - 2,476 mm (2,478 - 0,1 %).

Claims (10)

1. Matriseenhet for ekstruderingsanordning innbefattende en matrise og en matriseholder i hvilken matrisen støtt-es,karakterisert vedat matrisen omgis over i det minste en vesentlig del av dens lengde ved en hylse, som strekker seg fra arbeidsoverflaten mellom matrisen og matriseholderen og tilvirket av et metall som er bløtt sammenlignet med matrisen og matriseholderen.

2. Matriseenhet ifølge krav 1,karakterisert vedat metallet av hylsen er forskjellig fra og ikke vil sterkt adhere til metallet som skal ekstruderes.

3. Matriseenhet ifølge krav 2,karakterisert vedat hylsen er av bløtt stål.

4. Matriseenhet ifølge et hvilket som helst av kravene 1-3,karakterisert vedat hylsen strekker seg til enden av matrisen ved dens inngangsende.

5. Matriseenhet ifølge krav 1,karakterisert vedat hylsen tilvirkes av det materiale som skal ekstruderes.

6. Matriseenhet ifølge krav 5,karakterisert vedat hylsen stopper like ved utgangsenden av matrisen tilstrekkelig for å tilveiebringe positiv lokaliser-ing og trykktett inngrep mellom matrisen og matriseholderen.

7. Ekstruderingsanordning,karakterisertved at den innbefatter en matriseenhet ifølge et hvilket som helst av kravene 1-6.

8.Fremgangsmåte for ekstrudering,karakterisert vedå anvende en matriseenhet ifølge et hvilket som helst av kravene 1-6.

9. Et avlangt legeme,karakterisertved at det ekstruderes ved anordningen ifølge krav 7 eller fremgangsmåten ifølge krav 8.

10. Conform-ekstrudert tråd av sirkulært tverrsnitt.