RU2782609C1 - Method for producing long rod products from discrete or plasticized materials - Google Patents
Method for producing long rod products from discrete or plasticized materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2782609C1 RU2782609C1 RU2022104512A RU2022104512A RU2782609C1 RU 2782609 C1 RU2782609 C1 RU 2782609C1 RU 2022104512 A RU2022104512 A RU 2022104512A RU 2022104512 A RU2022104512 A RU 2022104512A RU 2782609 C1 RU2782609 C1 RU 2782609C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- workpiece
- channel
- deforming
- deformation
- along
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 98
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000000737 periodic Effects 0.000 claims description 17
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims description 11
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 10
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 8
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 5
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 230000001131 transforming Effects 0.000 description 5
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 3
- 210000000188 Diaphragm Anatomy 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 239000004699 Ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) Substances 0.000 description 1
- 230000000903 blocking Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 231100000488 structural defect Toxicity 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 229920000785 ultra high molecular weight polyethylene Polymers 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к производству из дискретных материалов, а также из пластифицированных керамических масс, длинномерных изделий с различной формой поперечных сечений, площадь поперечного сечения которых без потери качества материала изделия может быть до 2 раз больше площади сечения экструзионного пресса.The invention relates to the production from discrete materials, as well as from plasticized ceramic masses, long products with various cross-sectional shapes, the cross-sectional area of which, without loss of quality of the product material, can be up to 2 times the cross-sectional area of the extrusion press.
Известны способы формования длинномерных стержневых заготовок и изделий, получаемых на шнековых экструзионных прессах, в которых для увеличения площади сечения формуемых заготовок используются диафрагмы, которые устанавливаются в формующем канале оснастки сразу после выхода материала из пресса и имеют отверстие, площадь сечения которого меньше площади сечения шнекового тракта, а также известно устройство для формования, в котором материал выдавливается из пресса в формующий канал оснастки с площадью сечения большей, чем площадь сечения шнекового тракта пресса.Known methods of forming long-length rod blanks and products obtained on screw extrusion presses, in which to increase the cross-sectional area of the molded blanks, diaphragms are used, which are installed in the molding channel of the equipment immediately after the material exits the press and have a hole whose cross-sectional area is less than the cross-sectional area of the screw path , and also a device for molding is known, in which the material is squeezed out of the press into the molding channel of the tooling with a cross-sectional area greater than the cross-sectional area of the screw path of the press.
Оба эти решения по характеру деформационного воздействия на материал отличаются только тем, что в первом случае вначале имеет место увеличение степени вытяжки материала и, соответственно, его уплотнение, а затем с последующей осадкой получаемой заготовки с увеличением площади ее сечения до площади сечения канала шнекового тракта пресса, в котором установлена диафрагма, с последующим выдавливанием уплотненного материала формуемого стержня в формующий канал оснастки, а во втором случае - в начале при сохранении высокой пористости материала в центральной зоне формуемой заготовки имеет место увеличение площади сечения выходящего из пресса материала до максимальной площади сечения расширяющегося канала, что позволяет за счет этого увеличивать степени вытяжки материала в формующем канале оснастки с сопутствующим этому увеличению степени вытяжки уплотнением материала и в центральной зоне заготовки. Недостаток этих решений состоит в том, что, в конечном итоге, площадь сечения получаемых стержневых заготовок остается в 2-3 раза меньше площади сечения канала пресса.Both of these solutions, in terms of the nature of the deformation effect on the material, differ only in that in the first case, at first, there is an increase in the degree of drawing of the material and, accordingly, its compaction, and then, with subsequent upsetting of the resulting workpiece with an increase in its cross-sectional area to the cross-sectional area of the channel of the screw tract of the press , in which the diaphragm is installed, with subsequent extrusion of the compacted material of the formed core into the forming channel of the tooling, and in the second case, at the beginning, while maintaining high porosity of the material in the central zone of the formed billet, there is an increase in the cross-sectional area of the material leaving the press to the maximum cross-sectional area of the expanding channel , which allows thereby to increase the degree of elongation of the material in the forming channel of the tooling with the accompanying increase in the degree of elongation by compacting the material and in the central zone of the workpiece. The disadvantage of these solutions is that, in the end, the cross-sectional area of the obtained rod blanks remains 2-3 times less than the cross-sectional area of the press channel.
Эти решения широко применяют в производстве изделий из керамики, так как без них формообразующая оснастка на шнековых прессах позволяет получать изделия достаточного качества, как правило, только при отношении площади сечения шнекового канала пресса к площади готового продукта не менее 4 - 6.These solutions are widely used in the production of ceramic products, since without them the shaping equipment on screw presses makes it possible to obtain products of sufficient quality, as a rule, only if the ratio of the cross-sectional area of the screw channel of the press to the area of the finished product is at least 4–6.
Известен способ получения длинномерного стержневого изделия, площадь сечения которого может быть больше площади сечения канала шнекового тракта (RU 2641798 С1, опуб. 22.01.2018). Исходный материал подают с помощью шнека через канал шнекового пресса в деформационный и формообразующий каналы с приданием материалу деформаций растяжения, сжатия и сдвига, при этом на выходе из канала шнекового пресса материалу придают вращение относительно оси пресса с угловой скоростью, равной угловой скорости вращения шнека, и подают из канала шнекового пресса в деформационный канал через зону их стыковки, в которой изменяют направление поступательного движения материала заготовки на угол от 10 до 45° с обеспечением блокировки вращения и с локальным изгибом выходящей из пресса заготовки, а ее материал в процессе перемещения его через эту зону подвергают деформации кручения и изменяющимся по синусоидальному циклу за каждый оборот шнека деформациям растяжения и сжатия, параллельным оси деформационного канала, и деформации сжатия в ортогональном к этой оси направлении, а в плоскости пересечения шнекового и деформационного каналов материал подвергают деформации сдвига в этом же направлении.A method is known for producing a long rod product, the cross-sectional area of which may be greater than the cross-sectional area of the screw tract channel (RU 2641798 C1, pub. 22.01.2018). The source material is fed by means of a screw through the screw press channel into the deformation and shaping channels with giving the material tensile, compression and shear deformations, while at the exit from the screw press channel the material is given rotation relative to the press axis with an angular velocity equal to the angular velocity of the screw, and is fed from the channel of the screw press into the deformation channel through the zone of their docking, in which the direction of the translational movement of the workpiece material is changed at an angle from 10 to 45° with the provision of rotation blocking and with local bending of the workpiece leaving the press, and its material in the process of moving it through this the zone is subjected to torsion deformation and tensile and compression deformations, which change along a sinusoidal cycle for each revolution of the screw, parallel to the axis of the deformation channel, and compression deformation in the direction orthogonal to this axis, and in the plane of intersection of the screw and deformation channels, the material is subjected to shear deformation in the same direction leniya.
