RU2660497C2 - Method of plastic structure formation of metals in intensive plastic deformation and a device for its implementation - Google Patents

Method of plastic structure formation of metals in intensive plastic deformation and a device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2660497C2
RU2660497C2 RU2016149311A RU2016149311A RU2660497C2 RU 2660497 C2 RU2660497 C2 RU 2660497C2 RU 2016149311 A RU2016149311 A RU 2016149311A RU 2016149311 A RU2016149311 A RU 2016149311A RU 2660497 C2 RU2660497 C2 RU 2660497C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
punch
extrusion
reverse
force
ring
Prior art date
Application number
RU2016149311A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016149311A3 (en
RU2016149311A (en
Inventor
Владимир Георгиевич Шибаков
Дмитрий Леонидович Панкратов
Антон Павлович Андреев
Рамиль Фавзятович Утяганов
Ростислав Владимирович Шибаков
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет", (ФГАОУ ВО КФУ)
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 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет", (ФГАОУ ВО КФУ) filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет", (ФГАОУ ВО КФУ)
Priority to RU2016149311A priority Critical patent/RU2660497C2/en
Publication of RU2016149311A3 publication Critical patent/RU2016149311A3/ru
Publication of RU2016149311A publication Critical patent/RU2016149311A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2660497C2 publication Critical patent/RU2660497C2/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/06Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J13/00Details of machines for forging, pressing, or hammering
    • B21J13/02Dies or mountings therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D7/00Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
    • C21D7/02Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working
    • C21D7/10Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the whole cross-section, e.g. of concrete reinforcing bars

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to the field of pressure metal treatment and can be used to produce an ultra-fine grain metal structure in ring billets. Ring billet is placed on a die and the inner and peripheral parts are alternately deformed by repeating the reverse and direct extrusion operations. Two movable hollow punches are used. First punch is installed inside the second one. Reverse extrusion operations of the ring billet are performed by applying extrusion force to the first punch and back force to the second punch. Direct extrusion operations are carried out by applying extrusion force to the second punch and back force to the first punch.
EFFECT: as a result, the ultra-fine grain structure in massive forgings is obtained.
2 cl, 5 dwg, 3 tbl

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, и может быть использовано для получения ультрамелкозернистой (УМЗ) структуры металла в кольцевых заготовках, включая крупногабаритные.The invention relates to the field of metal forming, and can be used to obtain ultrafine-grained (UFG) metal structures in ring blanks, including large ones.

Известны способ и устройство для структурообразования металлов путем деформации металлической заготовки осадкой с кручением [1]. Способ осуществляется следующим образом: заготовку устанавливают на неподвижную нижнюю плиту пресса, затем ее подвергают воздействию верхней плиты пресса, двигающейся на заготовку, которая (плита) осуществляет одновременно поступательное движение, производя осадку заготовки и вращательное движение - кручение заготовки.A known method and device for the structuring of metals by deformation of a metal billet by upsetting with torsion [1]. The method is as follows: the workpiece is installed on a stationary lower press plate, then it is exposed to the upper press plate moving on the workpiece, which (the plate) simultaneously translates, producing draft of the workpiece and rotational movement - torsion of the workpiece.

Недостатком [1] является ограничение по размерам заготовки, заготовка не должна превышать размеров: по диаметру 10 мм, по толщине 1,2 ммThe disadvantage of [1] is the restriction on the size of the workpiece, the workpiece should not exceed the size: diameter 10 mm, thickness 1.2 mm

Известны способ и устройство для структурообразования металлов прокаткой их между двумя и более гладкими валками большого диаметра [2]. Способ осуществляется следующим образом: заготовку подают в пространство между двумя гладкими вращающимися валками, она захватывается ими и подвергается прокатке между ними, т.е. уменьшению одного размера за счет увеличения других двух. Если требуется, то заготовку подвергают повторной прокатке между валками, установленными с меньшим зазором, для дальнейшего снижения размера заготовки.A known method and device for structure formation of metals by rolling them between two or more smooth rolls of large diameter [2]. The method is as follows: the workpiece is fed into the space between two smooth rotating rolls, it is captured by them and subjected to rolling between them, i.e. reducing one size by increasing the other two. If required, the workpiece is subjected to re-rolling between the rolls installed with a smaller gap, to further reduce the size of the workpiece.

