PL233940B1 - Zespół do wyciskania rur cienkościennych owalnych korzystnie ze stopu aluminium 6082 - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest zespół do wyciskania rur cienkościennych owalnych korzystnie ze stopu aluminium 6082, który umożliwia skuteczne, plastyczne kształtowanie na gorąco wzdłużnych cienkościennych elementów rurowych ze stopu aluminium zwłaszcza stopu 6082 w celu nadania dowolnego żądanego wzdłużnego kształtu elementu rurowego przeznaczonego na elementy narzędzi ogrodowych, zwłaszcza sekatory, a także, zapewnienia im stosownej wytrzymałości. Zespół do wyciskania rur cienkościennych owalnych ze stopu aluminium 6082 usytuowany na prasie do wyciskania składający się z uchwytu, w którym usytuowana jest matryca mająca wewnątrz otwory, mające w strefie wylotu paski kalibrujące, do prowadzenia profili, przy czym całość podparta jest podporą posiadającą otwór do prowadzenia wyciskanych rur, charakteryzuje się tym, że dłuższa oś otworów kalibrujących (1, 2, 3 i 4) usytuowana jest poziomo, natomiast oś wzdłużna otworów kalibrujących (1 i 3) usytuowana jest względem osi poziomej w płaszczyźnie poziomej przechodzącej przez oś wzdłużną pod kątem α1 i α3 w zakresie 22 - 24°, korzystnie 23°, natomiast oś wzdłużna otworów kalibrujących (2 i 4) usytuowana jest względem osi pionowej w płaszczyźnie pionowej przechodzącej przez oś wzdłużną pod kątem α2 i α4 w zakresie 17 - 19°, korzystnie 18°, zaś osie wzdłużne otworów kalibrujących (1 i 3) usytuowane są względem osi wzdłużnej matrycy (5) w odległości R1 i R3 w zakresie 52 – 54 mm, korzystnie 53 mm, a osie wzdłużne otworów kalibrujących (2 i 4) usytuowane są względem osi wzdłużnej matrycy (5) w odległości R2 i R4 w zakresie 48 – 50 mm, korzystnie 49 mm, ponadto wokół otworów kalibrujących (1, 2, 3 i 4) matrycy (5) usytuowane są komory wejściowe (7) o wielkości w zakresie 400 – 600 mm, natomiast matryca (5) usytuowana jest w uchwycie, która oparta jest o kołnierz o grubości L równej 14 – 16 mm, korzystnie 15 mm i wysokości H równej 8 – 12 mm, korzystnie 10 mm, a całość osadzona jest w podporze.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zespół do wyciskania rur cienkościennych owalnych korzystnie ze stopu aluminium 6082, który umożliwia skuteczne, plastyczne kształtowanie na gorąco wzdłużnych cienkościennych elementów rurowych ze stopu aluminium zwłaszcza stopu 6082, w celu nadania dowolnego żądanego wzdłużnego kształtu elementu rurowego przeznaczonego na elementy narzędzi ogrodowych, zwłaszcza sekatory, a także, zapewnienia im stosownej wytrzymałości.

Najważniejszymi czynnikami komercyjnymi, decydującymi o produkcji cienkościennych rur aluminiowych, są wydajność procesu wyciskania oraz cena i jakość gotowych produktów. Wszystkie trzy czynniki są ściśle związane z rozwiązaniami konstrukcyjnymi matryc i dokładnością ich przygotowania do wyciskania. Inne czynniki wpływające na proces produkcji to: rodzaj wyciskanego materiału zwłaszcza stop 6082, siła nacisku, stosowane narzędzia i urządzenia pomocnicze czy późniejsze procesy obróbki cieplnej lub powierzchniowej na przykład przez anodowanie, malowanie. Ze względu na wysoką cenę, wynikającą ze stosowanych materiałów (narzędziowe stale stopowe), procesów obrabiania oraz wymagań dotyczących wąskich zakresów tolerancji wymiarowych i powtarzalności właściwości termo-mechanicznych matryc, są one w procesie wyciskania profili aluminiowych czynnikiem podwyższonego ryzyka, który zawodzi najczęściej, i który ulega nagłemu lub stopniowemu zniszczeniu, zwłaszcza po wyciskaniu stopu 6082 .

Zgodnie z definicją Arifa złożoność profili opisuje stosunek obwodu profilu do pola jego przekroju poprzecznego. Dla cienkościennych rur o dużych wymiarach wyciskanych zwłaszcza ze stopu 6082, ich złożoność jest bardzo wysoka.

