CZ18713U1 - Die for producing nanomaterials using extreme plastic deformation - Google Patents

Die for producing nanomaterials using extreme plastic deformation Download PDF

Info

Publication number
CZ18713U1
CZ18713U1 CZ200820025U CZ200820025U CZ18713U1 CZ 18713 U1 CZ18713 U1 CZ 18713U1 CZ 200820025 U CZ200820025 U CZ 200820025U CZ 200820025 U CZ200820025 U CZ 200820025U CZ 18713 U1 CZ18713 U1 CZ 18713U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
matrix
channel
die
diameter
extrusion
Prior art date
Application number
CZ200820025U
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Greger@Miroslav
Original Assignee
Vysoká škola bánská - Technická univerzita Ostrava
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vysoká škola bánská - Technická univerzita Ostrava filed Critical Vysoká škola bánská - Technická univerzita Ostrava
Priority to CZ200820025U priority Critical patent/CZ18713U1/en
Publication of CZ18713U1 publication Critical patent/CZ18713U1/en

Links

Landscapes

  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

Matrice pro výrobu nanomateriálů pomocí extrémní plastické deformaceMatrices for production of nanomaterials using extreme plastic deformation

Oblast technikyTechnical field

Řešení se týká oblasti tváření kovů. Je navrženo nové uspořádání matrice pro výrobu kovových nanomateriálů metodou extrémní plastické deformace.The solution relates to the field of metal forming. A new matrix arrangement for the production of metallic nanomaterials by the method of extreme plastic deformation is proposed.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

V současné době se pro výrobu kovových nanomateriálů metodou extrémní plastické deformace používají běžně matrice pravoúhlých tvarů. Stávající matrice mají podobu tělesa válcového nebo pravoúhlého tvaru, majícího protilehlé strany rovnoběžné, což způsobuje některé problémy zmíněné níže. Matrice obsahuje vždy alespoň jeden protlačovací kanál, jenž je rozdělen na vstupní a výstupní část, kde tyto části jsou vůči sobě kolmé. Protlačovací kanál dosavadních matric má v celém svém průběhu, tedy v jeho vstupní části i jeho výstupní části, stejný obvodový tvar i rozměr. Matrice zpravidla sestává ze dvou dílů, které se přikládají k sobě. Na ploše, kde se matrice přikládají k sobě, obsahuje alespoň jeden z dílů vybrání pro vytvoření protlačovacího kanálu. Pro funkci matrice je proto nezbytná přesnost přiložení obou jejích dílů k sobě a pevnost vzájemného spojení obou dílů. Toho je dosahováno pomocí uložení matrice do matricové dutiny, vytvořené v pevném základním tělese. Matricová dutina je rovněž válcová, její velikost je přesně taková, aby matrice po svém vložení dovnitř svou obvodovou stěnou těsně doléhala na stěnu matricové dutiny. Matricová dutina tedy tvarově a rozměrově odpovídá matrici. Vsazením k sobě přiložených dílů matrice do matricové dutiny vznikne tak pevné spojení dílů matrice k sobě, že lze přes pro20 tlačovací kanál protlačovat tvářený materiál. Složení matrice z dílů dává tomuto zařízení možnost rozebrání a odstranění zbytků obsaženého materiálu po ukončení každé série procesu výroby nanomateriálů.Currently, rectangular matrices are commonly used to produce metal nanomaterials by the method of extreme plastic deformation. Existing matrices are in the form of a cylindrical or rectangular body having opposite sides parallel, causing some of the problems mentioned below. The matrix always comprises at least one extrusion channel, which is divided into an inlet and an outlet part, which portions are perpendicular to each other. The extrusion duct of the prior art dies has the same circumferential shape and dimension throughout its course, i.e. in its inlet and outlet sections. The die usually consists of two parts which are held together. On the surface where the dies are placed together, at least one of the parts comprises recesses for forming an extrusion channel. For the function of the matrix, it is therefore necessary to have the precision of the two parts of the matrix together and the strength of the two parts to be joined together. This is achieved by placing the matrix in a matrix cavity formed in a solid base body. The matrix cavity is also cylindrical, the size of which is exactly such that, when inserted into the matrix cavity, it tightly abuts the wall of the matrix cavity. Thus, the matrix cavity corresponds in shape and size to the matrix. By inserting the mating die parts into the matrix cavity, the mating pieces are so firmly joined together that the formed material can be extruded through the pressurizing channel. The composition of the parts matrix gives this device the possibility to disassemble and remove residual material after each series of nanomaterial production process.

