RU2509621C1 - Die block for angular moulding - Google Patents
Die block for angular moulding Download PDFInfo
- Publication number
- RU2509621C1 RU2509621C1 RU2012154557/02A RU2012154557A RU2509621C1 RU 2509621 C1 RU2509621 C1 RU 2509621C1 RU 2012154557/02 A RU2012154557/02 A RU 2012154557/02A RU 2012154557 A RU2012154557 A RU 2012154557A RU 2509621 C1 RU2509621 C1 RU 2509621C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channels
- intermediate channel
- receiving
- cross
- channel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Forging (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки давлением металлов и сплавов, преимущественно алюминиевых, медных, титановых и предназначено для получения изделий с повышенными механическими свойствами за счет более интенсивного фрагментирования структур с образованием мелкозернистой, однородной структуры материала изделий.The invention relates to the field of pressure treatment of metals and alloys, mainly aluminum, copper, titanium, and is intended to obtain products with improved mechanical properties due to more intense fragmentation of structures with the formation of a fine-grained, uniform structure of the material of the products.
Из уровня техники известно устройство для равноканального углового прессования в виде матрицы, выполненной с тремя пересекающимися каналами. В процессе осуществления данного способа заготовку подвергают сдвиговой деформации путем перемещения по промежуточному каналу, форма которого геометрически идентична форме приемного и выходного каналов (RU 2181314 С2, 20.04.2002).The prior art device for equal channel angular pressing in the form of a matrix made with three intersecting channels. In the process of implementing this method, the workpiece is subjected to shear deformation by moving along an intermediate channel, the shape of which is geometrically identical to the shape of the receiving and output channels (RU 2181314 C2, 04.20.2002).
Недостатком известного устройства является низкая интенсивность структурообразования, недостаточная однородность получаемых структур.A disadvantage of the known device is the low intensity of structure formation, insufficient homogeneity of the resulting structures.
Наряду с этим известно устройство для прессования с сужающимся участком матрицы в виде уступа в центре единственного канала (Грешнов В.М. «Некоторые конструктивные схемы кузнечно-прессового оборудования для новых технологических процессов обработки металлов давлением», сб. научных трудов конгресса «Кузнец-2008»: «Состояние, проблемы и перспективы развития кузнечно-прессового машиностроения, - кузнечно-штамповочного производства и обработки металлов давлением - основы машиностроительного комплекса и национальной безопасности России», Рязань, ОАО «ТЯЖПРЕССМАШ», 2008, с.176-180).Along with this, there is a known device for pressing with a tapering section of the matrix in the form of a ledge in the center of a single channel (Greshnov V.M. “Some structural schemes of forging and pressing equipment for new technological processes of metal forming”, collection of scientific works of the Congress “Kuznets-2008” ":" The state, problems and prospects of the development of forge-and-press machine building, - forging and stamping production and metal processing, are the foundations of the machine-building complex and the national security of Russia ", Ryazan, OJSC TYAZHPRESSMASH, 2008, p.176-180).
Недостатком известного устройства является ограниченность применения для проработки структуры крупных слитков с последующим их использованием в качестве заготовок под штамповку или прокатку для получения промышленного металла; проработки компактов из порошков для снижения остаточной пористости. В том и другом случаях интенсивность проработки структур низкая.A disadvantage of the known device is the limited application for the study of the structure of large ingots with their subsequent use as blanks for stamping or rolling to obtain industrial metal; development of compacts from powders to reduce residual porosity. In both cases, the intensity of the study of structures is low.
Наиболее близким, известным из уровня техники решением по технической сути и назначению по отношению к предлагаемому является штамп для равноканального углового прессования, содержащий бандаж, пуансон и матрицу, по меньшей мере, с тремя пересекающимися приемным, промежуточным и выходным каналами. Приемный и выходной каналы имеют идентичные квадратные сечения. Промежуточный канал выполнен винтовым (RU 2440210 С1, 20.01.2012).The closest solution known from the prior art in terms of technical nature and purpose with respect to the proposed one is a stamp for equal channel angular pressing, containing a bandage, punch and die, with at least three intersecting receiving, intermediate and output channels. The receiving and output channels have identical square sections. The intermediate channel is made screw (RU 2440210 C1, 01/20/2012).
