RU163796U1

RU163796U1 - DEVICE FOR CHANNEL ANGULAR PRESS

Info

Publication number: RU163796U1
Application number: RU2015147992/02U
Authority: RU
Inventors: Евгений Николаевич Сосенушкин; Александр Евгеньевич Сосенушкин; Леонид Михайлович Овечкин; Елена Александровна Яновская; Анатолий Николаевич Никич
Priority date: 2015-11-09
Filing date: 2015-11-09
Publication date: 2016-08-10

Abstract

Устройство для канального углового прессования, содержащее пуансоны и матрицу с n≥2 прямолинейными каналами, расположенными в одной плоскости с пересечением в одной точке и с образованием исходящих из указанной точки лучей, количество которых р=2n равно количеству пуансонов, при этом каждый прямолинейный канал выполнен с двумя входными отверстиями, предназначенными для введения пуансонов, отличающееся тем, что в матрице выполнен по меньшей один канал, аналогичный указанным прямолинейным каналам, который расположен вне плоскости расположения последних с пересечением с ними в точке их пересечения.A device for channel angular pressing, containing punches and a matrix with n≥2 rectilinear channels located in the same plane with the intersection at one point and with the formation of rays emanating from the specified point, the number of which p = 2n is equal to the number of punches, with each rectilinear channel with two inlets intended for introducing punches, characterized in that the matrix is made of at least one channel, similar to the specified rectilinear channels, which is located outside the plane zheniya last crossing them at the point of intersection.

Description

Полезная модель относится к области обработки металлов давлением, а именно к устройствам для интенсивной пластической деформации, и предназначено для изготовления заготовок преимущественно из цветных сплавов с повышенными механическими свойствами за счет интенсивного измельчения структуры при увеличенном коэффициенте использования металла.The utility model relates to the field of metal forming, namely, devices for intensive plastic deformation, and is intended for the manufacture of preforms mainly from non-ferrous alloys with enhanced mechanical properties due to intensive grinding of the structure with an increased coefficient of metal utilization.

Из уровня техники известно устройство для многомаршрутного равноканального углового прессования (RU 2477662 С2 от 20.03.2013).The prior art device for multi-path equal channel angular pressing (RU 2477662 C2 of 03.20.2013).

Недостатками известного устройства являются сложность изготовления матрицы с каналами, пересекающимися в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, а также низкий коэффициент использования металла заготовки из-за искажения торцовых участков прессуемой заготовки.The disadvantages of the known device are the difficulty of manufacturing a matrix with channels intersecting in three mutually perpendicular planes, as well as the low utilization of the metal of the workpiece due to distortion of the end sections of the pressed workpiece.

Кроме того, из уровня техники известен способ канального углового прессования заготовок и устройство для его осуществления (RU 2146571 С1 от 20.03.2000), содержащее пуансоны и матрицу с пересекающимися прямолинейными каналами. Известное устройство свободно от недостатков вышеприведенного аналога.In addition, the prior art method for channel angular pressing of blanks and a device for its implementation (RU 2146571 C1 of 03.20.2000), containing punches and a matrix with intersecting rectilinear channels. The known device is free from the disadvantages of the above analogue.

Недостатком этого аналога является узость его технологических возможностей, обусловленная деформацией заготовки лишь в одной плоскости или необходимостью извлечения заготовки из матрицы после очередного прохода. Кроме того известное устройство не допускает вариативности схем углового прессования и изменения угла пересечения каналов.The disadvantage of this analogue is the narrowness of its technological capabilities, due to the deformation of the workpiece in only one plane or the need to remove the workpiece from the matrix after the next pass. In addition, the known device does not allow the variation of angular pressing schemes and changes in the angle of intersection of the channels.

Наиболее близким к заявленному - прототипом - является устройство для канального углового прессования, содержащее пуансоны и матрицу с n≥2 расположенными в одной плоскости прямолинейными каналами, каждый из которых выполнен с двумя входными отверстиями, предназначенными для введения пуансонов, и пересекающимся в одной точке с другими каналами так, что все каналы вместе образуют звезду с исходящими из точки пересечения каналов лучами по числу пуансонов p=2n (RU 58402 U1 от 27.11.2006).The closest to the claimed - the prototype - is a device for channel angular pressing, containing punches and a matrix with n≥2 rectilinear channels located in one plane, each of which is made with two inlets intended for introducing punches, and intersecting at one point with the other channels so that all the channels together form a star with rays emanating from the point of intersection of the channels according to the number of punches p = 2n (RU 58402 U1 of 11/27/2006).