Výše uvedené dosavadní řešení matrice má řadu nevýhod. Vsazování válcové matrice do základního tělesa je náročné na přesnost i související manipulace. Následkem nepřesného vsazení, ne25 těsností a vnitřního uspořádání stávající matrice často dochází k tomu, že materiály s nízkou tvářitelností se porušují, dochází k jejich rozdrobení, vzniku trhlin apod. Přes matrici nelze protlačovat materiály s vysokým deformačním odporem. Po použití bývá matrici obtížné rozebrat a značný problém činí matrici uvolnit a oddělit od základního tělesa. Pro uvolnění matrice od základního tělesa je běžně nutné použít přídavný lis a ještě předtím se musí obsažený materiál ustřihnout, což je nutné uskutečnit v těsném spoji mezi matricí a základním tělesem. Pokud má materiál vysokou pevnost, při řezání se zničí i příslušná část matrice. Při rozebírání proto často dochází ke zničení matrice, zvláště při protlačování materiálů s vysokou pevností. Další nevýhodou stávajících matric je, že nemají možnost přesného nastavení vzájemné polohy dvou dílů matrice po jejich přiložení sobě a zafixování v nastavené poloze, což má za následek nepřesné ulože35 ní protlačovacích kanálů.The aforementioned prior art matrix solution has a number of disadvantages. Inserting the cylindrical die into the base body is demanding in terms of precision and associated handling. Due to the inaccurate insertion, not tightness and internal arrangement of the existing matrix, often the materials with low formability are damaged, crushed, cracked, etc. Materials with high deformation resistance cannot be forced through the matrix. After use, the matrix can be difficult to disassemble and a considerable problem makes the matrix free and detach from the base body. To release the matrix from the base body, it is normally necessary to use an additional press and before cutting the material contained therein, this must be done in a tight joint between the matrix and the base body. If the material has a high strength, the corresponding part of the die is destroyed during cutting. Therefore, disassembly of the matrix often occurs during disassembly, especially when extruding high strength materials. A further disadvantage of existing dies is that they do not have the ability to precisely align the two dies of the dies after they have been placed together and fixed in the set position, resulting in inaccurate placement of the extrusion channels.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Výše uvedené nevýhody odstraňuje nové řešení podle tohoto technického řešení. Je navržena matrice pro výrobu nanomateriálů pomocí extrémní plastické deformace, sestávající z alespoň dvou dílů, které při poloze, kdy jsou těsně přiloženy k sobě, tvoří společně těleso matrice umož40 ňující uložení v základním tělese. Základní těleso obsahuje matricovou dutinu pro uložení matrice a kromě toho obsahuje alespoň jeden výstupní kanál pro protlačovaný materiál. Matricová dutina základního tělesa má tvar a rozměry odvozené z vnějšího tvaru matrice, čímž se zde rozumí, že má tvar a velikost zvoleny tak, aby do ní matrice těsně zapadala. Díly matrice obsahují vybrání, jejichž prostřednictvím je ve stavu, kdy jsou složeny k sobě, v tělese matrice vytvořen alespoň jeden protlačovací kanál pro protlačování tvářeného materiálu, navazující na výstupní kanál základního tělesa. Protlačovací kanál je rozčleněn v alespoň dvě části, vstupní část a výstupní část, jež jsou vůči sobě skloněny v úhlu. Podstatou nového řešení je, že matrice je vytvořena ve tvaru komolého kužele, kde vstupní část protlačovacího kanálu je zaústěna v jedné z pod-1 CZ 18713 Ul stav tohoto komolého kužele a výstupní část protlačovacího kanálu je zaústěna v kuželové ploše tohoto komolého kužele.The above mentioned disadvantages are eliminated by the new solution according to this technical solution. A matrix for the manufacture of nanomaterials by means of extreme plastic deformation is proposed, consisting of at least two parts which together, in the position when they are tightly joined together, form together a matrix body permitting placement in the base body. The base body comprises a die cavity for receiving the die and additionally comprises at least one outlet channel for extruded material. The matrix cavity of the base body has a shape and dimensions derived from the outer shape of the matrix, meaning here that it is shaped and sized to fit tightly into the matrix. The die parts comprise recesses through which, when folded together, at least one extrusion channel is formed in the die body for extruding the formed material adjacent the outlet channel of the base body. The extrusion duct is subdivided into at least two portions, an inlet portion and an outlet portion that are angled relative to each other. The essence of the novel solution is that the die is frustoconical, wherein the inlet portion of the extrusion channel is terminated in one of the truncated cone condition and the outlet portion of the extrusion channel is terminated in the conical surface of the truncated cone.

Návazně je vyřešeno i uspořádání protlačovacího kanálu. S výhodou je výstupní část protlačovacího kanálu vytvořena o menším průměru než jaký má jeho vstupní část.Consequently, the arrangement of the extrusion channel is also solved. Preferably, the outlet portion of the extrusion duct is formed with a smaller diameter than its inlet portion.

Vstupní i výstupní část protlačovacího kanálu jsou s výhodou válcového tvaru, kde v příčném průřezu je tvar jejich otvoru kruhový. Jsou vyřešeny i optimální průměry obou částí protlačovacího kanálu. Optimálně je průměr výstupní části o 0,5 až 1 % menší než průměr vstupní části protlačovacího kanálu.The inlet and outlet portions of the extrusion duct are preferably cylindrical in shape with a circular cross-sectional shape. Optimum diameters of both parts of the extrusion channel are also solved. Optimally, the diameter of the outlet portion is 0.5 to 1% smaller than the diameter of the inlet portion of the extrusion duct.

Pro kuželový tvar matrice jsou dále dořešeny vhodné rozměry pro matrici, vzhledem k extrémio ním podmínkám následkem používání tlakových sil při provozu matrice. S výhodou je střední průměr matrice, to je průměr měřený uprostřed výšky komolého kužele matrice, roven 5,8 až 6,2 násobku průměru vstupní části protlačovacího kanálu.For the conical shape of the die, suitable dimensions for the die are also solved, due to the extreme conditions due to the application of compressive forces in the die operation. Preferably, the mean diameter of the die, i.e. the diameter measured in the middle of the height of the truncated cone of the die, is equal to 5.8 to 6.2 times the diameter of the inlet portion of the extrusion duct.