К недостаткам указанного штампа следует отнести отсутствие дополнительно создаваемых деформаций сжатия в промежуточном канале и деформаций растяжения на выходе из промежуточного канала, существенно влияющих на интенсивность накопления деформаций, а значит, и дополнительное измельчение структуры.The disadvantages of this stamp include the lack of additionally created compression strains in the intermediate channel and tensile strains at the outlet of the intermediate channel, which significantly affect the strain accumulation rate, and, therefore, additional refinement of the structure.
Технический результат, достигаемый при реализации заявленного изобретения, заключается в повышении интенсивности образования мелкозернистой структуры и уровня механических характеристик материала изделий путем создания дополнительных напряжений сжатия и растяжения при течении металла через промежуточный канал. За счет этого в металле накапливаются дополнительные деформации, способствующие не только повышению механических свойств, но и получению более однородной структуры.The technical result achieved by the implementation of the claimed invention is to increase the intensity of the formation of a fine-grained structure and the level of mechanical characteristics of the material of the products by creating additional compressive and tensile stresses when the metal flows through the intermediate channel. Due to this, additional strains accumulate in the metal, which contribute not only to an increase in mechanical properties, but also to a more uniform structure.
Указанный технический результат достигается тем, что посредством того, что штамп для углового прессования содержит бандаж, пуансон и матрицу с приемным и выходным каналами, расположенными параллельно и выполненными в поперечном сечении геометрически идентичными, соединенными между собой промежуточным каналом под углом θ, согласно изобретению промежуточный канал выполнен таким образом, что сечение по всей его длине, в плоскости, перпендикулярной осям приемного и выходного каналов, геометрически идентично поперечному сечению приемного и выходного каналов, при этом угол наклона составляет 120°≤θ≤135°.The specified technical result is achieved by the fact that, due to the fact that the stamp for angular pressing contains a bandage, a punch and a matrix with receiving and output channels located parallel and made in cross section geometrically identical, interconnected by an intermediate channel at an angle θ, according to the invention, an intermediate channel made in such a way that the cross section along its entire length, in a plane perpendicular to the axes of the receiving and output channels, is geometrically identical to the cross section of the receiving and output channels, wherein the angle is 120 ° ≤θ≤135 °.
Сечения в плоскости, перпендикулярной оси промежуточного канала, уменьшаются до размера b=a×k по высоте (а - параметр, определяющий ширину приемного и выходного каналов;
Для межосевого расстояния S приемного и выходного каналов целесообразно назначать значения в диапазоне
Изобретение поясняется графическими материалами, где:The invention is illustrated by graphic materials, where:
- на фиг.1 схематично изображен штамп для углового прессования;- figure 1 schematically shows a stamp for angular pressing;
- на фиг.2 показана 3-D модель каналов матрицы;- figure 2 shows a 3-D channel model of the matrix;
- на фиг.3 - три пересекающихся канала матрицы с основными параметрами;- figure 3 - three intersecting channel matrix with the main parameters;
- на фиг.4 - сечение А-А промежуточного канала;- figure 4 is a section aa of the intermediate channel;
- на фиг.5 - поперечное сечение Б-Б промежуточного канала.- figure 5 is a cross section bB of the intermediate channel.
Заявленный штамп содержит бандаж 1 (см. фиг.1), в который запрессованы две полуматрицы 2 и 3. В полуматрицах выполнены приемный канал 4, промежуточный канал 5 и выходной канал 6. Приемный и выходной каналы (4 и 6) расположены параллельно и выполнены в поперечном сечении геометрически идентичными. Промежуточный канал 5, соединяющий приемный и выходной каналы (4 и 6) под углом 9, выполнен таким образом, что сечение А-А (см. фиг.4) по всей его длине в плоскости, перпендикулярной осям приемного и выходного каналов (4 и 6), остается геометрически идентичным поперечному сечению приемного и выходного каналов (4 и 6). Сечение Б-Б (см. фиг.5) в плоскости, перпендикулярной оси промежуточного канала 5, уменьшается до размера b=a×k по высоте (а - параметр, определяющий ширину приемного и выходного каналов;
Заготовка 7 из необходимого сплава устанавливается в приемном канале 4, высота которого L1 (см. фиг.1), и проталкивается пуансоном 8 в промежуточный канал 5. Полуматрицы 2 и 3 фиксируются относительно друг друга штифтами 9. Бандаж 1 выполнен асимметричным с целью обеспечения соосности прикладываемой нагрузки и оси симметрии штампа. Пуансон 8 выполнен так, что его сечение идентично сечению приемного канала 4.A blank 7 of the necessary alloy is installed in the
Заявленный штамп для углового комбинированного прессования работает следующим образом.The claimed stamp for angular combined pressing works as follows.