Недостатком этого способа формования заготовок и изделий является наличие только одной зоны деформационного воздействия, в которую в комплексе сложной деформационной обработки материала заготовки при относительно малых степенях ортогональной к оси заготовки деформации осадки встроена деформация кручения заготовки, и количество таких зон не может быть увеличено, что ограничивает деформационные возможности способа и, соответственно, ограничивает и его возможности увеличивать габариты получаемых изделий.The disadvantage of this method of molding workpieces and products is the presence of only one zone of deformation impact, in which, in the complex of complex deformation processing of the workpiece material, with relatively small degrees of upsetting deformation orthogonal to the axis of the workpiece, the workpiece torsion deformation is built in, and the number of such zones cannot be increased, which limits deformation capabilities of the method and, accordingly, limits its ability to increase the dimensions of the resulting products.
К недостаткам этого способа можно отнести также отсутствие возможности (недоступность) его реализации как на плунжерных экструдерах, так и на типовом шнековом оборудовании. Проблемой также является несоосность шнекового тракта специального экструдера и формующей оснастки, что требует нетрадиционной компоновки оборудования в производственных помещениях.The disadvantages of this method include the lack of the possibility (inaccessibility) of its implementation both on plunger extruders and on standard screw equipment. The problem is also the misalignment of the screw path of a special extruder and forming equipment, which requires an unconventional layout of equipment in production facilities.
Наиболее близким к предлагаемому способу (прототипом) является способ экструзии пластифицированных и порошковых материалов, включающий формование из дискретных и пластифицированных материалов исходной заготовки и ее продавливание вдоль оси деформационного канала переменного сечения, в процессе которого продавливаемый через деформационный канал материал подвергают разнознаковым циклическим деформациям вытяжки, сдвига, кручения и двум разнознаковым циклическим деформациям осадки, направленным ортогонально к оси экструзии и действующим в противофазе, при этом максимальные приращения одной из этих деформаций осадки задают материалу в плоскости, проходящей через ось экструзии, а вторая из этих деформаций на входном и выходном участках деформационного канала ортогональна к указанной плоскости, при этом направления максимальных приращений данной осадки в процессе продавливания материала через деформационный канал изменяют путем их поворота вокруг оси канала по любой гладкой периодической функции, период которой равен длине деформационного канала, а амплитуда равна 15-75°. (RU 2489253 C1, 10.08.2013).Closest to the proposed method (prototype) is a method of extrusion of plasticized and powder materials, including molding from discrete and plasticized materials of the original workpiece and its extrusion along the axis of the deformation channel of variable cross section, during which the material extruded through the deformation channel is subjected to different-sign cyclic deformations of drawing, shear , torsion, and two different-sign cyclic upsetting deformations directed orthogonally to the extrusion axis and acting in antiphase, while the maximum increments of one of these upsetting deformations are given to the material in a plane passing through the extrusion axis, and the second of these deformations is at the inlet and outlet sections of the deformation channel is orthogonal to the specified plane, while the directions of the maximum increments of this upset in the process of punching the material through the deformation channel are changed by turning them around the channel axis along any smooth periodic function tion, the period of which is equal to the length of the deformation channel, and the amplitude is 15-75°. (RU 2489253 C1, 10.08.2013).
Этот способ позволяет получать заготовки с площадью сечения 0,4 - 0,6 от площади сечения канала пресса.This method allows to obtain blanks with a cross-sectional area of 0.4 - 0.6 of the cross-sectional area of the press channel.
Недостатком такого способа для получения заготовок и изделий является то обстоятельство, что полноценную деформационную обработку формуемой заготовки, включающей в себя комбинацию из разнознаковых циклических деформаций вытяжки, сдвига, кручения и разнознаковых циклических деформаций осадки, направленных ортогонально к оси вытяжки, получает, в основном, только материал центральной зоны заготовки, в материале которой в процессах шнековой экструзии имеет место максимальная концентрация таких дефектов, как остаточная пористость, микро- и макротрещины, низкая прочность связи между структурными элементами материала. Периферийные слои материала заготовки, которые, как правило, имеют структуру, в которой не исключены такие дефекты, не получают в комплексе деформационной обработки формуемой заготовки деформации сдвига и кручения, которые являются наиболее эффективными методами усовершенствования структур материалов и повышению их механических свойств, поэтому в итоге свойства материала заготовок в этих зонах сопоставимы со свойствами материалов, получаемыми по традиционной технологии.The disadvantage of this method for producing blanks and products is the fact that a full-fledged deformation processing of a molded blank, which includes a combination of different-sign cyclic drawing deformations, shear, torsion and different-sign cyclic upsetting deformations directed orthogonally to the drawing axis, is obtained, basically, only material of the central zone of the billet, in the material of which, during screw extrusion, the maximum concentration of such defects as residual porosity, micro- and macrocracks, low bond strength between the structural elements of the material takes place. The peripheral layers of the workpiece material, which, as a rule, have a structure in which such defects are not excluded, do not receive shear and torsion deformations in the complex of deformation processing of the molded workpiece, which are the most effective methods for improving the structures of materials and increasing their mechanical properties, therefore, as a result the material properties of the workpieces in these zones are comparable to the properties of materials obtained by traditional technology.
К недостаткам такого способа следует отнести и свойственные ему ограничения по величине придаваемых материалу центральных зон заготовки деформаций сдвига и кручения. По этой причине для получения заготовок и изделий на шнековых прессах с площадью сечения, равной или больше площади сечения шнекового тракта, качество структуры материала, получаемой в устройстве по прототипу, недостаточно. The disadvantages of this method include its inherent limitations on the magnitude of shear and torsion deformations imparted to the material of the central zones of the workpiece. For this reason, to obtain blanks and products on screw presses with a cross-sectional area equal to or greater than the cross-sectional area of the screw tract, the quality of the material structure obtained in the device according to the prototype is not enough.