Návazně je dále dořešen i vnější tvar základního tělesa pro kuželovou matrici. Základní těleso pro vložení nového, zde navrženého, typu matrice má s výhodou podobu prstence o vnějším po15 vrchu ve tvaru válce, kde průměr tohoto válce je roven 2 až 3 násobku středního průměru matrice.Subsequently, the outer shape of the base body for the conical die is also solved. The base body for insertion of the new type of matrix proposed here is preferably in the form of a ring having an outer surface in the form of a cylinder, the diameter of the cylinder being 2 to 3 times the mean diameter of the matrix.

Výška matrice je s výhodou rovna 8 až 12 násobku průměru vstupní části protlačovacího kanálu.The height of the die is preferably 8 to 12 times the diameter of the inlet portion of the extrusion duct.

Pro protlačování materiálu o vysoké pevnosti je výhodné, pokud vstupní část protlačovacího kanálu svírá s výstupní částí úhel v rozmezí 95° až 105°.For extruding high strength material, it is preferred that the inlet portion of the extrusion channel forms an angle in the range of 95 ° to 105 ° with the outlet portion.

Podle tlaku, který se pro protlačování použije, je výhodné, pokud má výstupní kanál stejný tvar průřezu a sklon jako výstupní část protlačovacího kanálu, ale má větší průměr než jaký má výstupní část protlačovacího kanálu v místě, kde tato výstupní část protlačovacího kanálu ústí do kuželové plochy matrice. Tím se rozumí, že výstupní kanál je s výhodou širší než výstupní část protlačovacího kanálu a pokud výstupní část protlačovacího kanálu obsahuje koncový rozšířený úsek, zmíněný dále, je výhodné, pokud je výstupní kanál širší než tento rozšířený úsek.Depending on the pressure used for extrusion, it is preferred that the outlet channel has the same cross-sectional shape and slope as the outlet portion of the extrusion channel, but has a larger diameter than the outlet portion of the extrusion channel at the point where the outlet portion of the extrusion channel opens into a conical matrix surface. It is to be understood that the outlet channel is preferably wider than the outlet portion of the extrusion channel, and if the outlet portion of the extrusion channel comprises an end widening section mentioned below, it is preferred that the outlet channel is wider than that widened section.

Matrice v navrženém kuželovém tvaru umožňuje podstatně snadnější a přesnější uložení v základním tělese nebo uvolnění z něj po použití než stávající matrice. Možnost ještě bezpečnějšího a snadnějšího uvolnění je dořešena následovně. S výhodou je matrice opatřena alespoň jedním uvolňovacím kanálem, uzpůsobeným tvarem a rozměry pro vložení vrtáku a odvrtání zbytkového materiálu. Jedná se o materiál, který zůstane po provozu matrice ve výstupní části protlačovacího kanálu. Uvolňovací kanál vybíhá v podstavě matrice, a to v opačné než je podstava, do níž je zaústěna vstupní část protlačovacího kanálu. Uvolňovací kanál je navržen v takové délce, že protíná výstupní část protlačovacího kanálu a přesahuje přes ni dále, kde tvoří uvolňovací jamku. Optimální výška této uvolňovací jamky odpovídá jedné čtvrtině až jedné polovině průměru uvol35 ňovacího kanálu.The matrix in the designed conical shape makes it much easier and more accurate to fit in or release from the base body after use than the existing matrix. The possibility of an even safer and easier release is addressed as follows. Preferably, the die is provided with at least one release channel, adapted to the shape and dimensions for receiving the drill bit and drilling the residual material. This is the material that remains in the exit section of the extrusion channel after the die operation. The release channel extends in the base of the die, opposite to the base into which the inlet portion of the extrusion channel is connected. The release channel is designed to be of a length such that it intersects the exit portion of the extrusion channel and extends beyond it to form the release well. The optimum height of this release well corresponds to one quarter to one half of the diameter of the release channel.

Za uvolňovacím kanálem má výstupní část protlačovacího kanálu s výhodou vytvořen rozšířený úsek, jenž má větší průměr než je průměr výstupní části protlačovacího kanálu před uvolňovacím kanálem, uvažováno ve směru průchodu protlačovaného materiálu.Downstream of the release channel, the exit portion of the extrusion channel preferably has an enlarged section having a larger diameter than the diameter of the exit portion of the extrusion channel upstream of the release channel, considered in the direction of passage of the extruded material.

Rozšířený úsek má optimálně průměr o velikosti 1,05 až 1,3 násobku průměru výstupní části protlačovacího kanálu nacházející se před uvolňovacím kanálem, uvažováno ve směru průchodu protlačovaného materiálu.The widened section preferably has a diameter of 1.05 to 1.3 times the diameter of the outlet portion of the extrusion channel located upstream of the release channel, considered in the direction of passage of the extruded material.

Kuželový tvar matrice umožňuje dosahovat větší přesnosti jejího uložení v základním tělese. Ještě větší přesnosti je dosaženo, pokud je každý z dílů matrice opatřen alespoň dvěma polohovacími prostředky, vhodnými pro vymezení jeho přesné polohy vůči sousednímu dílu.The conical shape of the die enables greater accuracy in its fit in the base body. Even greater accuracy is achieved if each of the die parts is provided with at least two positioning means suitable for delimiting its exact position relative to the adjacent part.

Polohovací prostředky mají s výhodou formu kombinace vymezovacího vybrání a kolíku, zapadajícího do tohoto vymezovacího vybrání.Preferably, the positioning means is in the form of a combination of a spacer and a pin engaging the spacer.