На поверхность металлической заготовки 7 высотой (0,7-0,8)×L1 и на рабочую поверхность пуансона 8 наносят слой технологической смазки. Затем заготовку 7 с нанесенной технологической смазкой помещают в приемный канал 4 до соприкосновения ее нижнего торца с местом пересечения приемного и промежуточного каналов (4 и 5). После чего пуансон 8 вводят в приемный канал 4 до соприкосновения с верхним торцом исходной заготовки 7. Деформация происходит постепенным проталкиванием заготовки 7 пуансоном 8 в промежуточный канал 5. При течении металла через промежуточный канал 5 заготовка 7 подвергается дополнительным деформациям сжатия. Для последующего продавливания заготовки 7 в выходной канал 6 используют следующую заготовку (на чертеже не показана), идентичную заготовке 7. При этом каждая заготовка испытывает два цикла деформации простого сдвига, а именно: при вхождении заготовки 7 из приемного канала 4 в промежуточный канал 5 и перетекании металла из промежуточного канала 5 в выходной канал 6, а также дополнительные деформации сжатия и растяжения при выдавливании заготовки 7 через промежуточный канал 8, в котором сечение заготовки 7 в одном из направлений сначала уменьшается до размера b, а при дальнейшем проталкивании через выходной канал 5 заготовка 7 приобретает первоначальные размеры поперечного сечения а. Заполнение выходного канала 6 металлом, вытесняемым из промежуточного канала 5, происходит за счет противодавления, создаваемого со стороны предыдущей заготовки, находящейся в матрице, силами контактного трения и сопровождается сообщением заготовке 7 дополнительной деформации растяжения.A layer of process lubricant is applied to the surface of the metal billet 7 with a height of (0.7-0.8) × L1 and to the working surface of the punch 8. Then, the preform 7 with the applied technological lubricant is placed in the
Таким образом, изделие подвергается двум актам деформации простым сдвигом и дополнительным двум актам знакопеременной деформации сжатия и растяжения, за счет чего повышается интенсивность образования мелкозернистой структуры металла заготовки, а также повышается однородность получаемых структур и, как следствие, повышаются механические характеристики материала.Thus, the product undergoes two acts of deformation by simple shear and two additional acts of alternating deformation of compression and tension, which increases the rate of formation of the fine-grained structure of the workpiece metal, and also increases the uniformity of the resulting structures and, as a result, increases the mechanical characteristics of the material.
В таблице 1 охарактеризованы конкретные значения угла пересечения каналов 9 из принятого диапазона, соответствующие значения коэффициента k, процент уменьшения размера промежуточного канала по сравнению с параметром а и процент повышения мелкозернистости и однородности получаемой структуры.Table 1 describes the specific values of the angle of intersection of the channels 9 from the adopted range, the corresponding values of the coefficient k, the percentage reduction in the size of the intermediate channel compared to parameter a, and the percentage increase in fine grain and uniformity of the resulting structure.
Из вышесказанного следует, что совокупность существенных признаков, отраженная в формуле изобретения, обеспечивает получение заявленного технического результата - повышение интенсивности фрагментирования структур, однородности получаемых структур при одновременном повышении механических характеристик.From the foregoing, it follows that the set of essential features reflected in the claims provides the claimed technical result - an increase in the fragmentation intensity of structures, the homogeneity of the resulting structures while increasing mechanical characteristics.
Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в формуле признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности, неизвестной на дату приоритета из уровня техники, необходимых признаков, достаточной для получения требуемого синергетического (сверхсуммарного) 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 population unknown at the priority date from the prior art, the necessary features sufficient to obtain the required synergistic (over-total) 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 обработки давлением металлов и сплавов, преимущественно алюминиевых, медных, титановых, и предназначен для получения изделий с повышенными механическими свойствами за счет более интенсивного фрагментирования структур с образованием мелкозернистой, однородной структуры материала изделий;- an object embodying the claimed technical solution, when implemented, is intended for pressure treatment of metals and alloys, mainly aluminum, copper, titanium, and is intended to produce products with improved mechanical properties due to more intense fragmentation of structures with the formation of a fine-grained, homogeneous structure of the product material;
- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в формуле, 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 formula, the possibility of its implementation using the methods and methods described above or known from the prior art on the priority date is 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 требованиям условий патентоспособности «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.Therefore, the claimed subject matter meets the requirements of the patentability conditions of “novelty”, “inventive step” and “industrial applicability” under applicable law.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012154557/02A RU2509621C1 (en) | 2012-12-17 | 2012-12-17 | Die block for angular moulding |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012154557/02A RU2509621C1 (en) | 2012-12-17 | 2012-12-17 | Die block for angular moulding |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2509621C1 true RU2509621C1 (en) | 2014-03-20 |
Family
ID=50279616
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012154557/02A RU2509621C1 (en) | 2012-12-17 | 2012-12-17 | Die block for angular moulding |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2509621C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020075183A (en) * | 2001-03-23 | 2002-10-04 | 김호경 | Method and apparatus for fine particle formation |
RU2345861C2 (en) * | 2006-12-22 | 2009-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет | Facility for continuous angular pressing |
RU2379148C2 (en) * | 2008-04-07 | 2010-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Method of metal pressing and device for its implementation |
UA51524U (en) * | 2009-12-16 | 2010-07-26 | Донбасская Государственная Машиностроительная Академия | Method of equal-channel angular pressing |
RU2440210C1 (en) * | 2010-07-16 | 2012-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | Even channel angle extruder |
-
2012
- 2012-12-17 RU RU2012154557/02A patent/RU2509621C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020075183A (en) * | 2001-03-23 | 2002-10-04 | 김호경 | Method and apparatus for fine particle formation |
RU2345861C2 (en) * | 2006-12-22 | 2009-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет | Facility for continuous angular pressing |
RU2379148C2 (en) * | 2008-04-07 | 2010-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Method of metal pressing and device for its implementation |
UA51524U (en) * | 2009-12-16 | 2010-07-26 | Донбасская Государственная Машиностроительная Академия | Method of equal-channel angular pressing |
RU2440210C1 (en) * | 2010-07-16 | 2012-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | Even channel angle extruder |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Song et al. | Process design for closed-die forging of bevel gear by finite element analyses | |
Beygelzimer et al. | Planar twist extrusion versus twist extrusion | |
Suo et al. | The simulation of deformation distribution during ECAP using 3D finite element method | |
Lezhnev et al. | Research of combined process “Rolling-pressing” influence on the microstructure and mechanical properties of aluminium | |
UA95431C2 (en) | Four-die forging device for forging presses | |
Sergey et al. | Influence of combined process “rolling-pressing” on microstructure and mechanical properties of copper | |
Liu et al. | Finite element simulation of effect of part shape on forming quality in fine-blanking process | |
RU2692353C1 (en) | Production method of pressed products and production line for them | |
RU2440210C1 (en) | Even channel angle extruder | |
KR101854194B1 (en) | Press forming method and method of manufacturing press formed product | |
CN105414233A (en) | Backward extrusion die with back pressure and processing technology adopting same | |
RU2491147C2 (en) | Method of forging large-sized half-bodies of ball valves with throat and spherical part | |
RU2509621C1 (en) | Die block for angular moulding | |
RU141441U1 (en) | STAMP FOR ANGULAR PRESS | |
CN103469131B (en) | A kind of intermediate blank preparation method analyzing Magnesium Alloy performance inhomogeneities | |
RU144975U1 (en) | STAMP FOR ANGULAR PRESS | |
RU2492010C1 (en) | Method of copper and copper alloy contact wiredrawing | |
Chang et al. | Effects of grain size on micro backward extrusion of copper | |
Yoshida et al. | Influence of processing parameters on bonding conditions in backward extrusion forged bonding | |
RU2519697C1 (en) | Angular forming process | |
RU2450882C2 (en) | Method of hardening annular billet by channel-angular forming and device to this end | |
Volkov et al. | Development of a Method of Forging Long-Length Blanks with Intensification of Shear Deformation | |
Romanenko et al. | Deformation action of screw rolling on a cast wheel billet | |
RU2315117C2 (en) | Method of deformation treatment of materials and device for realization of this method | |
Pesin et al. | Development of the technology of various large bodies manufacturing based on combined methods of deformation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181218 |