Технической проблемой, решаемой предложенным изобретением, является обеспечение возможности получения из дискретных материалов длинномерных стержней с различной формой поперечных сечений, имеющих беспористую, бездефектную и однородную структуру материала, площадь поперечного сечения которых без потери качества материала изделия может быть до 2 раз больше площади сечения экструзионного пресса.The technical problem solved by the proposed invention is to provide the possibility of obtaining long-length rods from discrete materials with various cross-sectional shapes, having a non-porous, defect-free and homogeneous material structure, the cross-sectional area of \u200b\u200bwhich, without loss of quality of the material of the product, can be up to 2 times the cross-sectional area of the extrusion press .
Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в повышении однородности структуры формуемых заготовок и изделий как в центральной зоне, так и в поверхностных слоях материала путем значительного увеличения в процессе деформационной обработки материала формуемой заготовки деформаций сдвига и кручения.The technical result achieved by the invention is to increase the uniformity of the structure of molded blanks and products both in the central zone and in the surface layers of the material by a significant increase in the process of deformation processing of the material of the molded blank of shear and torsion deformations.
Технический результат достигается способом получения длинномерных стержневых изделий из дискретных или пластифицированных материалов, заключающимся в том, что уплотненный в экструзионном прессе материал подают в деформирующий, формующий и калибрующий каналы оснастки, в которых формуемой заготовке путем воздействия на нее профилированной поверхностью деформирующего канала придают осадку, вытяжку и деформацию кручения, а в формующем канале придают поперечным сечениям заготовки заданную форму изделия, при этом, согласно изобретению, создание в цилиндрической заготовке осадки и вытяжки осуществляют путем придания ей на входе в деформирующий канал оснастки нескольких распределенных вокруг его оси локальных радиальных осадок, уменьшающих площадь сечений заготовки и придающих поперечным сечениям и поверхности заготовки форму поперечных сечений и поверхности деформирующего канала, при этом уменьшение площади поперечных сечений заготовки вызывает ее вытяжку вдоль оси деформирующего канала, а деформацию кручения заготовки создают в процессе ее перемещения по деформирующему каналу путем вращения профилированной поверхности заготовки относительно оси деформирующего канала под воздействием профилированной поверхности канала, обеспечивая при этом в осевых сечениях заготовки в зависимости от угла их наклона к направлениям ее локальных осадок на входе в деформационный канал либо деформации разнознакового изгиба, либо циклически переходящие друг в друга и направленные вдоль оси канала осадки и вытяжки заготовки.The technical result is achieved by a method for producing long-length rod products from discrete or plasticized materials, which consists in the fact that the material compacted in an extrusion press is fed into the deforming, forming and calibrating channels of the tooling, in which the molded workpiece, by exposing it to the profiled surface of the deforming channel, is given a draft, drawing and torsion deformation, and in the forming channel, the cross-sections of the workpiece are given the desired shape of the product, while, according to the invention, the creation of upsetting and drawing in the cylindrical workpiece is carried out by giving it, at the inlet to the deforming channel of the tooling, several local radial upsets distributed around its axis, reducing the area sections of the workpiece and giving the cross sections and the surface of the workpiece the shape of the cross sections and the surface of the deforming channel, while reducing the cross-sectional area of the workpiece causes it to stretch along the axis of the deforming channel, and deforming the torsion formation of the workpiece is created in the process of its movement along the deforming channel by rotating the profiled surface of the workpiece relative to the axis of the deforming channel under the influence of the profiled surface of the channel, while providing in the axial sections of the workpiece, depending on the angle of their inclination to the directions of its local settlement at the entrance to the deformation channel, or deformations of different signs of bending, or cyclically passing into each other and directed along the axis of the channel, drafting and drafting of the workpiece.
В одном из вариантов осуществления способа в процессе перемещения заготовки по длине деформирующего канала оснастки направление деформации кручения заготовки относительно оси деформирующего канала изменяют один или более раз на противоположное, при этом в зоне изменения направления деформации кручения заготовки ее материал получает также деформации сдвига в плоскостях, ортогональных к ее оси.In one of the embodiments of the method, in the process of moving the workpiece along the length of the deforming channel of the tooling, the direction of deformation of the torsion of the workpiece relative to the axis of the deforming channel is reversed one or more times, while in the zone of change in the direction of deformation of the torsion of the workpiece, its material also receives shear deformations in planes orthogonal to to its axis.
Возможен также вариант, когда в процессе перемещения заготовки по деформирующему каналу каждую из полученных на входе в деформационный канал локальных радиальных осадок заготовки увеличивают до двух раз, а затем уменьшают до начальных значений их величины, смещая последовательно такие приращения этих радиальных осадок по длине деформирующего канала от одной локальной радиальной деформации к другой на расстояние не менее половины максимального приращения их величины, при этом каждое из приращений величин радиальных осадок приводит и к соответствующим этим приращениям локальных радиальных деформаций смещениям центра тяжести поперечных сечений заготовки относительно оси вращения профилированной поверхности заготовки.It is also possible that in the process of moving the workpiece along the deforming channel, each of the local radial deposits of the workpiece obtained at the entrance to the deformation channel is increased up to two times, and then reduced to their initial values, sequentially shifting such increments of these radial deposits along the length of the deforming channel from one local radial deformation to another at a distance of at least half of the maximum increment of their value, while each of the increments of the values of radial upset leads to the corresponding increments of local radial deformations to displacements of the center of gravity of the cross sections of the workpiece relative to the axis of rotation of the profiled surface of the workpiece.
Возможен другой вариант, когда при перемещении заготовки по длине деформирующего канала величину каждой из локальных радиальных деформаций осадки заготовки изменяют по одинаковой для их всех периодической функции, амплитуда которой не больше максимальной локальной радиальной осадки, получаемой заготовкой на входе в деформирующий канал, а вызванные этими локальными радиальными осадками циклические разнознаковые изменения величин площади поперечных сечений заготовки вызывают и циклически переходящие друг в друга и направленные вдоль ее оси осадки и вытяжки заготовки.Another option is possible when, when the workpiece is moved along the length of the deforming channel, the value of each of the local radial deformations of the workpiece settlement is changed according to the same periodic function for all of them, the amplitude of which is not greater than the maximum local radial settlement obtained by the workpiece at the entrance to the deforming channel, and caused by these local With radial upsets, cyclic changes of different signs in the values of the cross-sectional area of the workpiece cause both cyclically passing into each other and directed along its axis of the draft and drawing of the workpiece.