Navržené řešení je vhodné pro použití v oboru tváření kovů pro všechny typy matric určených pro výrobu kovových nanomateriálů metodou extrémní plastické deformace. Navržená matrice umožňuje výrobu jemnozmných a nanostruktumích kompaktních kovových materiálů. Její po-2CZ 18713 Ul mocí lze dosáhnout zrnitosti až 300 nm. Umožňuje zpracovávat materiály s vysokou pevností, jako například oceli, slitiny titanu aj. Pomocí kombinace různých průměrů kanálů v matrici je dosazeno, že po průchodu matricí je možno tvářený vzorek bez poškozeni vyjmout, vložit znovu a opakovaně protlačovat. Navržené řešení brání vzniku nežádoucích trhlin na protlačovaném vzorku a/nebo jeho drobení. Lze protlačovat i materiály s vysokým deformačním odporem, až 650 MPa. Matrici je možno po použití snadno rozebrat. Při použití matrice vzniká následkem kuželového tvaru stěny matrice během protlačování vzorků v matrici předpětí, což zvyšuje její odolnost proti porušení. Kanály v matrici jsou tvarově, rozměrově a svým situováním uzpůsobeny pro tlakové podmínky v matrici tak, že jejich výskyt neohrožuje pevnost a životnost matrice, io Pomocí uvolňovacího kanálu lze jednoduchým způsobem odstranit zbytkový vzorek z matrice a tím umožnit rozebrání sestavy, složené z dílů matrice a základního tělesa, aniž by došlo k jejímu poškození. Uvolňovací jamka umožňuje odvrtání přes celé těleso vzorku.The proposed solution is suitable for use in the metal forming industry for all types of matrices intended for the production of metallic nanomaterials by the method of extreme plastic deformation. The designed matrix enables the production of fine and nanostructured compact metal materials. Its grain size of up to 300 nm can be achieved. It allows processing of high-strength materials such as steel, titanium alloys, etc. Using a combination of different channel diameters in the die, it is achieved that after passing through the die, the molded sample can be removed, reinserted and repeatedly extruded without damage. The proposed solution prevents the formation of undesirable cracks on the extruded sample and / or its crumbling. It is possible to extrude materials with high deformation resistance, up to 650 MPa. The matrix can be easily disassembled after use. When using a matrix, the tapered shape of the matrix wall is preloaded during the extrusion of the samples in the matrix, which increases its resistance to failure. The channels in the matrix are dimensionally, dimensionally and situationally adapted to the pressure conditions in the matrix so that their occurrence does not compromise the strength and durability of the matrix, io With the release channel, the residual sample can be easily removed from the matrix. base body without damaging it. The release well allows drilling through the entire specimen body.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Navržené řešení je objasněno pomocí výkresů s vyobrazeními příkladné dvoudílné matrice, kde znázorňují obr. 1 pohled najeden z dílů matrice uložený v základním tělese, při čelním pohledu na svisle vedený řez základním tělesem, obr. 2 pohled shora na sestavu matrice se základním tělesem, po odříznutí části zakrývající vnitřní kanály, kde je řez veden v linii A-A naznačené na předchozím obrázku, obr. 3 pohled shora na sestavu matrice se základním tělesem, obr. 4 pohled zespodu na sestavu matrice se základním tělesem, obr. 5 detail přesného uložení dílů matrice k sobě pomocí polohovacího prostředku, při pohledu shora na řez vedený horizontálně středem polohovacího prostředku a obr. 6 jinou variantu uložení dílů matrice k sobě pomocí polohovacího prostředku, při pohledu shora na řez vedený horizontálně středem polohovacího prostředku. Příklady provedení technického řešeníThe proposed solution is elucidated by means of the drawings with illustrations of an exemplary two-piece die, wherein FIG. 1 shows a view of one of the die parts embedded in the base body, when viewed vertically in cross section through the base body; Fig. 3 is a top view of the master body assembly, Fig. 4 is a bottom view of the master body assembly, Fig. 5 detail of the exact fit of the die parts 6 shows another variation of placing the die parts together by means of the positioning means, seen from above in a cross-sectional view taken horizontally through the center of the positioning means. Examples of technical solution

Názorným příkladem optimálního provedení navrženého řešení je matrice pro výrobu nanomate25 riálů pomocí extrémní plastické deformace podle obr. 1 až 6.An illustrative example of an optimal embodiment of the proposed solution is a matrix for producing nanomaterials by means of extreme plastic deformation according to FIGS. 1 to 6.

Matrice sestává ze dvou dílů 1, 2, které po přiložení k sobě tvoří společně těleso matrice ve tvaru komolého rotačního kužele. Matrice je uložena v základním tělese 3. Základní těleso 3 má tvar prstence, jehož vnější tvar je válcový a který obsahuje matricovou dutinu 4. Tvar a rozměry matricové dutiny 4 jsou odvozeny z vnějšího tvaru matrice. Stěna matricové dutiny 4 má proto tvar pláště komolého rotačního kužele a má rozměry zvoleny tak, aby těsně zapadala na tvar a rozměry matrice. Uvnitř základního tělesa 3 se nachází výstupní kanál 5 pro výstup protlačovaného materiálu.The die consists of two parts 1, 2 which, when applied together, form a truncated cone-shaped die body. The matrix is housed in the base body 3. The base body 3 has the shape of a ring, the outer shape of which is cylindrical and which comprises the matrix cavity 4. The shape and dimensions of the matrix cavity 4 are derived from the external shape of the matrix. Therefore, the wall of the die cavity 4 has the shape of a frusto-rotary cone shell and has dimensions chosen to fit closely with the shape and dimensions of the die. Inside the base body 3 there is an outlet channel 5 for output of extruded material.

