RU2706394C1 - Die for equal-channel angular pressing - Google Patents
Die for equal-channel angular pressing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2706394C1 RU2706394C1 RU2018122654A RU2018122654A RU2706394C1 RU 2706394 C1 RU2706394 C1 RU 2706394C1 RU 2018122654 A RU2018122654 A RU 2018122654A RU 2018122654 A RU2018122654 A RU 2018122654A RU 2706394 C1 RU2706394 C1 RU 2706394C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channel
- matrix
- receiving
- inserts
- bandage
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J13/00—Details of machines for forging, pressing, or hammering
- B21J13/02—Dies or mountings therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
- B21J5/06—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
- C21D7/02—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working
- C21D7/10—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the whole cross-section, e.g. of concrete reinforcing bars
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки металлов давлением и предназначено для получения изделий с повышенными механическими характеристиками за счет формирования в металле заготовок субмикрокристаллической структуры.The invention relates to the field of metal forming and is intended to produce products with improved mechanical characteristics due to the formation of sub-microcrystalline structures in the metal.
Известно устройство для обработки металлов давлением, выполненное в виде матрицы с тремя каналами, а именно приемным, промежуточным и выходным пересекающимися каналами, при этом каналы выполнены с квадратным сечением (Патент РФ №2181314, B21D 25/02, 2002 г).A device for processing metal by pressure, made in the form of a matrix with three channels, namely receiving, intermediate and output intersecting channels, the channels are made with a square cross section (RF Patent No. 2181314, B21D 25/02, 2002).
Недостатком данного устройства является низкая интенсивность образования мелкозернистой структуры и трудности в изготовлении каналов в цельной матрице.The disadvantage of this device is the low intensity of the formation of a fine-grained structure and difficulties in the manufacture of channels in a single matrix.
Другим устройством, известным из уровня техники, является штамп для равноканальнго углового прессования для осуществления комбинированного способа интенсивной пластической деформации заготовок (Патент РФ №2240197, B21J 5/00 (2000.01), C22F 1/18 (2000.01), В21С 25/00 (2000.01)).Another device known from the prior art is a stamp for equal channel angular pressing for implementing a combined method of intensive plastic deformation of workpieces (RF Patent No. 2240197,
Недостатком данного устройства является большая трудоемкость изготовления каналов, особенно винтового, в цельной матрице.The disadvantage of this device is the great complexity of manufacturing channels, especially screw, in a single matrix.
Наиболее близким из уровня техники решением по технической сути и назначению по отношению к предлагаемому, является выбранный в качестве прототипа штамп для равноканального углового прессования, содержащий бандаж, пуансон и матрицу, по меньшей мере, с тремя пересекающимися приемным, промежуточным и выходным каналами, при этом приемный и выходной каналы имеют квадратное сечение, а промежуточный канал выполнен винтовым (Патент РФ №2440210, B21J 13/02, B21J 5/06, C22F 1/00, 2012 г.).The closest solution from the prior art in terms of technical nature and purpose with respect to the proposed one is a stamp selected for the equal channel angular pressing, selected as a prototype, containing a bandage, a punch and a matrix with at least three intersecting receiving, intermediate and output channels, while the receiving and output channels have a square section, and the intermediate channel is made screw (RF Patent No. 2440210, B21J 13/02,
Недостатками известного штампа, в том числе технической проблемой являются низкая технологичность конструкции матрицы, т.к. каналы формируются четырьмя разными по форме и размерам вставками, что усложняет ее изготовление, а также то, что у всех вставок, формирующих каналы, одна из поверхностей является свободной и в случае поломки какой-либо вставки может возникнуть вероятность получения травм обслуживающим персоналом.The disadvantages of the known stamp, including a technical problem, are the low adaptability of the matrix design, because the channels are formed by four inserts of different shapes and sizes, which complicates its manufacture, as well as the fact that all the inserts forming the channels have one of the surfaces free and in the event of a breakage of any insert, there may be a chance of injury to personnel.
