RU2725487C2 - Штамп для канального углового прессования - Google Patents
Штамп для канального углового прессования Download PDFInfo
- Publication number
- RU2725487C2 RU2725487C2 RU2018122653A RU2018122653A RU2725487C2 RU 2725487 C2 RU2725487 C2 RU 2725487C2 RU 2018122653 A RU2018122653 A RU 2018122653A RU 2018122653 A RU2018122653 A RU 2018122653A RU 2725487 C2 RU2725487 C2 RU 2725487C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sections
- receiving
- intermediate channel
- channel
- intersection
- 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)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Treatment Of Fiber Materials (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при прессовании заготовок с формированием в металле субмикрокристаллической структуры. Штамп содержит пуансон, бандаж и запрессованную в него матрицу с пересекающимися приемным, промежуточным и выходным каналами. Каналы имеют геометрически идентичное поперечное сечение. Промежуточный канал выполнен ломаным и состоит из семи участков, сопряженных под одним и тем же углом θ<90° с образованием в местах их пересечения очагов сдвиговой деформации. Первый и последний участки промежуточного канала расположены с пересечением, соответственно, с приемным и выходным каналами под углом 90°<θ<180°. Оси участков промежуточного канала с четным номером расположены перпендикулярно осям приемного и выходного каналов. В результате обеспечивается увеличение интенсивности накопленной сдвиговой деформации за один проход заготовки. 1 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к области обработки металлов давлением и предназначено для прессования заготовок с повышенными механическими характеристиками за счет формирования в металле субмикрокристаллической структуры за минимальное количество проходов через пересекающиеся каналы матрицы.
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.).
Недостатком данного устройства является низкая интенсивность образования мелкозернистой структуры за один проход, т.к. каналы образуют только два очага деформации и для увеличения суммарной деформации сдвига необходимо совершить несколько последовательных проходов, снижающих производительность реализуемого канального углового прессования.
Наиболее близким и выбранным в качестве прототипа является штамп для углового прессования, содержащий бандаж, пуансон и матрицу с пересекающимися каналами - приемным, промежуточным и выходным, выполненными в поперечном сечении геометрически идентичными, промежуточный канал выполнен ломаным, состоящим по меньшей мере из трех, сопряженных под одним и тем же углом участков. (Патент РФ №144975, B21J 13/02, C22F 1/00, 2013 г.)
Недостатком известного штампа, в том числе технической проблемой является недостаточная интенсивность измельчения структуры металла за один проход заготовки через каналы, поскольку углы пересечения каналов больше 90°.
В основу заявленного изобретения был положен технический результат - расширение эксплуатационных возможностей штампа за счет увеличения количества участков промежуточного канала, уменьшения угла пересечения участков и заданной ориентации их осей относительно осей приемного и выходного каналов, что приводит к увеличению интенсивности накопленной сдвиговой деформации за один проход заготовки через пересекающиеся каналы матрицы и к приобретению металлом заготовки уникального комплекса механических характеристик с одновременным повышением прочностных и пластических свойств металла, на основе формирования в нем субмикрокристаллической структуры, а также к повышению производительности реализуемого в штампе канального углового прессования и устранению изгиба пуансона за счет исключения внецентренных нагрузок, что повышает стойкость штампа.
Технический результат достигается тем, что в штампе для канального углового прессования, содержащем пуансон, бандаж и запрессованную в него матрицу с пересекающимися приемным, промежуточным и выходным каналами, выполненными в поперечном сечении геометрически идентичными, при этом промежуточный канал выполнен ломаным и состоит из участков, сопряженных под одним и тем же углом θ1 с образованием в местах их пересечения очагов сдвиговой деформации, а первый и последний участки промежуточного канала расположены с пересечением, соответственно, с приемным и выходным каналами под углом θ2, в заявленном штампе промежуточный канал состоит из семи участков, которые сопряжены между собой под углом θ1<90°, величина угла пересечения первого и последнего участков промежуточного канала, соответственно, с приемным и выходным каналами выбрана из диапазона 90°<θ2<180°, а оси участков промежуточного канала с четным номером расположены перпендикулярно осям приемного и выходного каналов.
Изобретение поясняется графическим изображением.
На фиг. 1 схематично изображен штамп для канального углового прессования.
Заявленный штамп содержит пуансон 1, бандаж 2 и запрессованную в него матрицу 3 с пересекающимися каналами - приемным 4, промежуточным 5 и выходным 6, выполненными в поперечном сечении геометрически идентичными, например, квадратными или прямоугольными, при этом промежуточный канал 5 выполнен ломаным и состоит из участков, сопряженных под одним и тем же углом θ1 с образованием в местах их пересечения очагов сдвиговой деформации, а первый 7 и последний 8 участки промежуточного канала 5 расположены с пересечением, соответственно, с приемным 4 и выходным 6 каналами под углом θ2, в предлагаемом штампе промежуточный канал 5 состоит из семи участков, которые сопряжены между собой под углом θ1<90°, величина угла пересечения первого 7 и последнего 8 участков промежуточного канала 5, соответственно, с приемным 4 и выходным 6 каналами выбрана из диапазона 90°<θ2<180°, а оси участков промежуточного канала 5 с четным номером расположены перпендикулярно осям приемного 4 и выходного 6 каналов.