Недостатком [2] является невозможность получения кольцевых заготовок с большими габаритами и мелкозернистой структурой.The disadvantage of [2] is the inability to obtain ring blanks with large dimensions and a fine-grained structure.

Известны способ и устройство для структурообразования металлов при равноканальном угловом прессовании [3], при этом устройство содержит узел для деформирования, имеющий два сообщающихся канала, в одном из которых размещается заготовка, и узел для нагружения, при помощи которого проталкивают заготовку во второй канал, при этом каналы узла для деформирования расположены под углом один к другому и имеют одинаковые диаметры, равные диаметру заготовки.A known method and device for the structure formation of metals with equal channel angular pressing [3], the device contains a node for deformation, having two communicating channels, one of which is placed the workpiece, and a node for loading, with which the workpiece is pushed into the second channel, this channel node for deformation are located at an angle to one another and have the same diameters equal to the diameter of the workpiece.

Недостатком [3] является ограничение по энергосиловым параметрам, в частности по прочностным характеристикам матрицы для прессования, что в свою очередь сказывается на максимальных размерах заготовки. Представляет также определенную техническую трудность создание в данной схеме высокого гидростатического давления сжатия для повышения пластичности металла.The disadvantage of [3] is the limitation on energy-power parameters, in particular on the strength characteristics of the pressing matrix, which in turn affects the maximum dimensions of the workpiece. It is also a certain technical difficulty to create a high hydrostatic compression pressure in this circuit to increase the ductility of the metal.

Известны способ и устройство для структурообразования металлов при деформации по схеме "песочные часы" [4], при которых цилиндрическую металлическую заготовку в холодном состоянии подвергают прямому выдавливанию и осадке в несколько циклов. Способ включает многократное деформирование заготовки с сохранением ее первоначальной формы и размеров после каждого цикла деформирования, при этом деформирование заготовки в каждом цикле осуществляют путем ее выдавливания с последующей одновременной осадкой выдавленной части заготовки, при этом в каждом последующем цикле деформирования направление выдавливания изменяют на противоположное относительно направления выдавливания в предыдущем цикле.A known method and device for the structuring of metals during deformation according to the hourglass [4], in which a cylindrical metal billet in a cold state is subjected to direct extrusion and sediment in several cycles. The method involves repeated deformation of the preform with preservation of its original shape and size after each deformation cycle, while the deformation of the preform in each cycle is carried out by extrusion followed by simultaneous settlement of the extruded part of the preform, and in each subsequent deformation cycle, the extrusion direction is reversed relative to the direction extrusions in the previous cycle.

Недостатками [4] является ограничения по габаритам заготовки и по энергосиловым параметрам, а также, по прочностным параметрам матрицы для прессования.The disadvantages [4] are the restrictions on the dimensions of the workpiece and on power parameters, as well as on the strength parameters of the matrix for pressing.

Наиболее близким по существу заявляемого изобретения, прототипом, является способ структурообразования [5], заключающийся в том, что для пластического структурообразования нагретую заготовку размещают в кольцевом канале матрицы, а затем деформируют путем продавливания через пересекающиеся кольцевые каналы, посредством кольцевого пуансона. При деформировании осуществляется поперечное выдавливание.The closest to the essence of the claimed invention, the prototype is a method of structure formation [5], which consists in the fact that for plastic structure formation a heated billet is placed in the annular channel of the matrix, and then deformed by forcing through intersecting annular channels through an annular punch. During deformation, transverse extrusion is carried out.

Недостатком прототипа [5] является невозможность изготовления крупногабаритных заготовок и заготовок в форме колец.The disadvantage of the prototype [5] is the impossibility of manufacturing large-sized blanks and blanks in the form of rings.

Техническим результатом данного изобретения является получение УМЗ структуры в массивных поковках из металлов и сплавов, имеющих кольцевую форму.The technical result of this invention is to obtain UFG structures in massive forgings from metals and alloys having a ring shape.