При этом периодические изменения величины каждой из локальных радиальных осадок заготовки по длине деформирующего канала могут быть смещены по фазе друг относительно друга на расстояние до половины периода этой периодической функции.In this case, periodic changes in the magnitude of each of the local radial draft of the workpiece along the length of the deforming channel can be phase-shifted relative to each other by a distance of up to half the period of this periodic function.
Деформационную обработку заготовки в деформирующем канале можно проводить в несколько этапов, в каждом из которых зоны расположения локальных радиальных осадок заготовки при ее перемещении в каждый последующий этап деформационной обработки смещают в окружном направлении на угол до половины окружного шага между локальными радиальными осадками, получаемыми заготовкой, при этом в зонах перехода между этими этапами деформационной обработки величину этих локальных радиальных осадок уменьшают до нуля, придавая заготовке в этих зонах осадку, направленную вдоль ее оси, с увеличением площади ее поперечного сечения до 40%.The deformation processing of the workpiece in the deforming channel can be carried out in several stages, in each of which the zones of local radial upsetting of the workpiece, when it is moved to each subsequent stage of deformation processing, are displaced in the circumferential direction by an angle of up to half the circumferential step between the local radial upsets obtained by the workpiece, at In this case, in the transition zones between these stages of deformation processing, the value of these local radial upsets is reduced to zero, giving the workpiece in these zones a draft directed along its axis, with an increase in its cross-sectional area up to 40%.
В предпочтительном варианте осуществления способа при перемещении заготовки по формующему каналу оснастки заготовка получает продольную осадку с увеличением площади ее поперечных сечений от полутора до четырех раз с последующим уменьшением площади поперечных сечений заготовки и изменением их формы до площади и формы поперечного сечения готового изделия за счет соответствующего изменения площади и формы поперечных сечений формующего канала по его длине, и затем перемещают заготовку по калибрующему каналу, при перемещении по которому площадь и форма поперечных сечений заготовки остаются постоянными.In the preferred embodiment of the method, when the workpiece is moved along the forming channel of the tooling, the workpiece receives a longitudinal upset with an increase in its cross-sectional area from one and a half to four times, followed by a decrease in the cross-sectional area of the workpiece and a change in their shape to the area and shape of the cross-section of the finished product due to the corresponding change the area and shape of the cross sections of the forming channel along its length, and then the workpiece is moved along the sizing channel, when moving along which the area and shape of the cross sections of the workpiece remain constant.
Изобретение иллюстрируется чертежами.The invention is illustrated in the drawings.
На фиг.1 показан вариант устройства для осуществления предложенного способа, осевое сечение.Figure 1 shows a variant of the device for implementing the proposed method, axial section.
На фиг. 2 - формуемая заготовка в каналах устройства, показанного на фиг. 1.In FIG. 2 shows a workpiece to be formed in the channels of the device shown in FIG. one.
На фиг. 3 - различные варианты профилей винтовых выступов в сечениях, ортогональных к оси деформирующего элемента.In FIG. 3 - various options for profiles of helical protrusions in sections orthogonal to the axis of the deforming element.
На фиг. 4 - форма поверхности заготовки в деформирующем элементе, имеющем винтовые выступы одинаковой высоты, общий вид.In FIG. 4 - the shape of the surface of the workpiece in the deforming element having helical protrusions of the same height, general view.
На фиг. 5 - схема расположения вдоль оси деформирующего канала ортогональных к его оси сечений материала заготовки, показанной на фиг. 4.In FIG. 5 is a diagram of the arrangement along the axis of the deforming channel of sections orthogonal to its axis of the material of the workpiece shown in FIG. four.
На фиг. 6-9 - сечения заготовки, ортогональные к оси деформирующего канала, показанные на фиг. 5.In FIG. 6-9 - sections of the workpiece, orthogonal to the axis of the deforming channel, shown in Fig. 5.
На фиг. 10 - детали деформирующего элемента с винтовыми выступами, знак угла подъема винтовых линий которых изменяется один раз по длине деформирующего элемента.In FIG. 10 - details of the deforming element with helical protrusions, the sign of the helix elevation angle of which changes once along the length of the deforming element.
На фиг. 11 - форма поверхности заготовки в деформирующем канале деформирующего элемента, показанного на фиг. 10, общий вид.In FIG. 11 shows the shape of the workpiece surface in the deforming channel of the deforming element shown in FIG. 10, general view.
На фиг. 12 - схема расположения вдоль оси деформирующего канала ортогональных к его оси сечений заготовки, показанной на фиг. 11,In FIG. 12 is a diagram of the arrangement along the axis of the deforming channel of sections orthogonal to its axis of the workpiece shown in FIG. eleven,
На фиг. 13-16 - сечения заготовки, ортогональные к оси деформирующего канала, показанные на фиг. 12.In FIG. 13-16 are sections of the workpiece, orthogonal to the axis of the deforming channel, shown in FIG. 12.
На фиг. 17 - срединные сечения впадин заготовки, показанной на фиг. 11, проходящие по винтовым выступам деформирующего элемента.In FIG. 17 are midsections of the depressions of the workpiece shown in FIG. 11, passing along the helical protrusions of the deforming element.
На фиг. 18 - развертки на плоскость срединных сечений заготовки I-I; II-II; III-III, показанных на фиг. 17.In FIG. 18 - development on the plane of the middle sections of the workpiece I-I; II-II; III-III shown in Figs. 17.
На фиг. 19 - форма поверхности заготовки в деформирующем канале, имеющем участок с изменяющейся по длине деформирующего канала высотой винтовых выступов, общий вид.In FIG. 19 - the shape of the surface of the workpiece in the deforming channel, which has a section with a height of helical protrusions that varies along the length of the deforming channel, general view.
На фиг. 20 - схема расположения ортогональных к оси деформирующего канала сечений заготовки, показанной на фиг. 19.In FIG. 20 is a diagram of the arrangement of sections orthogonal to the axis of the deforming channel of the workpiece shown in FIG. 19.
На фиг. 21-24 - ортогональные к оси деформирующего канала сечения заготовки, показанные на фиг. 20.In FIG. 21-24 - workpiece sections orthogonal to the axis of the deforming channel, shown in FIG. twenty.
На фиг. 25 - развертка на плоскость показанных на фиг. 17 срединных сечений трех впадин заготовки, показанной на фиг.19.In FIG. 25 - development on the plane shown in FIG. 17 middle sections of three cavities of the workpiece shown in Fig.19.