В основу заявленного изобретения был положен технический результат - упрощение конструкции штампа с одновременным обеспечением повышения надежности и травмобезопасности за счет размещения пакета из двух унифицированных вставок, скрепляемых резьбовым соединением и образующих промежуточный винтовой канал, в гнездах полуматриц, при соединении которых по вертикальной плоскости разъема и запрессовке в бандаж, пакет с промежуточным каналом оказывается внутри матричного блока.The claimed invention was based on a technical result - simplifying the design of the stamp while ensuring increased reliability and safety by placing a package of two unified inserts fastened by a threaded connection and forming an intermediate screw channel in the half-matrix sockets, when connected along the vertical plane of the connector and pressing in the bandage, the packet with the intermediate channel is inside the matrix block.
Технический результат достигается тем, что в штампе для равноканального углового прессования, содержащим бандаж, пуансон и матрицу, по меньшей мере, с тремя пересекающимися приемным, промежуточным и выходным каналами, при этом промежуточный канал выполнен винтовым, имеет прямоугольное сечение и образован двумя унифицированными вставками, скрепляемыми резьбовым соединением в пакет, размещаемый в гнездах запрессованных в бандаж полуматриц, соединенных по вертикальной плоскости разъема, при этом угол поворота винтовой линии промежуточного канала на его длине выбран из диапазона 90°≤α≤180°.The technical result is achieved by the fact that in the stamp for equal channel angular pressing containing a bandage, a punch and a matrix with at least three intersecting receiving, intermediate and output channels, the intermediate channel is made screw, has a rectangular cross section and is formed by two unified inserts, fastened by a threaded connection into a bag placed in the nests of half-matrixes pressed into the bandage connected along the vertical plane of the connector, while the angle of rotation of the helical line is intermediate of the channel along its length is selected from the range of 90 ° ≤α≤180 °.
Унификация вставок пакета, образующих винтовой канал, обеспечивает простоту их изготовления и сборки, а значит, повышает их технологичность. При износе вставок в процессе эксплуатации они могут быть быстро заменены новыми.The unification of the package inserts forming a helical channel ensures the simplicity of their manufacture and assembly, and therefore increases their manufacturability. If the inserts wear during operation, they can be quickly replaced with new ones.
Изобретение поясняется графическими изображениями.The invention is illustrated by graphic images.
На фиг. 1 схематично изображен штамп для канального углового прессования. На фиг. 2 - положение вставок в пакете при формировании винтового канала. На фиг. 3 - унифицированная вставка пакета.In FIG. 1 schematically shows a stamp for channel angular pressing. In FIG. 2 - the position of the inserts in the package when forming a helical channel. In FIG. 3 - unified package insert.
Заявленный штамп содержит бандаж 1, пуансон 2 и матрицу 3, по меньшей мере, с тремя пересекающимися приемным 4, промежуточным 5 и выходным 6 каналами, при этом приемный 4 и выходной 6 каналы имеют квадратное сечение, а промежуточный канал 5 выполнен винтовым, в штампе для равноканального углового прессования промежуточный канал 5 имеет прямоугольное сечение и образован двумя унифицированными вставками 7 и 8, скрепляемыми резьбовым соединением, например, винтами 9 в пакет, размещаемый в гнездах запрессованных в бандаж 1 полуматриц 10 (на фиг. 1 изображена одна полуматрица), соединенных по вертикальной плоскости разъема, при этом угол поворота винтовой линии промежуточного канала 5 на его длине выбран из диапазона 90°≤α≤180°.The claimed stamp contains a
В верхней части матрицы 3 в форме усеченного конуса, состоящей из двух полуматриц 10, сформирован приемный канал 4, а в нижней части матрицы 3 сформирован выходной канал 6, который снабжен калибрующим пояском 11, имеющим поперечные размеры (а-0,5) мм и (b-0,5) мм, где а и b - длины сторон прямоугольного сечения канала. Калибрующий поясок 11 необходим для компенсации упругих деформаций прессуемой заготовки по сечению, что обеспечивает возможность беспрепятственной установки заготовки в приемный канал 4 при повторном прессовании. Промежуточный канал 5 ограничен сверху приемным 4 и снизу выходным 6 каналами. Пуансон 2 выполнен призматическим и его сечение геометрически идентично сечению приемного канала 4. Пуансон 2 размещается в пуансонодержателе 12. Металлическая заготовка (на фиг. 1 не показана) помещается в приемный канал 4 и проталкивается пуансоном 2 в промежуточный канал 5, винтовая полость которого сформирована двумя унифицированными вставками 7 и 8.In the upper part of the
Заявленный штамп работает следующим образом.The claimed stamp works as follows.