Matryce do wyciskania cienkościennych stopów aluminiowych, są narzędziami o zróżnicowanych konstrukcjach umieszczanymi w części centralnej pras do wyciskania tak współbieżnych jak również przeciwbieżnych. I z tego względu rozwiązania konstrukcyjne matryc są zasadniczo różne tak pod względem ich wymiarów, podparć, jak i elementów szczególnych takich jak: długości pasków kalibrujących, wielkości komór wpływu (dla matryc do profili zamkniętych), komór zgrzewania a także, ilości i wielkości kieszeni formujących strugę przepływającego aluminium.

Rozwiązania konstrukcyjne podparć i uchwytów matryc mają także wpływ na geometrię wyciskanych profili i jakość ich powierzchni odpowiadają za ilość generowanego ciepła tarciowego. Wielkość sił działających na matryce usytuowane w zespole jest bardzo duża, a odpowiednio dobrane konstrukcje mają te siły maksymalnie w narzędziach rozłożyć, a gdzie to tylko możliwe zamortyzować.

Dobór parametrów siłowych wyciskania uwzględnia rodzaj, wielkość i rozwiązania konstrukcji wpływu aluminium do matrycy. Optymalizacja ilości otworów w matrycy, wielkość prasy, siła nacisku są istotnymi czynnikami stanowiącymi o efektywności wyciskania. Ponieważ prasa do wyciskania pracuje w linii ze stołem wybiegowym, wyciągarce, stołem chłodzącym, prostowarce i dalej stołem odbiorczym, bardzo istotne jest także rozłożenie kształtowników na stole wybiegowym, które dalej przekłada się na efekty chłodzenia. Te z kolei, powinny zapewnić zajście całej przemiany przesycania, co zapewni maksymalne dla danej kompozycji stopu, parametry wytrzymałościowe. Ponieważ wynalazek dotyczy wyciskania kompozytu aluminium serii 6000 o wysokim składzie procentowym głównych składników chemicznych m.in. magnez Mg - 0,7% i krzem Si - > 1%, czas na zrealizowanie całej przemiany strukturalnej to jedna minuta przy temperaturze wyciskania 550 - 560°C do temperatury 250°C.

Znane rozwiązania konstrukcyjne matryc jak i całych zespołów narzędziowych wymagają maksymalnych parametrów siłowych pras i generują duże ilości ciepła tarcia wpływających negatywnie na efekty wyciskania opisane powyżej.

Znane jest z opisu patentowego PL194795 urządzenie, które posiada łoże, na którym osadzony jest przesuwnie suport, w którym umieszczone są obrotowo rolki kształtujące, które mogą wykonywać dośrodkowe ruchy zbieżne, które charakteryzuje się tym, że posiada zamocowany na łożu wrzeciennik napędzający obrotowy uchwyt, w którym osadzony jest trzpień do kształtowania rur oraz suport, który przemieszcza się na łożu i w którym umieszczone są obrotowo co najmniej dwie nienapędzane rolki kształtujące, z których każda składa się z części walcowej oraz czołowej części zbieżnej, a średnica zewnętrzna każdej z rolek kształtujących jest 2-6 razy większa od najmniejszej średnicy kształtowanego stożka.

Celem wynalazku jest opracowanie nowego rozwiązania zespołu do wyciskania rur cienkościennych owalnych korzystnie ze stopu aluminium 6082, który zapewni maksymalną łatwość wyciskania rur cienkościennych z wysokostopowego kompozytu aluminium serii 6000 z uwzględnieniem innych parametrów procesowych na linii produkcyjnej maksymalizujących efektywność produkcji i zapewniających najwyższe własności wytrzymałościowe.

PL 233 940 B1

Istota wynalazku, którym jest zespół do wyciskania rur cienkościennych owalnych ze stopu aluminium 6082 usytuowany na prasie do wyciskania składający się z uchwytu, w którym usytuowana jest matryca mająca wewnątrz otwory, mające w strefie wylotu paski kalibrujące, do prowadzenia profili, przy czym całość podparta jest podporą posiadającą otwór do prowadzenia wyciskanych rur, polega na tym, że dłuższa oś otworów kalibrujących usytuowana jest poziomo, natomiast oś wzdłużna otworów kalibrujących usytuowana jest względem osi poziomej w płaszczyźnie poziomej przechodzącej przez oś wzdłużną pod kątem ai i aa w zakresie 22-24°, korzystnie 23°, natomiast oś wzdłużna otworów kalibrujących usytuowana jest względem osi pionowej w płaszczyźnie pionowej przechodzącej przez oś wzdłużną pod kątem a2 i a4 w zakresie 17-19°, korzystnie 18°, zaś osie wzdłużne otworów kalibrujących usytuowane są względem osi wzdłużnej matrycy w odległości Ri i Ra w zakresie 52-54 mm, korzystnie 53 mm, a osie wzdłużne otworów kalibrujących usytuowane są względem osi wzdłużnej matrycy w odległości R2 i R4 w zakresie 48-50 mm, korzystnie 49 mm, ponadto wokół otworów kalibrujących matrycy usytuowane są komory wejściowe o wielkości w zakresie 400-600 mm, natomiast matryca usytuowana jest w uchwycie, która oparta jest o kołnierz o grubości L równej 14-16 mm, korzystnie 15 mm i wysokości H równej 8-12 mm, korzystnie 10 mm, a całość osadzona jest w podporze.