На фиг. 26 - развертка на плоскость показанных на фиг. 17 срединных сечений трех впадин заготовки, соответствующих винтовым выступам деформирующего канала, высота которых изменяется по гладкой периодической функции, с расположением максимумов и минимумов их высот в одних и тех же поперечных сечениях.In FIG. 26 - development on the plane shown in FIG. 17 midsections of three hollows of the workpiece, corresponding to the helical protrusions of the deforming channel, the height of which varies according to a smooth periodic function, with the maxima and minima of their heights located in the same cross sections.
На фиг. 27 - развертка на плоскость показанных на фиг.17 срединных сечений впадин заготовки, соответствующих винтовым выступам деформирующего канала, высота которых изменяется по гладкой периодический функции, а максимальные и минимальные значения их высот расположены в поперечные сечения, которые смещены друг относительно друга.In FIG. 27 - scan on the plane shown in Fig.17 the middle sections of the hollows of the workpiece, corresponding to the helical protrusions of the deforming channel, the height of which varies according to a smooth periodic function, and the maximum and minimum values of their heights are located in cross sections that are displaced relative to each other.
На фиг. 28 - схема расположения продольных сечений заготовки, проходящих через ось деформирующего канала, на ее условном поперечном сечении в виде круга, в котором знак угла подъема винтовых выступов изменяется один раз.In FIG. 28 - layout of the longitudinal sections of the workpiece, passing through the axis of the deforming channel, on its conditional cross section in the form of a circle, in which the sign of the angle of elevation of the helical protrusions changes once.
На фиг. 29-35 - продольные сечения заготовки, показанные на фиг. 26.In FIG. 29-35 are longitudinal sections of the workpiece shown in FIG. 26.
На фиг. 36 - структура материала, полученного на шнековом экструзионном прессе крупногабаритного стержневого изделия диаметром 120 мм, площадь сечения которого на 40% больше площади сечения шнекового тракта пресса (увеличение х1000). изображение получено с помощью сканирующего электронного микроскопа VEGA3 TESCAN, ускоряющее напряжение 20,0 кВ, увеличение х1000, детектор сканирующих электронов, шкала 50 мкм.In FIG. 36 - the structure of the material obtained on a screw extrusion press of a large-sized rod product with a diameter of 120 mm, the cross-sectional area of \u200b\u200bwhich is 40% larger than the cross-sectional area of \u200b\u200bthe screw tract of the press (magnification x1000). the image was obtained using a scanning electron microscope VEGA3 TESCAN, accelerating voltage 20.0 kV, x1000 magnification, scanning electron detector,
На фиг. 37 - структура материала, полученного на шнековом экструзионном прессе крупногабаритного стержневого изделия диаметром 120 мм, площадь сечения которого на 40% больше площади сечения шнекового тракта пресса, изображение получено с помощью сканирующего электронного микроскопа VEGA3 TESCAN, ускоряющее напряжение 20,0 кВ, увеличение х2000, детектор сканирующих электронов, шкала 20 мкм.In FIG. 37 - the structure of the material obtained on a screw extrusion press of a large-sized rod product with a diameter of 120 mm, the cross-sectional area of \u200b\u200bwhich is 40% larger than the cross-sectional area of \u200b\u200bthe screw tract of the press, the image was obtained using a VEGA3 TESCAN scanning electron microscope, accelerating voltage 20.0 kV, magnification x2000, scanning electron detector, scale 20 µm.
На фиг. 38 - торцы цилиндрических стержневых изделий диаметром 100 и 140 мм, полученные на шнековом прессе диаметром 100 мм.In FIG. 38 - the ends of cylindrical rod products with a diameter of 100 and 140 mm, obtained on a screw press with a diameter of 100 mm.
Устройство для осуществления способа получения длинномерных стержневых изделий содержит последовательно соединенные друг с другом деформирующий элемент 1, формующий элемент 2 и калибрующий элемент 3, имеющие соосные деформирующий канал 11, формующий канал 12 и калибрующий канал 13, соответственно. Устройство крепится к торцевой поверхности корпуса шнекового или плунжерного экструзионного пресса соосно с его внутренней поверхностью. Деформирующий элемент 1 может состоять из одной или нескольких последовательно соединенных друг с другом соосных частей. На фиг. 1 показан вариант выполнения устройства, в котором деформирующий элемент 1 состоит из двух частей 4. На каждой из частей на поверхности их деформирующих каналов расположена группа винтовых выступов 5. Возможен вариант выполнения, когда деформирующий элемент 1 выполнен как единый элемент, а поверхность деформирующего канала 11 имеет два участка, на каждом из которых расположена группа винтовых выступов 5, но такой вариант конструкции сложнее для изготовления, поэтому предпочтительнее выполнять деформирующий, формующий и калибрующий элементы 1, 2 и 3 из соединенных друг с другом частей, как это показано на фиг. 1.The device for implementing the method for producing long rod products contains a
Примыкающий к деформирующему элементу 1 формующий элемент 2, формующий канал 12 которого имеет на входе гладкую осесимметричную поверхность, а площадь его поперечных сечений, ортогональных к оси канала, по длине формующего элемента 2 последовательно увеличивается и уменьшается один раз (как показано на фиг. 1) или более раз с последующим переходом формы сечения формующего канала 2 от осесимметричной на входе в него до формы и размера поперечного сечения готового изделия к выходу из формующего канала 12. В калибрующем канале 13 калибрующего элемента 3 форма и площади поперечных сечений калибрующего канала 13 остаются неизменными и соответствуют площади и форме поперечного сечения формующего канала 12 на выходе из формующего элемента 2.The forming
Каждый участок деформирующего канала 11 (или деформирующий канал 11, если деформирующий элемент 1 представляет собой единый элемент) имеет на своей поверхности группу из не менее двух винтовых выступов 5, расположенных с равным окружным шагом. На чертежах представлены варианты выполнения устройства, в котором каждая группа включает три винтовых выступа 5. Это число выступов 5 является оптимальным, но не единственно возможным. Выступов может быть два, четыре и более. Угол подъема винтовых выступов 5 имеет значения не более 45°, так как большие значения этого угла блокируют, практически, вращение материала заготовки в деформирующем канале. Суммарная высота винтовых выступов 5 в любом поперечном сечении деформирующего канала (фиг. 3) не превышает 1/2 диаметра D1 деформирующего канала. Дальнейшее увеличение высоты винтовых выступов 5 ведет к значительному уменьшению проходного сечения деформирующего канала (нелинейная функция) и соответствующему его уменьшению росту давлений прессования, а также к увеличению объема материала заготовки во впадинах между винтовыми выступами 5, что приведет к тому, что разность в степени и характере деформационной обработки материала этих зон от деформационной обработки материала в центральных зонах стержневой заготовки может увеличиваться до критических величин. Выбор числа, геометрии и габаритов винтовых выступов 5 зависит от выбора оптимальных соотношений между деформациями кручения, продольного разнознакового изгиба, осадки и вытяжки заготовки в продольных и радиальных направлениях в процессе ее перемещения по длине деформирующего канала.Each section of the deforming channel 11 (or deforming