Цели достигают тем, что заготовка последовательно деформируется прямым и обратным выдавливанием, до достижения необходимой структуры материала. Деформирование производится по одному из следующих алгоритмом или комбинацией алгоритмов (Фиг. 1):The goals are achieved by the fact that the workpiece is sequentially deformed by direct and reverse extrusion, until the desired material structure is achieved. The deformation is performed according to one of the following algorithm or a combination of algorithms (Fig. 1):

1. Исходное состояние (А) - обратное выдавливание (U1) образного кольца - образование исходной формы (Ок) прямым выдавливанием из U образного кольца (А+U1→Ок);1. The initial state (A) - reverse extrusion (U 1 ) of the shaped ring - the formation of the original shape (O to ) by direct extrusion from the U of the shaped ring (A + U 1 → Ok);

2. Исходное состояние (А) - обратное выдавливание (Т1) образного кольца - образование исходной формы (Ок) прямым выдавливанием из (Т1) образного кольца (А+Т1→Ок);2. The initial state (A) - reverse extrusion (T 1 ) of the shaped ring - the formation of the original form (O to ) by direct extrusion from (T 1 ) the shaped ring (A + T 1 → O to );

3. Исходное состояние (А) - обратное выдавливание (U1) образного кольца - образование исходной формы (O) прямым выдавливанием из (U1) образного кольца - обратное выдавливание (Т2) образного кольца - образование исходной формы (Ок) прямым выдавливанием из (Т2) образного кольца (A+U1+O+T2→Ок);3. The initial state (A) - reverse extrusion (U 1 ) of the figurative ring - the formation of the original form (O) by direct extrusion from (U 1 ) the figurative ring - reverse extrusion (T 2 ) of the figurative ring - the formation of the original form (O to ) direct extruding from (T 2 ) a shaped ring (A + U 1 + O + T 2 → O k );

4. Исходное состояние (А) - обратное выдавливание (Т1) образного кольца - образование исходной формы (O) прямым выдавливанием из (Т1) образного кольца - обратное выдавливание (U2) образного кольца - образование исходной формы (Ок) прямым выдавливанием из (U2) образного кольца (А+Т1+О+U2→Ок);4. The initial state (A) - reverse extrusion (T 1 ) of the figurative ring - the formation of the original form (O) by direct extrusion from (T 1 ) the figurative ring - reverse extrusion (U 2 ) of the figurative ring - the formation of the initial form (O to ) direct extruding from (U 2 ) a shaped ring (A + T 1 + O + U 2 → O k );

5. Исходное состояние (А) - обратное выдавливание (U1) образного кольца - образование исходной формы (O) прямым выдавливанием из (U1) образного кольца-кантовка (К) - обратное выдавливание (U2) образного кольца - образование исходной формы (Ок) прямым выдавливанием из (U2) образного кольца. (A+U1+O+K+U2→Ок);5. The initial state (A) - reverse extrusion (U 1 ) of the figurative ring - the formation of the original form (O) by direct extrusion of the (U 1 ) figurative ring-groove (K) - reverse extrusion (U 2 ) of the figurative ring - the formation of the original form (O k ) by direct extrusion of a (U 2 ) shaped ring. (A + U 1 + O + K + U 2 → O k );

6. Исходное состояние (А) - обратное выдавливание (T1) образного кольца - образование исходной формы (O) прямым выдавливанием из (Т1) образного кольца-кантовка (К) - обратное выдавливание (Т2) образного кольца - образование исходной формы (Ок) прямым выдавливанием из (Т2) образного кольца (A+T1+O+K+Т2→Ок);6. The initial state (A) - reverse extrusion (T 1 ) of the shaped ring - the formation of the original shape (O) by direct extrusion of the (T 1 ) shaped ring-groove (K) - the reverse extrusion (T 2 ) of the shaped ring - the formation of the original shape (O k ) by direct extrusion of a (T 2 ) shaped ring (A + T 1 + O + K + T 2 → O k );

7. Исходное состояние (А) - обратное выдавливание (U1) образного кольца - образование исходной формы (О) прямым выдавливанием из (U1) образного кольца-кантовка (К) - обратное выдавливание (Т2) образного кольца - образование исходной формы (Ок) прямым выдавливанием из (Т2) образного кольца (A+U1+O+K+T2→Ок);7. The initial state (A) - reverse extrusion (U 1 ) of the figurative ring - the formation of the original form (O) by direct extrusion of the (U 1 ) figurative ring-groove (K) - reverse extrusion (T 2 ) of the figurative ring - the formation of the original form (O k ) by direct extrusion of a ring (A + U 1 + O + K + T 2 → O k ) from (T 2 );

8. Исходное состояние (А) - обратное выдавливание (Т1) образного кольца - образование исходной формы (O) прямым выдавливанием из (Т1) образного кольца - кантовка - обратное выдавливание (U2) образного кольца - образование исходной формы (Ок) прямым выдавливанием из (U2) образного кольца.8. The initial state (A) - reverse extrusion (T 1 ) of the shaped ring - the formation of the original form (O) by direct extrusion from (T 1 ) the shaped ring - canting - reverse extrusion (U 2 ) of the shaped ring - the formation of the original form (O to ) by direct extrusion of a (U 2 ) shaped ring.