Oba díly 1, 2 matrice obsahují vybrání, jejichž prostřednictvím je po složení těchto dílů i, 2 k sobě v matrici vytvořen protlačovací kanál, navazující na výstupní kanál 5 základního tělesa 3.The two die parts 1, 2 comprise recesses by means of which, after the parts 1, 2 have been folded, an extrusion channel is formed in the die, which is connected to the outlet channel 5 of the base body 3.

Protlačovací kanál je podle směru svého průběhu rozdělen na dvě části, vstupní část 6 a výstupní část 7, které se k sobě sbíhají pod úhlem a. Vstupní část 6 protlačovacího kanálu je zaústěna do homí podstavy komolého kužele matrice, výstupní část 7 protlačovacího kanálu je zaústěna do kuželové plochy jeho pláště. Výstupní část 7 protlačovacího kanálu má menší průměr než jeho vstupní část 6. Vstupní i výstupní část 6, 7 protlačovacího kanálu jsou válcové, takže mají při příčném průřezu protlačovacího kanálu kruhový tvar. Průměr výstupní části 7 je o 0,5 až 1 % menší než průměr vstupní části 6. Střední průměr matrice je v rozmezí 5,8 až 6,2 násobku průměru vstupní části 6 protlačovacího kanálu. Jako střední průměr se zde rozumí průměr matrice, změřený v polovině její výšky. Vnější průměr základního tělesa 3 je v rozmezí 2 až 3 násobku středního průměru matrice. Výška matrice je v rozmezí 8 až 12 násobku průměru vstupní části 6 pro45 tlačovacího kanálu.The extrusion duct is divided according to its direction into two parts, an inlet part 6 and an outlet part 7, which converge at an angle α. The inlet part 6 of the extrusion channel is connected to the upper base of the truncated cone of the matrix. into the conical surface of his shell. The outlet section 7 of the extrusion duct has a smaller diameter than its inlet section 6. The inlet and outlet sections 6, 7 of the extrusion duct are cylindrical, so that they have a circular shape at the cross section of the extrusion duct. The diameter of the outlet portion 7 is 0.5 to 1% smaller than the diameter of the inlet portion 6. The average die diameter is in the range of 5.8 to 6.2 times the diameter of the inlet portion 6 of the extrusion channel. As the mean diameter is meant here the diameter of the matrix, measured at half its height. The outer diameter of the base body 3 is in the range of 2 to 3 times the mean diameter of the matrix. The height of the die is in the range of 8 to 12 times the diameter of the inlet portion 6 for the 45 channel.

Na výkresech je znázorněna matrice optimální pro protlačování materiálů s vysokou hustotou. Vstupní část 6 protlačovacího kanálu svírá s výstupní částí 7 úhel a 103°, což je v rozmezí optimálního rozsahu 95° až 105°.The drawings show a matrix optimal for extruding high density materials. The inlet portion 6 of the extrusion channel forms an angle α of 103 ° with the outlet portion 7, which is within the optimum range of 95 ° to 105 °.

-3 CZ 18713 Ul-3 CZ 18713 Ul

Výstupní kanál 5 má stejný tvar průřezu a sklon jako výstupní část 7 protlačovacího kanálu, ale má větší průměr, než jaký má výstupní část 7 protlačovacího kanálu v místě, kde ústí do kuželové plochy pláště matrice.The outlet channel 5 has the same cross-sectional shape and slope as the outlet portion 7 of the extrusion channel, but has a larger diameter than the outlet portion 7 of the extrusion channel at the point where it opens into the conical surface of the die shell.

V dolní polovině matrice se nachází uvolňovací kanál 8, jehož tvar a rozměry jsou zvoleny tak, aby umožňoval vložení vrtáku a odvrtání zbytkového materiálu, který zůstal po použití matrice uvnitř. Uvolňovací kanál 8 vybíhá z dolní podstavy komolého kužele matrice, tedy v podstavě opačné, než je podstava, do níž je zaústěna vstupní část 6 protlačovacího kanálu, protíná výstupní část 7 protlačovacího kanálu a přesahuje přes ni dále, kde tvoří uvolňovací jamku 9, jejíž výška v optimálním případě odpovídá jedné čtvrtině až jedné polovině průměru uvolňovacího kanálu 8.In the lower half of the die there is a release channel 8, the shape and dimensions of which are chosen to allow insertion of the drill bit and drilling of the residual material that remains inside the die after use. The release channel 8 extends from the bottom of the truncated cone of the matrix, that is, in a base opposite to the base into which the inlet portion 6 of the extrusion channel opens, intersects the outlet portion 7 of the extrusion channel beyond optimally, it corresponds to one quarter to one half of the diameter of the release channel 8.

ío Za uvolňovacím kanálem 8 je výstupní část 7 protlačovacího kanálu rozšířena. Celý zbývající úsek protlačovacího kanálu představuje rozšířený úsek 10 výstupní ěásti 7 protlačovacího kanálu, mající větší průměr, než je průměr výstupní ěásti 7 protlačovacího kanálu před uvolňovacím kanálem 8, uvažováno ve směru průchodu protlačovaného materiálu. Rozšířený úsek 10 znázorněný na výkresech má průměr o optimální velikosti 1,05 až 1,3 násobku průměru výstupní části 7 pro15 tlačovacího kanálu nacházející se před uvolňovacím kanálem 8, uvažováno ve směru průchodu protlačovaného materiálu.Downstream of the release channel 8, the outlet portion 7 of the extrusion channel is widened. The entire remaining section of the extrusion duct is an enlarged section 10 of the extrusion duct 7, having a larger diameter than the diameter of the extrusion duct 7 upstream of the release duct 8, considered in the direction of passage of the extruded material. The widened section 10 shown in the drawings has a diameter of optimum size of 1.05 to 1.3 times the diameter of the outlet section 7 for the push channel 15 upstream of the release channel 8, considered in the direction of passage of the extruded material.