Винтовые выступы 5 каждой группы могут иметь одинаковую высоту H, но могут и различаться по высоте, при этом соотношение высот двух винтовых выступов 5 или любых двух винтовых выступов 5 из их общего числа имеет значение от 1 до 3.The
Винтовые выступы 5 могут иметь различную форму. Варианты поперечных сечений, ортогональных к оси деформирующего канала 11, деформирующего элемента 4 представлены на фиг. 3. В одном варианте плоские боковые поверхности винтовых выступов 5 в поперечных сечениях деформирующего элемента 1 параллельны друг другу (на фиг. 3 внизу слева). В другом варианте в этих поперечных сечениях образующие боковых поверхностей винтовых выступов пересекаются под углом α до 140° (на фиг. 3 внизу справа). В третьем варианте боковые поверхности винтовых выступов 5 плавно сопрягаются с вершиной и с поверхностью деформирующего канала 11, в этом случае касательные к боковым поверхностям винтовых выступов 5 на ½ их высоты в поперечных сечениях деформирующего элемента 1 пересекаются под углом α до 140° (на фиг. 3 наверху). На других чертежах показан третий вариант винтовых выступов 5.Screw
На фиг. 4 показана форма поверхности заготовки 6 в деформирующем элементе 1, имеющем винтовые выступы 5, размеры и угол подъема которых постоянны по длине деформирующего элемента 1. На фиг. 5-9 показана схема расположения ортогональных к оси канала сечений заготовки 6 и их трансформация в процессе ее перемещения вдоль деформирующего канала 11 деформирующего элемента 1.In FIG. 4 shows the shape of the surface of the
Возможен вариант, когда по длине деформирующего канала 11 знак угла подъема винтовых выступов 5 изменяется по меньшей мере один раз. На фиг.11 представлена форма поверхности заготовки 7, которую формируют в деформирующем канале 11 винтовые выступы 5 деформирующего элемента 1, которые показаны на фиг. 1. На фиг.12 показана схема расположения ортогональных к оси канала сечений заготовки, а на фиг. 13-16 показана схема их трансформации в заготовке 7 при перемещении ее вдоль деформирующего канала 11, в котором направление вращения поверхности заготовки 7 изменяется на противоположное один раз. При этом винтовые выступы 5 имеют постоянную высоту по длине деформирующего канала 11 на большей части своей длины, и только к его торцам их высота плавно снижается до нуля. На фиг. 17 условно показаны срединные сечения I-I, II-II и III-III впадин заготовки 7, сформированные винтовыми выступами деформирующего канала 11. Под срединными сечениями понимаются поверхности, образующие которых ортогональны к оси деформирующего канала 11 и проходят через винтовые выступы 5, расположенные на его поверхности симметрично относительно их боковых поверхностей. На фиг. 18 показаны развертки на плоскость срединных сечений I-I, II-II и III-III впадин материала заготовки 7, форма которых соответствует форме винтовых выступов 5 с постоянной по длине высотой.It is possible that along the length of the deforming
Возможно также выполнение винтовых выступов 5 с переменной высотой по длине деформирующего канала 11. В частности, каждый винтовой выступ 5 может иметь участок с постоянной базовой высотой и участок, высота которого может плавно увеличиваться по длине деформирующего канала 11, а затем уменьшаться при соотношении максимальной и базовой высот до 2,5. На фиг. 19 представлена форма поверхности заготовки 8, которую формируют в деформирующем канале 11 устройства винтовые выступы 5, имеющие переменную по длине высоту. На фиг.20 показана схема расположения по длине деформирующего канала 11 сечений заготовки 8, ортогональных к его оси, а на фиг. 21-24 показана схема трансформации геометрии этих ортогональных к оси канала сечений заготовки 8 при перемещении ее вдоль деформирующего канала, в котором направление вращения поверхности заготовки 8 изменяется на противоположное один раз, а высота каждого винтового выступа 5 плавно увеличивается и затем уменьшается по длине деформирующего канала 11. При этом изменение высоты каждого винтового выступа 5 идет поэтапно от выступа к выступу со смещением поперечного сечения каждого винтового выступа 5, в котором его высота максимальна, по длине деформирующего канала 11 относительно такого же сечения соседнего винтового выступа 5 на расстояние не менее чем половина приращения их высоты. На фиг. 25 показаны развертки на плоскость срединных сечений впадин материала заготовки 8 I-I, II-II и III-III (см. схему на фиг. 17), форма которых соответствует указанному характеру изменения форм винтовых выступов с переменной высотой. Возможен вариант, при котором их максимальные и минимальные высоты располагаются в одних и тех же поперечных сечениях деформирующего элемента 1.It is also possible to make
Также возможен вариант выполнения, при котором по длине деформирующего канала 11 высота каждого винтового выступа 5 изменяется по гладкой периодической функции, одинаковой для всех винтовых выступов 5 группы, с амплитудой до 1,5 от его базовой высоты, равной полусумме максимальной и минимальной высот винтового выступа 5. Максимальные и, соответственно, минимальные высоты винтовых выступов 5 могут быть расположены в одних и тех же поперечных сечениях деформирующего элемента 1, либо они могут быть расположены в поперечных сечениях деформирующего элемента 1, смещенных друг относительно друга на величину до половины периода этой периодической функции. На фиг. 26 показаны развертки на плоскость срединных сечений I-I, II-II и III-III впадин заготовки (см. схему на фиг. 17), соответствующих винтовым выступам, высота которых изменяется по гладкой периодический функции, с расположением максимумов и минимумов в одних и тех же поперечных сечениях. На фиг. 27 показаны развертки на плоскость срединных сечений I-I, II-II и III-III впадин заготовки, соответствующих винтовым выступам, высота которых изменяется по гладкой периодический функции, а поперечные сечения, в которых расположены максимумы и минимумы периодической функции смещены друг относительно друга.It is also possible to perform, in which, along the length of the deforming
На фиг. 28 представлена схема расположения продольных сечений заготовки 9, проходящих через ось деформирующего канала 11, на условном поперечном сечении заготовки в виде круга. На фиг. 29-35 показаны эти продольные сечения формуемой заготовки 9 в деформирующем элементе 1, в котором высота всех винтовых выступов 5 одинакова и постоянна.In FIG. 28 shows the layout of the longitudinal sections of the
