HRP920732A2 - Process for manufacturing a tubular semi-finished copper alloy part for a inuous steel casting ingot mold - Google Patents

Description

Oblast tehnike u koju spada izum

Izum spada u oblast obrade i prerade, bliže u oblast proizvodnje poluproizvoda od legure bakra, a specifično se odnosi na postupak proizvodnje otvorenog kalupa za kontinuirano lijevanje ingota. Simboli Međunarodne klasifikacije patenata su B 21 C 35/04.

Tehnički problem

Tehnički problem je kako na jednostavan način dobiti otvoren kalup od bakrene slitine za kontinuirano lijevanje čelika, a koji će imati potrebnu čvrstoću neophodnu u navedenom postupku.

Stanje tehnike

Otvoreni kalupi oblika cijevi se obično formiraju od cijevnih poluproizvoda od bakrene slitine formiranih pomoću istiskivanja ili izvlačenja. Tako formirani poluproizvodi se podvrgavaju daljnjoj preradi, obično permanentnim deformiranjem dok se ne postigne željena završna obrada unutarnje površine i mehanička čvrstina koja je potrebna za finalni kalup.

Predložena su razna rješenja za proizvodnju ovih kalupa, kao što su US patent br. .2679.931. (Cigliano), US patent br. 5.90.130. (Bungeroth) i GB Patent br. 1.314.343 (Hall). Sva rješenja sadržana u ovim patentima osnivaju se na kompliciranim uređajima. Tako, prema US patentu br. 2.679.931 u toku procesa proizvodnje moraju pojedini dijelovi opreme koja se koristi da se odvajaju, tj. eliminiraju iz proizvodnog postupka, a također i međusobno pomiču, što stvara probleme u radu.

Glavni nedostatak poznatih postupaka istiskivanja i izvlačenja za proizvodnju spomenutih poluproizvoda jest što uključuju brojne faze prerade, pri čemu u svakoj dolazi samo do neznatne modifikacije oblika i veličine poluproizvoda formiranog u ranijoj fazi.

Opis rješenja tehničkog problema sa primjerima izvođenja i popisom i kratkim opisom slika nacrta

Predmetni izum odnosi se na postupak za proizvodnju otvorenog kalupa za kontinualni lijevanje od bakarne slitine, koji se pravi od bakarnih poluproizvoda oblika cijevi. Kalupi ranije spomenutog tipa koriste se za dovođenje istopljenog čelika iz peći za istapanje u proizvodno postrojenje. Oni su cijevnog oblika, i mogu biti ravni ili iskrivljeni, s ma kakvim unutarnjim poprečnim presjekom. Kalup dobiven postupkom prema izumu je obično kvadratan ili pravokutan i može postupno varirati po veličini duž osi kalupa.

Cilj sadašnjeg izuma jest da se pruži postupak za proizvodnju otvorenih kalupa za kontinualno lijevanje ingota, s ograničenim brojem faza prerade, koje se mogu provesti lako na jednostavnim proizvodnim pogonima, naročito na prešama male veličine koje grubo imaju četvrtinu kapaciteta koji je potreban za proizvodnju poluproizvoda iste veličine kada se koriste ranije spomenuti standardni postupci.

Prema ovom izumu, postupak za proizvodnju cijevnog poluproizvoda od bakarne slitine, koji je naročito pogodan za proizvodnju kod otvorenih kalupa za kontinualno lijevanje čelika, obuhvaća fazu u kojoj se komad legure postavlja naspram kraja zid šupljine u kalupu, pri čemu je bočna površina šupljine dok je visina jednaka s dijelom visine bočne površine; i drugu fazu u kojoj potisni dio, koji je kosntruiran tako da se pokreće identična sa unutarnjom površinom poluproizvoda, vrši zadovoljavajuće veliki pritisak na komad tako da se permanentno deformira i širi materijal s istom unutarnjom šupljinom i to u suprotnom pravcu u odnosu na pritisni dio. Na ovaj način se formira intermedijerni poluproizvod koji ima bočni zid kojeg su vanjske i unutarnje površine na odgovarajući način podudarne s unutarnjom površinom šupljine i s vanjskom površinom pritisnog dijela, dok je kraj zida spoje s vanjskom površinom pritisnog dijela, dok je kraj zida spojen za bočnu površinu. Osnovne faze postupka prema sadašnjem izumu bit će opisane pomoću primjera imajući za referencu pridodane crteže na kojima:

Slika 1 do 6 prikazuje šest osnovnih faza u postupku prema sadašnjem izumu.