Na výkresech je znázorněna matrice, jejíž rozměry spadají optimálně do výše uvedených rozsahů. Pro názornost uvádíme také příkladné rozměry. Kupříkladu při výšce matrice 120 mm mohou být odpovídající rozměry v sestavě následující. Průměr homí podstavy komolého kužele matrice jeThe drawings show a matrix whose dimensions fall optimally within the above ranges. For illustrative purposes, we also present exemplary dimensions. For example, at a matrix height of 120 mm, the corresponding dimensions in the assembly may be as follows. The diameter of the upper base of the truncated cone of the matrix is

71,33 mm, průměr dolní podstavy je 73,27 mm, střední průměr matrice je 72,3 mm a průměr válce základního tělesa 3 je 150 mm. Průměr vstupní části 6 protlačovacího kanálu je 12,05 mm, průměr výstupní ěásti 7 protlačovacího kanálu je 11,98 mm, průměr rozšířeného úseku 10 je 16 mm. Průměr výstupního kanálu 5 je 24 mm, průměr uvolňovacího kanálu 8 je 13,2 mm a výška uvolňovací jamky 9 je 5 mm.71.33 mm, the bottom base diameter is 73.27 mm, the average die diameter is 72.3 mm, and the diameter of the cylinder of the base body 3 is 150 mm. The diameter of the inlet section 6 of the extrusion channel is 12.05 mm, the diameter of the outlet section 7 of the extrusion channel is 11.98 mm, the diameter of the extended section 10 is 16 mm. The diameter of the outlet channel 5 is 24 mm, the diameter of the release channel 8 is 13.2 mm, and the height of the release well 9 is 5 mm.

Na každém z dílů i, 2 matrice se nachází dva polohovací prostředky pro vymezení přesné polohy vůči sousednímu dílu i, 2. Nejvýhodnější variantní provedení polohovacích prostředků je znázorněno na obr. 5 a 6. Polohovací prostředky mají podobu vymezovacích vybrání 11 a kolíku 12, zapadajícího do těchto vymezovacích vybrání LL Při sesazení dílů I, 2 k sobě pak tyto kolíky 12 brání nežádoucímu posunutí dílů I, 2 vůči sobě. Jistí tak tvarovou přesnost protlačovacího kaná30 lu, jenž má v podélném směru každou polovinu vytvořenu v jednom z dílů i, 2, a také jistí přesnost uvolňovacího kanálu 8, jenž je rovněž vytvořen z poloviny na prvním dílu i a z druhé poloviny na druhém dílu 2 matrice. Alternativně mohou díly I, 2 matrice obsahovat také jiné podobné varianty polohovacích prostředků na stejném principu, kupříkladu první díl 11 může být opatřen jen vymezovacími vybráními 11 a druhý díl 2 jen výstupky, tvořícími do nich zapadající kolíkyOn each of the die parts 1, 2 there are two positioning means for defining an exact position relative to the adjacent part 1, 2. The most advantageous variant embodiment of the positioning means is shown in Figures 5 and 6. The positioning means have the form of spacing recesses 11 and a pin 12 engaging into these spacing recesses LL When the parts I, 2 are brought together, these pins 12 prevent unwanted displacement of the parts 1, 2 relative to each other. It thus assures the shape accuracy of the extrusion duct 30, which has each half formed in one of the parts 1, 2 in the longitudinal direction, and also the accuracy of the release duct 8, which is also formed half on the first part 1 and the second half on the second part 2. Alternatively, the die parts 1, 2 may also comprise other similar variations of the positioning means on the same principle, for example the first part 11 may be provided only with spacing recesses 11 and the second part 2 only with projections forming engaging pins therein

12, apod.12, etc.

Základní těleso 3_dále obsahuje také obvyklé upevňovací prvky 13 pro fixaci v nepohyblivé poloze do zařízení pro provádění procesu plastické deformace.Furthermore, the base body 3 also comprises conventional fastening elements 13 for fixing in a stationary position in the device for performing the plastic deformation process.

Claims (13)