Недостатком прототипа является узость его технологических возможностей, обусловливающая возможность деформации заготовки лишь в одной плоскости. Отсюда - низкое качество прессования, поскольку устройством не допускается вариативность схем углового прессования и изменение угла пересечения каналов в разных плоскостях.The disadvantage of the prototype is the narrowness of its technological capabilities, which determines the possibility of deformation of the workpiece in only one plane. Hence the poor quality of pressing, since the device is not allowed to vary the angular pressing schemes and changing the angle of intersection of the channels in different planes.

Задача полезной модели - расширение технологических возможностей устройства канального углового прессования.The objective of the utility model is to expand the technological capabilities of the channel angular pressing device.

Достигаемый технический результат - повышение качества прессования за счет вариативности схем и углов пересечения каналов в разных плоскостях, повышения интенсивности накопления деформаций в одном устройстве за один проход заготовки через матрицу и обеспечения циклического прессования.The technical result achieved is an increase in the quality of pressing due to the variability of the schemes and angles of intersection of channels in different planes, an increase in the intensity of accumulation of deformations in one device in one pass of the workpiece through the die and ensuring cyclic pressing.

Поставленная задача решается, а заявленный технический результат достигается тем, что устройство для канального углового прессования, содержащее пуансоны и матрицу с n≥2 расположенными в одной плоскости прямолинейными каналами, каждый из которых выполнен с двумя входными отверстиями, предназначенными для введения пуансонов, и пересекающимся в одной точке с другими каналами так, что все каналы вместе образуют звезду с исходящими из точки пересечения каналов лучами по числу пуансонов p=2n, снабжено m≥1 аналогичными имеющимся каналами, пересекающимися с ними в точке их пересечения и лежащими вне плоскости их расположения.The problem is solved, and the claimed technical result is achieved by the fact that the device for channel angular pressing containing punches and a matrix with n≥2 rectilinear channels located in the same plane, each of which is made with two inlets intended for introducing punches, and intersecting in at one point with other channels so that all the channels together form a star with rays emanating from the point of intersection of the channels according to the number of punches p = 2n, equipped with m≥1 similar available channels, per -intersecting with them at their point of intersection, and lying outside the plane of their arrangement.

Заявленная полезная модель поясняется графическими материалами, где:The claimed utility model is illustrated by graphic materials, where:

- на фиг. 1 схематично изображено устройство канального углового прессования в плане для n=2 и m=1;- in FIG. 1 schematically shows a channel angular pressing device in plan for n = 2 and m = 1;

- на фиг. 2 изображена пространственная схема расположения каналов в матрице для n=2 и m=1.- in FIG. 2 shows a spatial arrangement of the channels in the matrix for n = 2 and m = 1.

Очевидно, что n и m - простые целые числа.Obviously, n and m are prime integers.

Устройство для канального углового прессования (фиг. 1) содержит матрицу 1 и, например, шесть пуансонов 2, 3, 4, 5, 6, 7. Матрица 1 выполнена с тремя пересекающимися прямолинейными каналами (два из которых размещены, как и в прототипе, в одной плоскости, а третий - вне этой плоскости, но пересекает указанную плоскость в точке пересечения размещенных в ней каналов), каждый из которых выполнен с двумя входными отверстиями. Входные отверстия 8, 9, 10, 11, 12, 13 каналов предназначены для введения соответствующих пуансонов 2, 3, 4, 5, 6, 7. Каждый из каналов пересекается двумя соседними каналами так, что все каналы вместе образуют пространственную звезду с исходящими из точки пересечения лучами по числу пуансонов (число лучей равно количеству пуансонов p=2n=2×3=6). В месте пересечения каналы сопрягаются радиусами R=a/2 (а - размер поперечного сечения канала).The device for channel angular pressing (Fig. 1) contains a matrix 1 and, for example, six punches 2, 3, 4, 5, 6, 7. Matrix 1 is made with three intersecting rectilinear channels (two of which are located, as in the prototype, in one plane, and the third is outside this plane, but crosses the specified plane at the intersection of the channels located in it), each of which is made with two inlets. The inlet openings 8, 9, 10, 11, 12, 13 of the channels are intended for introducing the corresponding punches 2, 3, 4, 5, 6, 7. Each of the channels intersects with two adjacent channels so that all the channels together form a spatial star with outgoing the point of intersection of the rays in the number of punches (the number of rays is equal to the number of punches p = 2n = 2 × 3 = 6). At the intersection, the channels are mated with radii R = a / 2 (a is the size of the cross section of the channel).