Для выбора наиболее рациональных схем деформирования и параметров устройств для деформирования было произведено моделирование. Результаты моделирования напряженно-деформированного состояния (НДС) в программном комплексе QForm согласно указанным алгоритмам представлены в приложении 1.To select the most rational deformation schemes and parameters of devices for deformation, modeling was performed. The results of modeling the stress-strain state (VAT) in the QForm software package according to the indicated algorithms are presented in Appendix 1.

Сущность заявляемого изобретения поясняется: Фиг. 1, где А - исходное состояние; U, Т - обратное выдавливание; О - прямое выдавливание; 1; P12 - силы выдавливания на разных стадиях, Рп - сила противодавления; v1, v2 - скорости движения инструментов; Фиг. 2, где 1 - первый подвижный пуансон, 2 - второй подвижный пуансон, 3 - корпус, 4 - заготовка, 5 - матрица, 6 - стержень; Dk - наружний диаметр корпуса, D - наружний диаметр второго подвижного пуансона, d1 - внутренний диаметр первого подвижного пуансона, d2 - наружный диаметр первого подвижного пуансона/внутренний диаметр второго подвижного пуансона.The essence of the claimed invention is illustrated: FIG. 1, where A is the initial state; U, T - reverse extrusion; O - direct extrusion; one; P 1 -P 2 - extrusion forces at different stages, R p - backpressure force; v1, v2 - tool speed; FIG. 2, where 1 is the first movable punch, 2 is the second movable punch, 3 is the body, 4 is the workpiece, 5 is the matrix, 6 is the core; D k is the outer diameter of the housing, D is the outer diameter of the second movable punch, d 1 is the inner diameter of the first movable punch, d 2 is the outer diameter of the first movable punch / inner diameter of the second movable punch.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Металлическую, кольцевую, заготовку помещают на матрицу 5, в зазор между стержнем 6 и корпусом 3, далее на заготовку устанавливаются подвижные пуансоны 1 и 2 (Фиг. 2). Деформация осуществляется путем прикладывания усилия P1 к кромкам подвижного пуансона 1, на подвижный пуансон 2 прилагается усилие противодавления Рп (обратное выдавливание), что приводит к увеличения гидростатического давления, а, соответственно, пластичности заготовки. Движение пуансонов осуществляется до достижению заданного расстояния (от 10 до 50% от длины заготовки), затем давление Р2 прикладывается ко второму подвижному пуансону 2, а на первый подвижный пуансон 1 прикладывается усилие Рп (прямое выдавливание). Далее процесс повторяют нужное число раз, после чего пуансоны 1 и 2 извлекают, корпус 3 с находящейся в ней заготовкой и стержнем 6 переворачивают (кантуют) на 180°, корпус 3, с находящейся в ней заготовкой, помещают на матрицу 5, устанавливают пуансоны 1 и 2, процесс производят заново.A metal, annular, workpiece is placed on the matrix 5, in the gap between the rod 6 and the housing 3, then movable punches 1 and 2 are installed on the workpiece (Fig. 2). The deformation is carried out by applying a force P 1 to the edges of the movable punch 1, a back pressure P p (reverse extrusion) is applied to the movable punch 2, which leads to an increase in hydrostatic pressure and, accordingly, the plasticity of the workpiece. The movement of the punches is carried out until a specified distance is reached (from 10 to 50% of the length of the workpiece), then the pressure P 2 is applied to the second movable punch 2, and the force P p is applied to the first movable punch 1 (direct extrusion). Next, the process is repeated as many times as necessary, after which the punches 1 and 2 are removed, the case 3 with the workpiece and the core 6 in it is turned (turn over) 180 °, the body 3, with the workpiece located in it, is placed on the die 5, the punches 1 are installed and 2, the process is repeated.

Первый и второй подвижные пуансоны выполнены с радиусами скругления, их величина прямо пропорционально связана с диаметром заготовки.The first and second movable punches are made with round radii, their value is directly proportional to the diameter of the workpiece.