NÁROKY NA OCHRANUPROTECTION REQUIREMENTS 1. Matrice pro výrobu nanomateriálů pomocí extrémní plastické deformace, sestávající zA matrix for producing nanomaterials by means of extreme plastic deformation, comprising: 40 alespoň dvou dílů (1, 2) jež v poloze těsně přiložené k sobě tvoří společně těleso matrice, která zapadá do matricové dutiny (4) základního tělesa (3), obsahujícího alespoň jeden výstupní kanál (5) pro protlačovaný materiál, kde matricová dutina (4) základního tělesa (3) má tvar a rozměry odvozené z vnějšího tvaru matrice, přičemž díly (1, 2) matrice obsahují vybrání, jejichž prostřednictvím je v tělese matrice vytvořen alespoň jeden protlačovací kanál navazující na výstupní ka45 nál (5) základního tělesa (3), přičemž protlačovací kanál má alespoň dvě části, vstupní část (6) a výstupní část (7), jež jsou vůči sobě v úhlu, vyznačující se tím, že matrice má tvar komolého kužele, kde vstupní část (6) protlačovacího kanálu je zaústěna do jedné z podstav tohoto komolého kužele a výstupní část (7) protlačovacího kanálu je zaústěna do kuželové plochy pláště tohoto komolého kužele.40 of at least two parts (1, 2) which, in a position adjacent to each other, form together a matrix body that fits into the matrix cavity (4) of the base body (3) comprising at least one outlet channel (5) for extruded material, (4) the base body (3) has a shape and dimensions derived from the outer shape of the die, the die parts (1, 2) comprising recesses through which at least one extrusion channel is formed in the die body following the outlet channel (5) of the base body (3), wherein the extrusion channel has at least two portions, an inlet portion (6) and an outlet portion (7) that are at an angle to each other, characterized in that the die has a frustoconical shape, wherein the inlet portion (6) of the extrusion channel is connected to one of the bases of this truncated cone and the outlet portion (7) of the extrusion channel is connected to the conical surface of the truncated casing him cones. -4CZ 18713 Ul-4GB 18713 Ul 2. Matrice pro výrobu nanomateriálů pomocí extrémní plastické deformace podle nároku 1, vyznačující se tím, že výstupní část (7) protlačovacího kanálu má menší průměr než jeho vstupní část (6).Matrix for producing nanomaterials by means of extreme plastic deformation according to claim 1, characterized in that the outlet part (7) of the extrusion channel has a smaller diameter than its inlet part (6). 3. Matrice pro výrobu nanomateriálů pomocí extrémní plastické deformace podle nároku 2, 5 vyznačující se tím, že vstupní i výstupní část (6, 7) protlačovacího kanálu mají v příčném průřezu kruhový tvar jejich otvoru, kde průměr výstupní části (7) je o 0,5 až 1 % menší než průměr vstupní části (6).Extremely plastic deformation die for nanomaterials according to Claim 2, 5, characterized in that the inlet and outlet sections (6, 7) of the extrusion channel have a circular cross-sectional shape in the opening thereof, wherein the diameter of the outlet section (7) is 0 5 to 1% smaller than the diameter of the inlet portion (6). 4. Matrice pro výrobu nanomateriálů pomocí extrémní plastické deformace podle nároků 2 aA matrix for producing nanomaterials by means of extreme plastic deformation according to claims 2 a 3, vyznačující se tím, že střední průměr matrice je roven 5,8 až 6,2 násobku průměru ío vstupní části (6) protlačovacího kanálu.3, characterized in that the average diameter of the die is 5.8 to 6.2 times the diameter of the inlet section (6) of the extrusion duct. 5. Matrice pro výrobu nanomateriálů pomocí extrémní plastické deformace podle nároků 2 ažA matrix for producing nanomaterials by means of extreme plastic deformation according to claims 2 to 5 4, vyznačující se tím, že základní těleso (3) pro vložení matrice má podobu prstence s vnějším povrchem ve tvaru válce, kde průměr tohoto válce je roven 2 až 3 násobku středního průměru matrice.4, characterized in that the matrix insertion body (3) is in the form of a ring with an outer surface in the form of a cylinder, the diameter of the cylinder being 2 to 3 times the mean diameter of the matrix. 15 6. Matrice pro výrobu nanomateriálů pomocí extrémní plastické deformace podle nároků 2 ažA matrix for producing nanomaterials by means of extreme plastic deformation according to claims 2 to 15 5, vyznačující se tím, že výška matrice je rovna 8 až 12 násobku průměru vstupní části (6) protlačovacího kanálu.5, characterized in that the height of the die is 8 to 12 times the diameter of the inlet section (6) of the extrusion duct. 7. Matrice pro výrobu nanomateriálů pomocí extrémní plastické deformace podle nároků 2 ažA matrix for producing nanomaterials by means of extreme plastic deformation according to claims 2 to 7 6, vyznačující se tím, že vstupní část (6) protlačovacího kanálu svírá s výstupní částí6, characterized in that the inlet part (6) of the extrusion duct closes with the outlet part 20 (7) úhel (a) v rozmezí 95° až 105°.20 (7) an angle (α) in the range of 95 ° to 105 °. 8. Matrice pro výrobu nanomateriálů pomocí extrémní plastické deformace podle nároků 2 ažA matrix for producing nanomaterials by means of extreme plastic deformation according to claims 2 to 8 7, vyznačující se tím, že výstupní kanál (5) má stejný tvar průřezu a sklon jako výstupní část (7) protlačovacího kanálu, ale má větší průměr než jaký má výstupní část (7) protlačovacího kanálu v místě jejího ústí do kuželové plochy matrice.7, characterized in that the outlet channel (5) has the same cross-sectional shape and inclination as the extrusion channel outlet portion (7), but has a larger diameter than the extrusion channel outlet portion (7) at its mouth into the conical surface of the die. 25 9. Matrice pro výrobu nanomateriálů pomocí extrémní plastické deformace podle nároků 2 ažA die for producing nanomaterials by means of extreme plastic deformation according to claims 2 to 25 8, vyznačující se tím, že matrice je opatřena alespoň jedním uvolňovacím kanálem (8) pro vložení vrtáku a provrtání zbytkového materiálu, kde tento uvolňovací kanál (8) vybíhá v podstavě matrice opačné, než je podstava, do níž je zaústěna vstupní část (6) protlačovacího kanálu, protíná výstupní část (7) protlačovacího kanálu a přesahuje přes ni dále, kde tvoří uvolňo30 vací jamku (8, characterized in that the die is provided with at least one release channel (8) for inserting a drill bit and drilling residual material, the release channel (8) extending in the matrix base opposite to the base into which the inlet portion (6) opens. extrusion duct, intersects the outlet portion (7) of the extrusion duct and extends beyond it to form the release well ( 9), jejíž výška odpovídá jedné čtvrtině až jedné polovině průměru uvolňovacího kanálu (8).9), the height of which corresponds to one quarter to one half of the diameter of the release channel (8). 10. Matrice pro výrobu nanomateriálů pomocí extrémní plastické deformace podle nároku 9, vyznačující se tím, že za uvolňovacím kanálem (8) má výstupní část (7) protlačovacího kanálu vytvořen rozšířený úsek (10), jenž má větší průměr než je průměr výstupní části (7)A matrix for producing nanomaterials by means of extreme plastic deformation according to claim 9, characterized in that, behind the release channel (8), the outlet section (7) of the extrusion channel has an enlarged section (10) having a larger diameter than the diameter of the outlet section (8). 7) 35 protlačovacího kanálu před uvolňovacím kanálem (8), uvažováno ve směru průchodu protlačovaného materiálu.35 of the extrusion channel in front of the release channel (8), considered in the direction of the extruded material. 11. Matrice pro výrobu nanomateriálů pomocí extrémní plastické deformace podle nároku 10, vyznačující se tím, že rozšířený úsek (10) má průměr o velikosti 1,05 až 1,3 násobku průměru výstupní části (7) protlačovacího kanálu nacházející se před uvolňovacím kanálem (8), to uvažováno ve směru průchodu protlačovaného materiálu.A matrix for producing nanomaterials by means of extreme plastic deformation according to claim 10, characterized in that the widened section (10) has a diameter of 1.05 to 1.3 times the diameter of the exit channel (7) of the extrusion channel upstream of the release channel ( 8), this being considered in the direction of passage of the extruded material. 12. Matrice pro výrobu nanomateriálů pomocí extrémní plastické deformace podle nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že na každém z dílů (1,2) matrice se nachází alespoň dva polohovací prostředky pro vymezení přesné polohy vůči sousednímu dílu (1,2).A matrix for producing nanomaterials by extreme plastic deformation according to claims 1 to 10, characterized in that at least two positioning means are provided on each of the die parts (1,2) for defining an exact position relative to the adjacent part (1, 2). 13. Matrice pro výrobu nanomateriálů pomocí extrémní plastické deformace podle nároku 12, 45 vyznačující se tím, že polohovací prostředky mají podobu vymezovacích vybrání (11) a do nich zapadajících kolíků (12).13. Matrix for producing nanomaterials by means of extreme plastic deformation according to claim 12, 45, characterized in that the positioning means are in the form of spacing recesses (11) and their interlocking pins (12).
CZ200820025U 2008-06-13 2008-06-13 Die for producing nanomaterials using extreme plastic deformation CZ18713U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ200820025U CZ18713U1 (en) 2008-06-13 2008-06-13 Die for producing nanomaterials using extreme plastic deformation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ200820025U CZ18713U1 (en) 2008-06-13 2008-06-13 Die for producing nanomaterials using extreme plastic deformation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ18713U1 true CZ18713U1 (en) 2008-06-30