Прессование осуществляется одним из пуансонов, еще один создает подпор заготовки, другие перекрывают оставшиеся каналы, давая возможность заготовке перемещаться только в заданном направлении. Привод пуансонов 2, 3, 4, 5, 6, 7 может быть выполнен раздельным, например, от индивидуальных гидроцилиндров (в графических материалах не показано).Pressing is carried out by one of the punches, another creates a backing up of the workpiece, others block the remaining channels, allowing the workpiece to move only in a given direction. The drive of the punches 2, 3, 4, 5, 6, 7 can be performed separately, for example, from individual hydraulic cylinders (not shown in graphic materials).

Заявленная полезная модель работает следующим образом.The claimed utility model works as follows.

Заготовка, поступая из приемного отверстия (8, 9, 10, 11, 12, 13) канала, которым может быть любое из имеющихся, проталкивается в один из оставшихся пяти каналов и, проходя через место их пересечения, получает сдвиговые деформации. В зависимости от используемых каналов угол пересечения может изменяться. Возможные для данного устройства варианты изменения угла пересечения каналов приведены в таблице.The workpiece, coming from the receiving opening (8, 9, 10, 11, 12, 13) of the channel, which can be any of the available, is pushed into one of the remaining five channels and, passing through the place of their intersection, receives shear deformations. Depending on the channels used, the angle of intersection may vary. Possible for this device options for changing the angle of intersection of the channels are given in the table.

Величина деформации за один проход через очаг деформации увеличивается с уменьшением угла пересечения каналов. Для накопления деформации заготовку прессуют в несколько проходов. Подпор заготовки обеспечивается пуансоном, в направлении которого течет металл на данном этапе прессования, причем остальные пуансоны обеспечивают перекрытие каналов, в которых они расположены, т.е. требуемый маршрут ограничивается оставшимися пуансонами, перекрывающими каналы, по которым на данном проходе заготовка не должна следовать.The magnitude of the deformation in one pass through the deformation zone increases with decreasing angle of intersection of the channels. To accumulate deformation, the workpiece is pressed in several passes. The workpiece is supported by a punch in the direction of which the metal flows at this stage of pressing, with the remaining punches providing overlapping of the channels in which they are located, i.e. the required route is limited to the remaining punches blocking the channels along which the workpiece should not follow on this passage.

Поскольку один из каналов, образующий лучи 14 и 15 (см. фиг. 2), лежит вне плоскости двух других каналов, при задействовании всех трех (и более) каналов обеспечивается широкая вариативность схем прессования за счет возможности как бы поворота заготовки, а сдвиговые деформации в заготовке осуществляются в разных плоскостях, что способствует повышению интенсивности накопления деформаций.Since one of the channels, forming beams 14 and 15 (see Fig. 2), lies outside the plane of the other two channels, when all three (or more) channels are used, wide variation of the pressing schemes is ensured due to the possibility of turning the workpiece, as it were, and shear deformations in the workpiece are carried out in different planes, which contributes to an increase in the strain accumulation rate.