Перед прессованием на исходную заготовку высотой 150-200 мм наносят технологический смазочный материал. Далее заготовку с нанесенным смазочным материалом помещают в приемный канал 4 до места изменения его направления. Затем пуансон 2 вводят в приемный канал 4 до соприкосновения с верхним торцом заготовки. Во время прессования заготовку проталкивают пуансоном 2 в промежуточный канал 5. Перед входом в винтовую часть промежуточного канала 5 заготовка изменяет направление движения за счет поворота приемного канала 4 на заданный угол 110…135°. Здесь сосредоточен очаг деформации, в котором возникают деформации сдвига, они являются одним из факторов, влияющих на измельчение зеренной структуры металла заготовки. В промежуточном канале 5, имеющим винтообразные стенки, заготовка подвергается деформации скручиванием. Проходя промежуточный винтообразный канал 5 заготовка поворачивается вокруг продольной оси симметрии на заданный угол, выбран из диапазона 90°≤α≤180°. В штампе для равноканального углового прессования α=90°, т.е. одновременно с равноканальным угловым прессованием реализуется один из возможных маршрутов прессования Вс, предусматривающий поворот сечения заготовки при прохождении промежуточного винтового канала 5 на угол заданный угол α=90°. Процесс прессования продолжается до тех пор, пока верхний торец заготовки не приблизится на расстояние 3-5 мм к очагу деформации, сосредоточенному в месте изменения направления приемного канала 4. После этого пуансон 2 извлекают из приемного канала 4. Процесс прессования повторяется со следующей заготовкой. При этом вторая заготовка проталкивает первую, находящуюся в штампе в промежуточном канале 5, а затем и в выходной канал 6. Проходя через калибрующий поясок 11 выходного канала 6, заготовка уменьшает размеры поперечного сечения на 0,5 мм, что является достаточным для компенсации ее упругой деформации. Далее первая заготовка извлекается из выходного канала 6. При повторном прессовании заготовка беспрепятственно устанавливается в приемный канал 4. Таким образом, заготовка, подвергаясь двум актам деформации сдвигом и дополнительно одному акту деформации скручиванием, за счет чего одновременно реализуется один из маршрутов прессования Вс - заготовка поворачивается вокруг продольной оси на заданный угол α=90° и повышается интенсивность образования субмикрокристаллической структуры.Before pressing, a technological lubricant is applied to the initial workpiece with a height of 150-200 mm. Next, the workpiece with the applied lubricant is placed in the
Таким образом, заявленная совокупность существенных признаков, отраженная в независимом пункте формулы изобретения, обеспечивает получение заявленного технического результата - упрощение конструкции штампа с одновременным обеспечением повышения надежности и травмобезопасности.Thus, the claimed combination of essential features, reflected in the independent claim, provides the claimed technical result - simplification of the design of the stamp while ensuring increased reliability and safety.