В бандаж 2 (см. фиг. 1) запрессованы две матричные вставки 9, образуя матрицу 3 с пересекающимися каналами (на фиг. 1 изображена одна матричная вставка). В верхней части матрицы 3, сформирован приемный канал 4, а в нижней части матрицы 3 сформирован выходной канал 6, который снабжен калибрующим пояском 10, имеющим поперечные размеры (а-0,5) мм, где а - размер поперечного сечения канала. Калибрующий поясок 10 необходим для компенсации упругих деформаций прессуемой заготовки по сечению, что обеспечивает при необходимости возможность беспрепятственной установки заготовки в приемный канал 4 при повторном прессовании. Промежуточный канал 5 состоит из семи участков, которые сопряжены между собой под углом θ1<90°, в местах пересечения участков расположены очаги сдвиговой деформации. Величина угла пересечения первого 7 и последнего 8 участков промежуточного канала 5, соответственно, с приемным 4 и выходным 6 каналами выбрана из диапазона 90°<θ2<180°, а оси участков промежуточного канала 5 с четным номером расположены перпендикулярно осям приемного 4 и выходного 6 каналов.
Пуансон 1 выполнен с сечением, геометрически идентичным сечению приемного канала 4, например, квадратным. Пуансон 1 закрепляется в пуансонодержателе 11. Металлическая заготовка (на фиг. 1 не показана) помещается в приемный канал 4 и проталкивается пуансоном 1 в промежуточный канал 5 и последовательно проходит через все очаги сдвиговой деформации, образованные пересечением участков промежуточного канала 5. Чтобы добиться выхода заготовки из матрицы 3, в приемный канал 4 помещается следующая заготовка, которая под действием пуансона 1 проталкивает предыдущую заготовку.
Заявленный штамп работает следующим образом.
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 1 вводят в приемный канал 4 до соприкосновения с верхним торцом заготовки. Во время прессования заготовку проталкивают пуансоном 1 в промежуточный канал 5, которая изменяет направление прессования несколько раз, проходя последовательно места пересечения участков промежуточного канала 5. Очаги деформации сосредоточены в местах пересечения участков промежуточного канала, где возникают большие сдвиговые деформации, которые являются одним из факторов, влияющих на интенсивность измельчения зеренной структуры металла заготовки. Процесс прессования продолжается до тех пор, пока верхний торец заготовки не приблизится на расстояние 3-5 мм к первому очагу деформации, сосредоточенному в месте перехода приемного канала 4 в промежуточный канал 5. После этого пуансон 1 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 10 выходного канала 6, заготовка изменяет размеры поперечного сечения на 0,5 мм, что является достаточным для компенсации ее упругой деформации. Далее первая заготовка извлекается из выходного канала 6. При необходимости повторного прессования заготовка беспрепятственно устанавливается в приемный канал 4. Таким образом, заготовка подвергается последовательным актам сдвиговой деформации в местах пересечения участков промежуточного канала 5 под углом θ1<90° и двум актам деформации в очагах с углом пересечения 90°<θ2<180°, за счет чего увеличивается интенсивность накопленной сдвиговой деформации с образованием субмикрокристаллической структуры, что ведет к приобретению металлом заготовки уникального комплекса механических характеристик с одновременным повышением прочностных и пластических свойств прессуемого металла.
Известно, что чем больше интенсивность накопленной сдвиговой деформации в металле заготовки, тем мельче фрагменты образующейся структуры. Количественно интенсивность накопленной сдвиговой деформации за один проход заготовки через одно пересечение каналов, образующее один очаг деформации, рассчитывается Г=2ctgθ.
Таблица иллюстрирует, как изменяется интенсивность накопленной сдвиговой деформации в зависимости от количества очагов деформации, образуемых пересечением участков промежуточного канала.
Таблица также показывает, что с уменьшением угла пересечения каналов при одновременном увеличении количества участков промежуточного канала интенсивность накопленной сдвиговой деформации возрастает.
Таким образом, заявленная совокупность существенных признаков, отраженная в независимом пункте формулы изобретения, обеспечивает получение заявленного технического результата - расширение эксплуатационных возможностей штампа за счет увеличения количества участков промежуточного канала, уменьшения угла пересечения участков и заданной ориентации их осей относительно осей приемного и выходного каналов.
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.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначен для осуществления процесса обработки давлением металлов и сплавов прессованием заготовок с повышенными механическими характеристиками за счет формирования в металле субмикрокристаллической структуры за минимальное количество проходов через пересекающиеся каналы матрицы;
- 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;
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Следовательно, заявленный объект соответствует критериям патентоспособности «новизна», «уровень техники» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.