Family

ID=39580842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ200820025U CZ18713U1 (en) 2008-06-13 2008-06-13 Die for producing nanomaterials using extreme plastic deformation

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ18713U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011038702A1 (en) 2009-10-01 2011-04-07 Vysoká Škola Báňsá-Techniká Univerzita Ostrava Method of production of nano-structural titanium semis for implants

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011038702A1 (en) 2009-10-01 2011-04-07 Vysoká Škola Báňsá-Techniká Univerzita Ostrava Method of production of nano-structural titanium semis for implants

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104923761B (en) Die casting for may be cast as performance evaluation
KR100894918B1 (en) Feeder element for metal casting
JP2010510071A (en) Feeder inserts and feeder elements
EP2206594B1 (en) Shaping mold and method of shaping
DK2664396T3 (en) Arched DISA-K supply sleeve
CZ18713U1 (en) Die for producing nanomaterials using extreme plastic deformation
US8042247B2 (en) Method for assembling a two-piece punch into a tool
EP2382064B1 (en) Press tooling
US8714953B2 (en) Method of manufacturing mold for tire vulcanization and mold for tire vulcanization
KR100904871B1 (en) Tip testing method
US20220080493A1 (en) One-piece feeder body for use while casting metals
DE102015202709A1 (en) Use of a feeder sleeve and method for producing a mold with vertical division
US7914901B2 (en) Support structures for molded parts
CN211904917U (en) Device for high-strength steel wire rope whole rope breaking test
KR100622632B1 (en) Parallel Flow Type Condenser Tube
JP6436260B1 (en) Pin, sleeve or nesting
US20070012415A1 (en) Cast-iron thixocasting apparatus and method
DE19842291A1 (en) Method for extruding a hollow profile or the like body from an ingot and device therefor
JP2008224407A (en) Quality evaluation method for tubular refractory material
CN212577299U (en) Novel punch rod assembly structure
US4539168A (en) Device and process for making thin-walled wax models for lost-wax casting
RU70846U1 (en) DEVICE FOR INTENSIVE DEFORMATION WORK OF PLASTIC MATERIALS (OPTIONS)
CN107026380A (en) Replaceable crimp insert for crimp
Morsi et al. Preliminary evaluation of hot extrusion miniaturization
CN110280721A (en) A kind of complex-cross-section mold of stepped diversion multi-stage diffluence more than one piece combination

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20080630

ND1K First or second extension of term of utility model

Effective date: 20120613

MK1K Utility model expired

Effective date: 20150613