При выполнении деформирующего элемента 1 с двумя или более группами винтовых выступов 5, которые могут быть идентичными по числу, форме и размерам винтовых выступов 5, как показано на фиг. 1, а могут отличаться по числу, форме и размерам винтовых выступов. Кроме того, в таком деформирующем элементе 1 винтовые выступы 5 каждой группы могут быть смещены в окружном направлении относительно выступов соседней группы на угол до половины окружного угла между винтовыми выступами 5, как показано на фиг. 1.When the deforming
Способ получения стержневых изделий на экструзионных прессах осуществляется следующим образом. Исходный пластифицированный или дискретный материал, в качестве которого могут использоваться порошковые или гранулированные материалы, а также дробленные на мелкие фракции вторичные продукты, продавливается плунжером или шнеком в деформирующий канал 11 деформирующего элемента 1 устройства, в котором поддерживается такой уровень сжимающих напряжений в деформируемом материале, при котором величина напряжений, ортогональных к его поверхностям сдвига, блокирует разрыхление и рост дефектов в материале в процессе деформационной обработки заготовки. В деформирующем канале 11 деформирующего элемента 1 заготовка, имеющая остаточную пористость и другие дефекты структуры, получает в процессе ее перемещения по длине деформирующего канала 11 локальные радиальные осадки (деформации сжатия) при внедрении в ее поверхность распределенных по внутренней цилиндрической поверхности деформирующего канала 11 винтовых выступов 5 (фиг. 1), с уменьшением площади ее сечения до 40 и более процентов и с сопутствующей уменьшению площади сечения заготовки ее вытяжкой (деформацией растяжения материала) вдоль оси канала, которая в каждом из продольных сечений заготовки является функцией угла их наклона к винтовым выступам на входе в деформирующий канал 11 и, кроме этого, переменна по его длине. От сочетаний этих видов деформационной обработки заготовки ее материал получает разнонаправленные и различные по величине деформации сдвига вдоль соответствующей такой деформационной обработке системе поверхностей скольжения, а относительные смещения потоков материала при достаточной величине сжимающих напряжений обеспечивают эффективное уплотнение материала с увеличением прочности связей между сжатыми и движущимися относительно друг друга поверхностями структурных элементов материала.The method of obtaining core products on extrusion presses is as follows. The original plasticized or discrete material, which can be powder or granular materials, as well as secondary products crushed into small fractions, is pressed by a plunger or screw into the deforming
При этом при перемещении заготовки по деформирующему каналу 11 расположенные на его поверхности винтовые выступы 5 вызывают вращение заготовки вокруг оси деформирующего канала 11 за счет вращения винтовых пазов ?впадин? на ее поверхности, т.е. вызывают деформацию кручения заготовки. Вызванная деформацией кручения заготовки 6 (фиг. 4) трансформация формы ортогональных к оси деформирующего канала 11 сечений (фиг.5) приведена на фиг. 6-9. Как следствие, в материале заготовки 6 в соответствии с принципом независимости действия сил дополнительно формируется и соответствующая деформации кручения система поверхностей сдвига, вдоль которых также проходят описанные выше процессы перестройки структуры материала заготовки 6, и, поскольку вдоль этих поверхностей сдвига материал также подвергается интенсивной разнонаправленной деформационной обработке, то это в результате обеспечивает более полную объемную проработку материала заготовки 6.In this case, when the workpiece moves along the deforming
Показанное на фиг. 1, 10 изменение знака углов подъема винтовых выступов 5, расположенных на поверхности деформирующего канала 11, приводит к изменению по длине деформирующего элемента 1 и направления деформации кручения заготовки 7 (фиг. 11). Отражающая этот процесс трансформация формы ортогональных к оси канала сечений заготовки 7 (фиг. 12) при перемещении ее вдоль деформирующего канала 11 приведена на фиг. 13-16. Изменение направления деформации кручения заготовки 7 вызывает изменения не только направлений поверхностей сдвига в ее материале, но и направлений относительных скольжений элементов структуры материала в полосах сдвига, формирующихся вдоль поверхностей сдвига в структурно неоднородных средах, в которых каждому направлению относительного скольжения структурных составляющих материала соответствует и своя система микроповерхностей сдвига внутри этих полос. Каждая такая перестройка системы микроповерхностей сдвига включает в зону интенсивных деформаций новые объемы материала.Shown in FIG. 1, 10, a change in the sign of the angles of elevation of the
В зоне изменения знака угла подъема винтовых выступов 5 материал заготовки 7 получает также деформации сдвига и в плоскостях, ортогональных к оси заготовки, что также способствует устранению дефектов и совершенствованию структуры материала внутри полос сдвига, формирующихся в этой зоне при этом типе деформации заготовки.In the zone of change in the sign of the angle of elevation of the
Как показано на фиг. 17-22, последовательное увеличение высоты винтовых выступов 5 с поэтапным смещением изменения их высоты от одного выступа к другому вдоль деформирующего элемента ведет к дополнительному поэтапному внедрению винтовых выступов в поверхность деформируемой заготовки 8 (фиг. 19) и к приращению степени получаемой материалом заготовки деформаций сжатия, направления которых, соответственно, также последовательно изменяются в окружном относительно оси деформирующего канала 11 направлении. Изменение направлений дополнительных радиальных осадок заготовки 8 по длине деформирующего канала 11 ведет к изменению по длине канала формы его поперечных сечений, а также к последовательному изменению эпюры распределения скоростей течения материала вдоль его оси к увеличению градиентов скоростей его течения а также, как следствие, к дополнительному приращению получаемых материалом деформаций сдвига и к изменению направлений относительного скольжения частиц в зонах, прилегающих к поверхностям сдвига в материале заготовки 8. Дополнительные разнонаправленные ортогональные к оси деформирующего канала 11 осадки заготовки, вызванные изменениями высот винтовых выступов 5, вызывают и поэтапное разнонаправленное смещение центра тяжести сечений заготовки 8 в направлениях этих дополнительных осадок относительно оси их вращения, совпадающей с осью деформирующего канала, что перемещает материал центральных зон заготовки в зоны, в которых деформация кручения заготовки вызывает более интенсивные деформации сдвига в ее материале, что увеличивает интенсивность деформационной обработки материала центральной зоны заготовки.As shown in FIG. 17-22, a gradual increase in the height of the