Claims (1)
- Штамп для канального углового прессования, содержащий пуансон, бандаж и запрессованную в него матрицу с пересекающимися приемным, промежуточным и выходным каналами, выполненными в поперечном сечении геометрически идентичными, при этом промежуточный канал выполнен ломаным и состоит из участков, сопряженных под одним и тем же углом θ1 с образованием в местах их пересечения очагов сдвиговой деформации, а первый и последний участки промежуточного канала расположены с пересечением, соответственно, с приемным и выходным каналами под углом θ2, отличающийся тем, что промежуточный канал состоит из семи участков, которые сопряжены между собой под углом θ1<90°, величина угла пересечения первого и последнего участков промежуточного канала, соответственно, с приемным и выходным каналами выбрана из диапазона 90°<θ2<180°, а оси участков промежуточного канала с четным номером расположены перпендикулярно осям приемного и выходного каналов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018122653A RU2725487C2 (ru) | 2018-06-21 | 2018-06-21 | Штамп для канального углового прессования |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018122653A RU2725487C2 (ru) | 2018-06-21 | 2018-06-21 | Штамп для канального углового прессования |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2018122653A RU2018122653A (ru) | 2019-12-23 |
RU2018122653A3 RU2018122653A3 (ru) | 2020-01-24 |
RU2725487C2 true RU2725487C2 (ru) | 2020-07-02 |
Family
ID=69022477
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018122653A RU2725487C2 (ru) | 2018-06-21 | 2018-06-21 | Штамп для канального углового прессования |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2725487C2 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003096549A (ja) * | 2001-09-25 | 2003-04-03 | Kenji Azuma | 機械的性質及び衝撃延性に優れた合金及びその製造方法 |
KR100833672B1 (ko) * | 2006-11-22 | 2008-05-29 | 한국과학기술원 | Ecap 공정용 저하중 분리형 금형 |
RU2477662C2 (ru) * | 2011-02-17 | 2013-03-20 | Учреждение Российской академии наук Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова Сибирского отделения РАН | Устройство для многомаршрутного равноканального углового прессования заготовки |
RU141441U1 (ru) * | 2013-12-30 | 2014-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | Штамп для углового прессования |
RU144975U1 (ru) * | 2013-05-23 | 2014-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | Штамп для углового прессования |
-
2018
- 2018-06-21 RU RU2018122653A patent/RU2725487C2/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003096549A (ja) * | 2001-09-25 | 2003-04-03 | Kenji Azuma | 機械的性質及び衝撃延性に優れた合金及びその製造方法 |
KR100833672B1 (ko) * | 2006-11-22 | 2008-05-29 | 한국과학기술원 | Ecap 공정용 저하중 분리형 금형 |
RU2477662C2 (ru) * | 2011-02-17 | 2013-03-20 | Учреждение Российской академии наук Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова Сибирского отделения РАН | Устройство для многомаршрутного равноканального углового прессования заготовки |
RU144975U1 (ru) * | 2013-05-23 | 2014-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | Штамп для углового прессования |
RU141441U1 (ru) * | 2013-12-30 | 2014-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | Штамп для углового прессования |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2018122653A3 (ru) | 2020-01-24 |
RU2018122653A (ru) | 2019-12-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11059085B2 (en) | Manufacturing method and manufacturing apparatus for press-formed article | |
US11358203B2 (en) | Method for producing press-formed product | |
RU2440210C1 (ru) | Штамп для равноканального углового прессования | |
RU2538130C1 (ru) | Способ радиальной ковки шестигранных профилей | |
RU2725487C2 (ru) | Штамп для канального углового прессования | |
CN113365752B (zh) | 冲压部件的制造方法以及坯料的制造方法 | |
US11772147B2 (en) | Stretch flanging tool, stretch flanging method using the same, and member with stretch flange | |
RU2706393C1 (ru) | Штамп для канального углового прессования | |
RU141441U1 (ru) | Штамп для углового прессования | |
RU2724231C2 (ru) | Штамп для канального углового прессования | |
RU144975U1 (ru) | Штамп для углового прессования | |
RU2706394C1 (ru) | Штамп для равноканального углового прессования | |
RU171385U1 (ru) | Штамп для углового прессования заготовок | |
RU2519697C1 (ru) | Способ углового прессования | |
US20190321874A1 (en) | Surface-treated steel sheet part having cut end surface, and cutting method therefor | |
JPH0780550A (ja) | 長尺u曲げ加工の高精密プレス装置 | |
KR101603597B1 (ko) | 기어의 전조 다이스 | |
WO2023037961A1 (ja) | 金属板の遅れ破壊特性改善方法、ブランク材の製造方法、プレス成形品の製造方法、及びプレス成形品 | |
EP4321269A1 (en) | Press forming method | |
RU2275266C2 (ru) | Способ формообразования деталей двойной кривизны | |
JPH01113147A (ja) | 板金製歯車形状部品の鍛造用ダイス | |
RU163796U1 (ru) | Устройство для канального углового прессования | |
RU2676541C1 (ru) | Способ получения круглых профилей | |
RU2323795C2 (ru) | Способ формообразования деталей двоякой кривизны и универсальный штамп для его осуществления | |
SU1412866A1 (ru) | Способ осадки заготовок из труднодеформируемых материалов и устройство дл его осуществлени |