Przedmiot wynalazku w przykładowym wykonaniu uwidoczniono w schematach na rysunku, na którym na fig. 1 pokazano widok zespołu, na fig. 2 przekrój zespołu w płaszczyźnie A-A z fig. 1, na fig. 3 pokazano uchwyt z matrycą w przekroju A-a, natomiast na fig. 4 szczegół B z fig. 3.

Zespół do wyciskania rur cienkościennych owalnych ze stopu aluminium 6082 usytuowany na prasie do wyciskania składa się z uchwytu 8, w którym usytuowana jest matryca 5 mająca wewnątrz otwory 1,2, 3 i 4, które mają w strefie wylotu paski kalibrujące nie uwidocznione na rysunku, do prowadzenia profili. Całość podparta jest podporą 10 mającą otwór do prowadzenia wyciskanych rur. Dłuższa oś otworów kalibrujących 1,2, 3 i 4 usytuowana jest poziomo. Oś wzdłużna otworów kalibrujących 1 i 3 usytuowana jest względem osi poziomej w płaszczyźnie poziomej przechodzącej przez oś wzdłużną pod kątem a1 i a3 w zakresie 22-24°, korzystnie 23°. Oś wzdłużna otworów kalibrujących 2 i 4 usytuowana jest względem osi pionowej w płaszczyźnie pionowej przechodzącej przez oś wzdłużną pod kątem a2 i a4 w zakresie 17-19°, korzystnie 18°. Osie wzdłużne otworów kalibrujących 1 i 3 usytuowane są względem osi wzdłużnej matrycy 5 w odległości R1 i R3 w zakresie 52-54 mm, korzystnie 53 mm. Osie wzdłużne otworów kalibrujących 2 i 4 usytuowane są względem osi wzdłużnej matrycy 5 w odległości R2 i R4 w zakresie 48-50 mm, korzystnie 49 mm. Wokół otworów kalibrujących 1,2, 3 i 4 matrycy 5 usytuowane są komory wejściowe 7 o wielkości w zakresie 400-600 mm. Matryca 5 usytuowana jest w uchwycie 8 i oparta o kołnierz 9 o grubości L równej 14-16 mm, korzystnie 15 mm i wysokości H równej 8-12 mm, korzystnie 100 mm. Całość osadzona jest w podporze 10.

W tym zespole rury wyciska się rury cienkościenne owalne ze stopu aluminium 6082 znanym sposobem stosownym w innych urządzeniach i zespołach.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Zespół do wyciskania rur cienkościennych owalnych ze stopu aluminium 6082 usytuowany na prasie do wyciskania składający się z uchwytu, w którym usytuowana jest matryca mająca wewnątrz otwory, mające w strefie wylotu paski kalibrujące, do prowadzenia profili, przy czym całość podparta jest podporą posiadającą otwór do prowadzenia wyciskanych rur, znamienny tym, że dłuższa oś otworów kalibrujących 1, 2, 3 i 4 usytuowana jest poziomo, natomiast oś wzdłużna otworów kalibrujących 1 i 3 usytuowana jest względem osi poziomej w płaszczyźnie poziomej przechodzącej przez oś wzdłużną pod kątem a1 i a3 w zakresie 22-24°, korzystnie 23°, natomiast oś wzdłużna otworów kalibrujących 2 i 4 usytuowana jest względem osi pionowej w płaszczyźnie pionowej przechodzącej przez oś wzdłużną pod kątem a2 i a4 w zakresie 17-19°, korzystnie 18°, zaś osie wzdłużne otworów kalibrujących 1 i 3 usytuowane są względem osi wzdłużnej matrycy 5 w odległości R1 i R3 w zakresie 52-54 mm, korzystnie 53 mm, a osie wzdłużne otworów kalibrujących 2 i 4 usytuowane są względem osi wzdłużnej matrycy 5 w odległości R2 i R4 w zakresie 48-50 mm, korzystnie 49 mm, ponadto wokół otworów kalibrujących 1, 2, 3 i 4 matrycy 5 usytuowane są komory wejściowe 7 o wielkości w zakresie 400-600 mm, natomiast matryca 5 usytuowana jest w uchwycie 8, która oparta jest o kołnierz 9 o grubości L równej 14-16 mm, korzystnie 15 mm i wysokości H równej 8-12 mm, korzystnie 10 mm, a całość osadzona jest w podporze 10.