Матрица, первый и второй подвижные пуансоны выполнены с конусообразной частью. Параметры конусообразной части прямо пропорционально связаны с пластичностью деформируемой заготовки (приложение 2).The matrix, the first and second movable punches are made with a cone-shaped part. The parameters of the cone-shaped part are directly proportional to the ductility of the deformable workpiece (Appendix 2).

Осуществление заявляемого способа обеспечивает получение УЗМ структуры кольцевых заготовок путем накопления степени деформации за счет повторяющихся операции прямого и обратного выдавливания. Устройство обеспечивает попеременное деформирование периферийной и внутренней части заготовки, что позволяет регулировать размеры мелкозернистой зоны по диаметру (приложение 2).The implementation of the proposed method provides ultrasound of the structure of the ring blanks by accumulating the degree of deformation due to the repetitive operation of direct and reverse extrusion. The device provides alternating deformation of the peripheral and inner part of the workpiece, which allows you to adjust the size of the fine-grained zone in diameter (Appendix 2).

По сравнению с прототипом заявляемое изобретение позволяет деформировать крупногабаритные кольцевые поковки для получения заданной структуры материала посредством комбинирования операций прямого и обратного выдавливания. Противодавление позволяет максимально использовать пластичность материала путем создания всестороннего сжатия и избежать дефектов присущих выдавливанию.Compared with the prototype of the claimed invention allows to deform large annular forgings to obtain a given structure of the material by combining the operations of direct and reverse extrusion. Back pressure allows you to maximize the ductility of the material by creating comprehensive compression and to avoid defects inherent in extrusion.

Предложенное устройство целесообразно использовать на машиностроительных, аэрокосмических, судостроительных предприятиях для получения кольцевых заготовок с УЗМ структурой для дальнейшего изготовления высоконагруженных деталей типа дисков турбин.The proposed device is advisable to use at engineering, aerospace, shipbuilding enterprises to obtain ring blanks with an ultrasound structure for the further manufacture of highly loaded parts such as turbine disks.

Предлагаемое изобретение удовлетворяет критериям новизны, так как при определении уровня техники не обнаружено средство, которому присущи признаки, идентичные (то есть совпадающие по исполняемой ими функции и форме выполнения этих признаков) всем признакам, перечисленным в формуле изобретения, включая характеристику назначения.The present invention satisfies the criteria of novelty, since when determining the level of technology, no means have been found that have characteristics that are identical (that is, matching the functions performed by them and the form in which these signs are performed) to all the signs listed in the claims, including the purpose of the application.

Заявляемый способ имеет изобретательский уровень, поскольку не выявлены технические решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками данного изобретения, и не установлена известность влияния отличительных признаков на указанный технический результат.The inventive method has an inventive step, because it has not been identified technical solutions having features that match the distinguishing features of this invention, and the popularity of the influence of distinctive features on the specified technical result is not established.

Заявляемый способ опробован на натурных образцах из сплаваалюминия АД-1, результаты имели отклонения от результатов моделирования не более чем на 15%.The inventive method was tested on full-scale samples of aluminum alloy AD-1, the results had deviations from the simulation results by no more than 15%.

Источники информацииInformation sources

1. Субич В.Н., Демин В.А., Шестаков НА., Власов А.В. Штамповка с кручением. - М.: МГИУ, 2008. - 389 с.1. Subich V.N., Demin V.A., Shestakov NA., Vlasov A.V. Stamping with torsion. - M.: MGIU, 2008 .-- 389 p.

2. Ковка и штамповка: Справочник. В 4 т. / Ред. совет: Е.И. Семенов (пред.) и др. - М.: Машиностроение, 1986. - Т. 2. Горячая штамповка / Под ред. Е.И. Семенова, 1986. 592 с., ил., с. 387.2. Forging and stamping: Handbook. In 4 t. / Ed. tip: E.I. Semenov (previous) and others. - M.: Mechanical Engineering, 1986. - T. 2. Hot stamping / Ed. E.I. Semenova, 1986. 592 p., Ill., P. 387.