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 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 set of necessary characteristics, unknown at the priority date from the prior art and sufficient to obtain the required synergistic (super-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 осуществления процесса обработки давлением металлов и сплавов для получения заготовок с повышенными механическими характеристиками за счет формирования в прессуемом металле субмикрокристаллической структуры за минимальное количество проходов заготовки через пересекающиеся каналы матрицы;- the object embodying the claimed technical solution, when it is implemented, is intended to carry out the process of pressure treatment of metals and alloys to produce billets with improved mechanical characteristics due to the formation of a submicrocrystalline structure in the pressed metal for a minimum number of billet passes through intersecting matrix channels;
- 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 критериям патентоспособности «новизна», «уровень техники» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.Therefore, the claimed object meets the criteria of patentability “novelty”, “prior art” and “industrial applicability” under applicable law.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018122654A RU2706394C1 (en) | 2018-06-21 | 2018-06-21 | Die for equal-channel angular pressing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018122654A RU2706394C1 (en) | 2018-06-21 | 2018-06-21 | Die for equal-channel angular pressing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2706394C1 true RU2706394C1 (en) | 2019-11-18 |
Family
ID=68580026
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018122654A RU2706394C1 (en) | 2018-06-21 | 2018-06-21 | Die for equal-channel angular pressing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2706394C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2240197C1 (en) * | 2003-07-22 | 2004-11-20 | Уфимский государственный авиационный технический университет | Method for combination type intensified plastic deformation of blanks |
KR20050073129A (en) * | 2004-01-08 | 2005-07-13 | 충남대학교산학협력단 | Surface hardening method of metal and torsional extrusion mold |
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 |
EP1861211B1 (en) * | 2005-03-24 | 2012-11-07 | University of Strathclyde | Severe plastic deformation of metals |
RU133440U1 (en) * | 2013-04-05 | 2013-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | STAMP FOR ANGULAR PRESS |
RU141441U1 (en) * | 2013-12-30 | 2014-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | STAMP FOR ANGULAR PRESS |
-
2018
- 2018-06-21 RU RU2018122654A patent/RU2706394C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2240197C1 (en) * | 2003-07-22 | 2004-11-20 | Уфимский государственный авиационный технический университет | Method for combination type intensified plastic deformation of blanks |
KR20050073129A (en) * | 2004-01-08 | 2005-07-13 | 충남대학교산학협력단 | Surface hardening method of metal and torsional extrusion mold |
EP1861211B1 (en) * | 2005-03-24 | 2012-11-07 | University of Strathclyde | Severe plastic deformation of metals |
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 |
RU133440U1 (en) * | 2013-04-05 | 2013-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | STAMP FOR ANGULAR PRESS |
RU141441U1 (en) * | 2013-12-30 | 2014-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | STAMP FOR ANGULAR PRESS |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8899089B1 (en) | Apparatus to produce self-piercing and clinch nut and method for producing self-piercing and clinch nut | |
RU2440210C1 (en) | Even channel angle extruder | |
JP4920756B2 (en) | Manufacturing method of flange structure | |
RU2706394C1 (en) | Die for equal-channel angular pressing | |
EP3263244A1 (en) | Rolling flat die for screw component and rolling working method | |
US20160045945A1 (en) | Die module set for pressing tools for producing screws | |
CN103586633A (en) | Method for machining stainless steel singe dual-lug support plate nut | |
RU2724231C2 (en) | Die for channel angular pressing | |
US9676020B2 (en) | Trough-form fine blanking device | |
RU2602936C2 (en) | Method of extrusion parts such as glasses and device for its implementation | |
CN105050745B (en) | For generating the method for through-hole in metallic object | |
US10525523B2 (en) | Method and device for forging a workpiece in bar form | |
RU2725487C2 (en) | Die for channel angular pressing | |
RU2706393C1 (en) | Die for channel angular pressing | |
RU141441U1 (en) | STAMP FOR ANGULAR PRESS | |
RU171385U1 (en) | Stamp for angular pressing of workpieces | |
RU144975U1 (en) | STAMP FOR ANGULAR PRESS | |
RU91905U1 (en) | STAMP FOR OBTAINING RING PARTS | |
RU161444U1 (en) | CONTINUOUS CORNER PRESSING DEVICE | |
TW201440919A (en) | Process to fabricate a concrete screw | |
RU2352417C2 (en) | Pressing method of profiles and matrix for implementation of current method | |
JP2003053472A (en) | Grooved plug and method of manufacturing the same | |
RU2315117C2 (en) | Method of deformation treatment of materials and device for realization of this method | |
JP2002224789A (en) | Method for manufacturing rough shape material for wedge bolt | |
RU2519697C1 (en) | Angular forming process |