Postupak prema ovom izumu omogućava proizvodnju cijevnog poluproizvoda od bakarne legure, namijenjenog naročito za proizvodnju otvorenih kalupa za lijevanje ingota. Spomenuti poluproizvod je naznačen brojem 1 u posljednjoj fazi postupka sa Sl. 6, može biti ma kakvog presjeka ili debljine, ali je poželjno da bude kvadratan ili pravokutan.

Prva faza u postupku, kao što je prikazano na Sl. 1, sastoji se u biti od postavljanja radnog komada 2 od bakarne legure naspram kraja zida 3 šupljine 4 u kalupu 5. Bočna površina 6 šupljine 4 je ista kao bočna površina 7 (Sl. 6). poluproizvoda 1, dok radni komad 2, kao što je jasno prikazano na Sl. 1, ima bočnu površinu 8 koja je podudarna sa dijelom bočne površine 6 šupljine 4, i jednaka je po visini s dijelom iste.

U prvoj fazi postupka, kraj zida 3 koji određuje šupljinu 4 može biti formiran na bilo koji način, npr., pomoću ploče na kalupu 5. Međutim, prema sadašnjem izumu, spomenuti kraj zida 3 će biti prikladno formiran pomoću sredstva 9 za zatvaranje i opisanih detaljno u daljnjem tekstu.

U drugoj fazi postupka koja je prikazana na Sl. 2, protisni dio 12 konstruiran tako da se kreće duž uzdužne osi šupljine 4, pritišće dovoljno jako radni komad 2 i u suprotnom pravcu u odnosu na pritisni dio 12.

Bočna površina 13 na kraju pritisnog dijela 12, je ista kao unutarnja površina 14 (Sl. 6) cijevnog poluproizvoda 1. Na Sl. 2, pritisni dio 12 je prikazan u krajnjem udarnom položaju na kraju druge faze postupka.

U drugoj fazi, kalup 5 se pogodno postavlja naspram ili se učvršćuje za ploču pogodnim učvršćivačem, dok se pritisni dio 12 povezuje za pokretnu ploču preše, npr., neke hidraulične preše.

Kao što je prikazano jasno na Sl. 2, na kraju druge faze, formira se intermedijerni poluproizvod 15 koji ima bočni zid 16 kojeg su vanjske i unutarnje površine na odgovarajući način podudarne s unutarnjom površinom 6 šupljine 4 i s vanjskom površinom 13 potisnog dijela 12, i krajnji zid 17 odgovarajuće debljine, spojen za bočni zid 16. Komad 2 je takve veličine da je njegova zapremina jednaka s onom koja je potrebna za intermedijerni poluproizvod 15, čiji bočni zid 16 ima istu dužinu kao što je potrebna za poluproizvod 1 (Sl. 6). Spomenuta sredstva 9 za zatvaranje prikladno obuhvaćaju tijelo 18 oblika šalice koja ima bočni zid i krajnji zid 20, i zatvarač 21 koji je konstruiran tako da paše u unutarnjost tijela 18., kao što je jasno prikazano na Slikama 1 i 2, zatvarač 21 je takve veličine da kada se upasira u unutarnjost tijela 18, oslanja se na gornju površinu 22 bočnog zida 19, tako da se formira krajnji zid 3 šupljine 4. Također, oblik i veličina unutarnje površine 14 bočnog zida 19 odgovaraju onima koji ima unutarnja površina 14 poluproizvoda 1.