3. А.С. 492780 СССР, МКИ3 G01N 3/00. Устройство для упрочнения материала давлением / В.М. Сегал, В.Я. Щукин (СССР). - 1924516/25-28: Заявлено 11.06.73. Опубл. 23.02.76. Бюл. 43.3. A.S. 492780 USSR, MKI 3 G01N 3/00. Device for hardening material by pressure / V.M. Segal, V.Ya. Schukin (USSR). - 1924516 / 25-28: Declared June 11, 73. Publ. 02/23/76. Bull. 43.

4. А.С. 1741960 СССР, МКИ4 B23J 5/00. Способ пластического структурообразования и устройство для его реализации / Амиров М.Г., Грешнов В.М., Голубев О.В., Лавриненко Ю.А. Заявка 4763954/25-27 от 4.12.89, опубл. 22.02.92, бюл. 23.4. A.S. 1741960 USSR, MKI 4 B23J 5/00. The method of plastic structure formation and device for its implementation / Amirov M.G., Greshnov V.M., Golubev O.V., Lavrinenko Yu.A. Application 4763954 / 25-27 from 4.12.89, publ. 02.22.92, bull. 23.

5. Патент РФ № RU 2450882 С2, B21J 5/00. Способ упрочнения кольцевой заготовки канальным угловым прессованием и устройство для его осуществления / Иванов A.M., Иванов В.А., М.А. Иванов. Опубл. 20.05.2016. - 6 с.5. RF patent No. RU 2450882 C2, B21J 5/00. The method of hardening the ring billet channel angular pressing and a device for its implementation / Ivanov A.M., Ivanov V.A., M.A. Ivanov. Publ. 05/20/2016. - 6 p.

Claims (2)

1. Способ пластического структурообразования крупногабаритной металлической кольцевой заготовки, включающий деформирование размещенной на матрице кольцевой заготовки до требуемого уровня измельчения микроструктуры, отличающийся тем, что деформируют попеременно внутреннюю и периферийную части кольцевой заготовки путем повторения операций обратного и прямого выдавливания двумя подвижными полыми пуансонами, первый из которых установлен внутри второго, при этом операции обратного выдавливания кольцевой заготовки осуществляют путем приложения усилия выдавливания к первому пуансону и усилия противодавления ко второму пуансону, а операции прямого выдавливания осуществляют путем приложения усилия выдавливания ко второму пуансону и усилия противодавления к первому пуансону. 1. The method of plastic structure formation of a large-sized metal annular billet, comprising deforming the annular billet placed on the matrix to the required level of grinding of the microstructure, characterized in that the inner and peripheral parts of the annular billet are alternately deformed by repeating the reverse and direct extrusion operations with two movable hollow punches, the first of which installed inside the second, while the operation of reverse extrusion of the annular workpiece is carried out by applying a force to first extrude the punch and counter-force to the second punch, and the direct extrusion operation carried out by application of force to extrude the punch and the second force counter to the first punch. 2. Устройство для пластического структурообразования крупногабаритной металлической кольцевой заготовки, содержащее матрицу со стержнем и полый пуансон, отличающееся тем, что оно снабжено корпусом, образующим с матрицей и стержнем зазор для установки кольцевой заготовки, и вторым полым пуансоном, внутри которого установлен упомянутый первый полый пуансон, при этом первый и второй полые пуансоны выполнены с возможностью движения и попеременного деформирования внутренней и периферийной частей кольцевой заготовки путем повторения операций обратного и прямого выдавливания при приложении в процессе осуществления каждой из них к одному из указанных полых пуансонов усилия выдавливания, а к другому - усилия противодавления.2. A device for the plastic structure formation of a large-sized metal annular blank containing a matrix with a rod and a hollow punch, characterized in that it is provided with a housing forming a gap with a matrix and a rod for installing the annular blank, and a second hollow punch, inside which the first hollow punch is installed wherein the first and second hollow punches are configured to move and alternately deform the inner and peripheral parts of the annular blank by repeating the operas of reverse and direct extrusion when applying each of them to one of these hollow punches extruding forces, and to the other - back pressure forces.
RU2016149311A 2016-12-14 2016-12-14 Method of plastic structure formation of metals in intensive plastic deformation and a device for its implementation RU2660497C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016149311A RU2660497C2 (en) 2016-12-14 2016-12-14 Method of plastic structure formation of metals in intensive plastic deformation and a device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016149311A RU2660497C2 (en) 2016-12-14 2016-12-14 Method of plastic structure formation of metals in intensive plastic deformation and a device for its implementation