Заявленная полезная модель может обеспечивать одновременное прессование двух заготовок. В этом случае пара пуансонов, размещенных в каналах напротив друг друга, смыкаются в месте пересечения каналов, образуя пары пересекающихся каналов, расположенных напротив друг друга относительно оси сомкнутых пуансонов. В этом случае угол 180°, при котором очагов деформации не образуется, автоматически исключается из рассмотрения, т.к. в противолежащих отверстиях канала будут располагаться пуансоны, закрывая доступ заготовке. При этом в местах пересечения каналов заготовка дважды меняет направление перемещения, а значит, во время одного прохода она прессуется через два очага деформации, что позволяет увеличить накопленную деформацию. При изменении направления прессования в тех же каналах заготовка проходит в обратном направлении еще через два очага деформации. Таким образом, благодаря циклическому воздействию пуансонов на торцы заготовки, требуется меньшее количество проходов для накопления заданной величины деформации. Другими словами, интенсивность измельчения структуры металла заготовки повышается. Кроме того, в местах пересечения каналов при такой схеме прессования образуется сужение, что позволяет сообщить заготовке дополнительные напряжения сжатия.The claimed utility model can provide simultaneous pressing of two workpieces. In this case, a pair of punches placed in the channels opposite each other are closed at the intersection of the channels, forming a pair of intersecting channels located opposite each other relative to the axis of the closed punches. In this case, the angle of 180 °, at which no foci of deformation is formed, is automatically excluded from consideration, because punches will be located in opposite openings of the channel, blocking access to the workpiece. At the same time, at the intersection of the channels, the workpiece twice changes the direction of movement, which means that during one pass it is pressed through two centers of deformation, which allows to increase the accumulated deformation. When the pressing direction is changed in the same channels, the workpiece passes in the opposite direction through two more deformation zones. Thus, due to the cyclic effect of the punches on the ends of the workpiece, a smaller number of passes are required to accumulate a given strain value. In other words, the grinding intensity of the metal structure of the workpiece increases. In addition, at the intersection of the channels with such a pressing pattern, a narrowing is formed, which allows the workpiece to inform additional compression stresses.

Исходя из выше сказанного, можно сделать вывод, что при реализации полезной модели поставленная задача - расширение технологических возможностей устройства канального углового прессования - решена, и заявленный технический результат - повышение качества прессования за счет вариативности схем и углов пересечения каналов в разных плоскостях, повышения интенсивности накопления деформаций в одном устройстве за один проход заготовки через матрицу и обеспечения циклического прессования - достигнут. Конструкция матрицы сохранена весьма простой. При этом во всех схемах прессования может быть использован подпор за счет создания противодавления, исключающее возможность искажения переднего торца заготовки, т.к. он упирается в один из пуансонов, создающим противодавление, и является плоским, перпендикулярным продольной оси прессуемой заготовки. Задний торец прессуемой заготовки также остается плоским перпендикулярным ее продольной оси, т.к. на разных этапах процесса канального углового прессования направления продольной оси заготовки и прессующего пуансона совпадают.Based on the foregoing, we can conclude that when implementing the utility model, the task set - expanding the technological capabilities of the channel angular pressing device - has been solved, and the claimed technical result is improving the quality of pressing due to the variability of the schemes and angles of intersection of channels in different planes, increasing the intensity of accumulation deformations in one device in one pass of the workpiece through the die and ensuring cyclic pressing is achieved. The design of the matrix is kept very simple. At the same time, backpressure can be used in all pressing schemes by creating back pressure, which eliminates the possibility of distortion of the front end of the workpiece, since it abuts against one of the punches, creating a back pressure, and is flat, perpendicular to the longitudinal axis of the pressed workpiece. The rear end of the pressed billet also remains flat perpendicular to its longitudinal axis, because at different stages of the channel angular pressing process, the directions of the longitudinal axis of the workpiece and the pressing punch coincide.

Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в формуле признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности необходимых признаков, неизвестной на дату приоритета из уровня техники и достаточной для получения заявленного технического результата.The analysis of the claimed technical solution for compliance with the conditions of patentability showed that the characteristics indicated in the formula are essential and interconnected with the formation of a stable set of necessary features, unknown at the priority date from the prior art and sufficient to obtain the claimed technical result.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed technical solution:

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначен для осуществления процесса обработки давлением металлов и сплавов;- the object embodying the claimed technical solution, in its implementation is intended to implement the process of pressure treatment of metals and alloys;

- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в формуле полезной модели, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;- for the claimed object in the form described in the utility model, the possibility of its implementation using the methods and methods described above or known from the prior art on the priority date has been confirmed;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.- the object embodying the claimed technical solution, when implemented, is able to ensure the achievement of the technical result perceived by the applicant.

Следовательно, заявленный объект соответствует критериям патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.Therefore, the claimed object meets the criteria of patentability "novelty" and "industrial applicability" under applicable law.

Claims

A device for channel angular pressing, containing punches and a matrix with n≥2 rectilinear channels located in the same plane with the intersection at one point and with the formation of rays emanating from the specified point, the number of which p = 2n is equal to the number of punches, with each rectilinear channel with two inlets intended for introducing punches, characterized in that the matrix is made of at least one channel, similar to the specified rectilinear channels, which is located outside the plane zheniya last crossing them at the point of intersection.