U trećoj fazi postupka koja je prikazana na Sl. 3, krajnji zid 3 šupljine 4 skida se s kalupa odvajanjem sredstva 9 za zatvaranje. Zatvarač 21 se tada odvoji od tijela 18, koje se tada namjesti natrag na kalup 5 kao što je prikazano na Sl. 3. Ovo tako omogućava ne samo odvajanje krajnjeg zida 3 šupljine 4, već također i njegovu zamjenu s odsječkom matrice koja je formirana s bočnim zidom 19 tijela 18. Na osnovu ranije spomenute veličine unutarnje površine 23 bočnog zida 19, gornja površina 22 zida 19 djeluje kao nosač za kraj intermedijernog poluproizvoda 15, kao što je prikazano na Sl. 3.

U četvrtoj fazi postupka (Sl. 4) potisni dio 12, pritišće krajnji zid 17 intermedijernog poluproizvoda 15 da razdvoji krajnji zid 17 od bočnog zida 16 i da tako formira poluproizvod 1. Da bi se to postiglo (Sl. 4), kraj pritisnog dijela 12 umeće se unutar tijela 18, tako da oslobodi unutar istog disk 24 koji se sastoji od krajnjeg zida 17 razdvojenog intermedijernog poluproizvoda 15.

U petoj fazi postupka (Sl. 5), pritisni dio 12 izvlači se iz poluproizvoda 1, i tijelo 18 odvaja se iz kalupa 5 tako da se oslobode oba kraja šupljine 4 kao što je prikazano na Sl. 5.

U šestoj fazi postupka (Sl. 6), pritisni dio 12 vrši potreban pritisak na kraj poluproizvoda 1, suprotno od kraja koji kontaktira tijelo 18 u petoj fazi, tako da se aksijalno gura poluproizvod 1 u šupljinu 4 i van iste na stranu s koje se odvaja tijelo 18. Da se to uradi u fazi šest pritisni dio 12 opremljen je glavom 25 koja ima isti promjer kao šupljina 4.

Pritisni dio 12 može pogodno činiti sredstvo za povezivanje koje se sastoji od, na primjer, od slijepog otvora 16 za povezivanje glave 25 koja se koristi u šestoj fazi postupka, i dalje glave 27 koja ima manju bočnu površinu 13 u promjeru od glave 25, i koja se koristi u drugoj i četvrtoj fazi postupka. Prije umetanja kalupa 5 u šupljinu 4 u prvoj fazi postupka, radni komad 2 se odgovarajuće zagrijava na predodređenoj temperaturi, da se omogući lagan protok komadnog materijala unutar šupljine 4, u suprotnom pravcu u odnosu na pritisni dio 12, u drugoj fazi postupka. Spomenuta temperatura odgovarajuće varira između 850 i 950°C.

Nađeno je da postupak prema sadašnjem izumu omogućava proizvodnju cijevnih poluproizvoda 1 konzistentne veličine za sve tipove poprečnog presjeka, i s dobrim površinskim izgledom.

Dalje, sve faze u postupku mogu se vršiti na preši male veličine, bez obzira na veličinu poluproizvoda 1. ovaj povoljan rezultat postiže se pomoću druge faze postupka (Sl. 2) u kojoj se komadni materijal širi unutar šupljine 4 u suprotnom pravcu u odnosu na pritisni dio 12, usprkos umjerenom pritisku koji se vrši na radni komad 2. Dalje, poluproizvod 1 se proizvodi korištenjem jednostavne opreme koja se ne mora odvajati u bilo kojoj fazi cijelog postupka, i jedini dijelovi koji se odvajaju su sredstva 9 za zatvaranje koja se odvajaju brzo i lako u trećoj i petoj fazi postupka. Stručnjacima će biti jasno da se u ovdje opisanom i ilustriranom izumu mogu izvršiti izmjene u raznim fazama postupka, međutim, bez odstupanja od opsega sadašnjeg izuma.