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016149311A3 RU2016149311A3 (en) 2018-06-15
RU2016149311A RU2016149311A (en) 2018-06-15
RU2660497C2 true RU2660497C2 (en) 2018-07-06

Family

ID=62619384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016149311A RU2660497C2 (en) 2016-12-14 2016-12-14 Method of plastic structure formation of metals in intensive plastic deformation and a device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2660497C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2189883C1 (en) * 2001-02-21 2002-09-27 Камский политехнический институт Method for structure formation of metals at intensive plastic deformation and apparatus for performing the same
RU2403206C1 (en) * 2009-03-16 2010-11-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П.А. Соловьева" Method for obtaining nanocrystalline structure of material in pipe workpieces and device for its implementation
RU2450882C2 (en) * 2008-12-26 2012-05-20 Учреждение РАН "Институт физико-технических проблем Севера СО РАН" Method of hardening annular billet by channel-angular forming and device to this end
RU2458756C2 (en) * 2010-05-31 2012-08-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (СГАУ) Method of crystalline material plastic structure formation and device to this end
WO2013053003A1 (en) * 2011-10-11 2013-04-18 Monash University Strengthened metal tubes

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2189883C1 (en) * 2001-02-21 2002-09-27 Камский политехнический институт Method for structure formation of metals at intensive plastic deformation and apparatus for performing the same
RU2450882C2 (en) * 2008-12-26 2012-05-20 Учреждение РАН "Институт физико-технических проблем Севера СО РАН" Method of hardening annular billet by channel-angular forming and device to this end
RU2403206C1 (en) * 2009-03-16 2010-11-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П.А. Соловьева" Method for obtaining nanocrystalline structure of material in pipe workpieces and device for its implementation
RU2458756C2 (en) * 2010-05-31 2012-08-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (СГАУ) Method of crystalline material plastic structure formation and device to this end
WO2013053003A1 (en) * 2011-10-11 2013-04-18 Monash University Strengthened metal tubes

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016149311A3 (en) 2018-06-15
RU2016149311A (en) 2018-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kumar et al. Parametric effects on formability of AA2024-O aluminum alloy sheets in single point incremental forming
Hosseini et al. Applicability of a modified backward extrusion process on commercially pure aluminum
Sergey et al. Influence of combined process “rolling-pressing” on microstructure and mechanical properties of copper
CN101422861A (en) Precision forming method for special-shaped deep hole parts
Zheng et al. Study on size effect affected progressive microforming of conical flanged parts directly using sheet metals
Zhu et al. Thickening of cup sidewall through sheet-bulk forming with controllable deformation zone
Wang et al. A novel backward extrusion process through rotating die and open punch
Rudskoi et al. On the development of the new technology of severe plastic deformation in metal forming
RU2329108C2 (en) Method of metals pressing and device for its implementation
RU2491147C2 (en) Method of forging large-sized half-bodies of ball valves with throat and spherical part
RU2660497C2 (en) Method of plastic structure formation of metals in intensive plastic deformation and a device for its implementation
RU2189883C1 (en) Method for structure formation of metals at intensive plastic deformation and apparatus for performing the same
RU2451569C2 (en) Method of mass extruding of barrel-type parts by angular extrusion at horizontal hydraulic extruder
Naizabekov et al. The Role of Preliminary Heat Treatment in the Formation of Ultrafine-Grained Structure in the Implementation of the Combined Process" Rolling-Equal Channel Angular Pressing"
RU2560474C2 (en) Method of continuous equal channel angular pressing of metal blanks in form of rod
RU2602936C2 (en) Method of extrusion parts such as glasses and device for its implementation
RU2584195C1 (en) Method of making cylindrical components with conical part
Zhu et al. Investigation of a tailored blank for the elimination of forging laps during cup sidewall upsetting
RU2146571C1 (en) Method for deformation working of materials and apparatus for performing the same
RU2515705C2 (en) Method of plastic structure formation of metals and device for its realisation (versions)
SU822960A1 (en) Method of expanding shaped rings
Naizabekov et al. New combined technology of deformation “rolling-equal channel angular pressing”, allowing to obtain metals and alloys with sub-ultra-fine-grained structure
RU2352417C2 (en) Pressing method of profiles and matrix for implementation of current method
RU2456111C1 (en) Method of forming ultra-fine-grained structure in billets from metal and alloys
RU2354486C1 (en) Method of intensive plastic straining in round flat work pieces

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181215