Claims (4)

1. Postupak za proizvodnju cijevnog poluproizvoda od bakrene legure za proizvodnju otvorenog kalupa za kontinualno lijevanje ingota, naznačen time, što se u prvoj fazi radni komad (2) legure bakra stavlja naspram krajnjeg zida (3) šupljine (4) u kalupu (5), pri čemu je bočna površina (6) šupljine (4) ista kao bočna površina (7) poluproizvoda (1) i radni komad (2) ima bočnu površinu (8) koja je podudarna s dijelom bočne površine (6), što se u drugoj fazi potisni dio (12) konstruiran da se kreće duž uzdužne osi šupljine (4), i koji ima bočnu površinu (13) identičnu unutarnjoj površini (14) poluproizvoda (1) vrši dovoljan pritisak na radni komad (2) tako da se stalno deformira i širi materijal unutarnje šupljine (14) i u suprotnom pravcu u odnosu na pritisni dio (12) dok se ne formira intermedijerni proizvod (15) koji ima bočni zid (16) kojeg vanjske i unutarnje površine su podudarne unutarnjoj površini (8) šupljine (14) i vanjskoj površini (13) pritisnog dijela (12). Dok je krajnji zid (17) spojen za bočnu površinu; što se u trećoj fazi vrši odvajanje krajnjeg zida (3) šupljine (4) kalupa (5) i vrši zamjenjivanje sa prstenastim isječkom matrice (19) koji ima unutarnju površinu (23) koja je podudarna s vanjskom površinom (13) pritisnog dijela (12), pri čemu isječak matrice (19) djeluje kao nosač za kraj poluproizvoda (1), što u četvrtoj fazi pritisni dio (12) vrši dovoljno veliki pritisak na kraj zida poluproizvoda (19) tako da se razdvoji krajnji zid poluproizvoda (1) od bočnog zida dok se ne formira poluproizvod (1), što se i u prvoj i drugoj fazi krajnji zid (3) šupljine (4) kalupa (5) formira pomoću sredstva (9) za zatvaranje koja su držana naspram jednog kraja šupljine (4) za zatvaranje radi njenog zatvaranja, pri čemu se sredstva (9) za zatvaranje sastoje od tijela (18) oblika šalice koja ima bočni zid (19) i krajnji zid (20) i zatvarač (21) konstruiran tako da odgovara unutarnjosti tijela (18), bočni zid tijela (18) čini isječak matrice (19). A bočni zid tijela (18) i zatvarač (21) određuje krajnju površinu šupljine kalupa; pri čemu se sredstva (9) za zatvaranje odstranjuje iz kalupa u trećoj fazi zbog odstranjivanja zatvarača (21) iz tijela (18) koje se postavlja nazad na kalup za ponovno obrađivanje kalupa; pri čemu se u petoj fazi izvlači pritisni dio (12) a u šestoj fazi pritisni dio (12) pritište kraj poluproizvoda (1).

2. Postupak prema zahtjevu 1, naznačen time, što se u petoj fazi izvlači pritisni dio (12) iz šupljine (4) kalupa (5) i odvaja isječak matrice (19) kalupa (5), pri čemu u šestoj fazi pritisni dio (12) odgovarajuće pritišće kraj poluproizvoda (1) suprotno od kraja koji kontaktira isječak matrice (19), tako da se aksijalno pritišće cijevni poluproizvod (1) u šupljinu i van nje sa strane sa koje se isječak matrice (19) vidi, pri čemu je na pritisni dio (12) postavljena glava (25) koja ima isti vanjski promjer kao šupljina (4).

3. postupak prema zahtjevima 1-2, naznačen time, što se pritisni dio (12) namješta u drugoj fazi u zahvat s prvom glavom (25) koja ima vanjski promjer jednak s unutarnjim promjerom cijevnog poluproizvoda (1), u šestoj fazi, sa drugom glavom (27) koja ima isti vanjski promjer kao cijevni poluproizvod (1).

4. Postupak prema jednom od zahtjeva 1-3, naznačen time, što se u prvoj fazi radni komad (2) zagrijava na temperaturi prije umetanja unutar šupljine (4) kalupa (5) najbolje na 850-950°.