Как показано на фиг. 26-27, изменение высоты каждого винтового выступа 5 по длине деформирующего канала 11 по гладкой периодической функции, одинаковой для всех винтовых выступов 5 группы, при расположении их максимальных и минимальных высот в одних и тех же поперечных сечениях деформирующего элемента 1, либо со смещением по длине элемента 1 относительно друг друга на величину до половины периода этой периодической функции, позволяет по мере перемещения заготовки по длине деформирующего элемента 1 обеспечить циклическое изменение величин радиальных осадок заготовки и, соответственно, реализовать циклический переход деформаций ее осевой осадки к деформации осевой вытяжки, а при смещении расположения их максимальных и минимальных высот по длине элемента 1 относительно друг друга на величину до половины периода этой периодической функции, вызывает также дополнительные циклические смещения центра тяжести сечений заготовки в соответствии со смещениями относительно друг друга максимальных значений высот винтовых выступов. Поскольку каждое изменение напряженно-деформационного состояния материала ведет к перестройке системы поверхностей сдвига в материале заготовки, то такое циклическое деформационное воздействие на заготовку способствует однородной деформационной проработки материала по ее объему.As shown in FIG. 26-27, the change in the height of each
Как показано на фиг. 28-35, в зависимости от величины окружного угла между сечениями заготовки 9 (фиг. 28) плоскостями, проходящими через ось деформирующего канала 11, и осевыми плоскостями, проходящими через винтовые выступы 5 на входе в деформирующий канал 11, процесс перетекания материала заготовки 9 через расположенные на поверхности деформирующего канала 11 винтовые выступы 5 вызывает в заготовке 9 ортогональные к ее оси осадки и деформации разнознакового изгиба, а также циклически переходящие друг в друга деформации продольной осадки и вытяжки заготовки с сопутствующим таким переходам изменением направлений максимальных сжимающих напряжений в материале заготовки 9 на ортогональные.As shown in FIG. 28-35, depending on the size of the circumferential angle between the sections of the workpiece 9 (Fig. 28) planes passing through the axis of the deforming
Таким образом, изменяя форму, число и размеры винтовых выступов 5, а также угол подъема винтовых выступов 5, можно создавать в процессе перемещения заготовки вдоль оси деформирующего канала 11 сложные циклически изменяющиеся напряженно-деформированные состояния наиболее оптимальные для материала формуемой заготовки и обеспечивать высокое качество его всесторонней деформационной проработки.Thus, by changing the shape, number and dimensions of the
Конструкция деформирующего элемента 1, состоящая, как показано на фиг.1, из двух или более частей 4, позволяет смещать в окружном направлении расположение винтовых выступов 5 каждой группы относительно друг друга со сдвигом до половины шага между ними, что позволяет усреднять или выборочно концентрировать по объему заготовки степени и характер деформаций, получаемых как материалом заготовки, расположенном во впадинах между винтовыми выступами 5, так и материалом, расположенном в зонах внедрения этих выступов 5 в заготовку, а увеличение и последующее уменьшение площади сечения заготовки до 40% в зонах стыковки частей 4 деформационного элемента 1 вызывает деформации продольной осадки и последующей вытяжки заготовки, что после такой деформационной обработки также ведет к повышению качества ее материала.The design of the deforming
Такое сочетание различных деформационных воздействий на материал формуемой заготовки создает переменную по длине деформирующего канала 11 систему разнонаправленных поверхностей сдвига в материале, вдоль которых формируются его свойства, что позволяет совершенствовать качество связи между фрагментами структуры материала, увеличивать равномерность его свойств и снижать уровень их анизотропии.This combination of various deformation effects on the material of the molded workpiece creates a system of differently directed shear surfaces in the material, which is variable along the length of the deforming
На фиг. 36 и 37 показаны структуры излома материала готового изделия, площадь сечений которого в 1,44 раза больше площади сечения канала экструзионного пресса. Как следует из этих снимков, поверхность излома заготовки проходит не по границам между фрагментами структуры его материала, а непосредственно через частицы порошка сверхвысокомолекулярного полиэтилена (порошок GUR4150), а это свидетельствует о том, что прочность связи на границах между структурными элементами дискретного материала сопоставима или больше прочностных и деформационных характеристик материала частиц порошка. Такое высокое качество материала позволяет методом продольной осадки заготовки в формующем канале 12 формующего элемента 2 увеличивать без разрушения структуры материала площадь поперечного сечения заготовки 6 до четырех и более раз (фиг. 1, 2), что обеспечивает в последующем процессе продольной вытяжки заготовки в этом канале 12 с уменьшением площади ее поперечного сечения возможность получать изделия с площадью поперечного сечения до двух раз больше площади поперечного сечения канала экструзионного пресса (фиг. 38). При этом в формующем канале осесимметричное сечение формуемой заготовки 6 трансформируется до формы поперечного сечения готового изделия.In FIG. 36 and 37 show fracture structures of the material of the finished product, the cross-sectional area of which is 1.44 times the cross-sectional area of the extrusion press channel. As follows from these images, the fracture surface of the workpiece does not pass along the boundaries between the fragments of the structure of its material, but directly through the particles of ultra-high molecular weight polyethylene powder (GUR4150 powder), and this indicates that the bond strength at the boundaries between the structural elements of a discrete material is comparable or greater strength and deformation characteristics of the material of powder particles. Such a high quality of the material allows the method of longitudinal upsetting of the workpiece in the forming
В калибрующем канале 13 калибрующего элемента 3 форма поперечных сечений формуемой заготовки 6 и ее площадь остаются постоянными и соответствуют форме и площади сечения изделия на выходе из формующего канала 12 формующего элемента 2.In the calibrating
Claims (7)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2782609C1 true RU2782609C1 (en) | 2022-10-31 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10208752B4 (en) * | 2001-03-01 | 2006-02-09 | Ngk Insulators, Ltd., Nagoya | Ceramic honeycomb extrusion apparatus and method for extruding ceramic honeycombs using such apparatus |
RU2272707C2 (en) * | 2004-04-12 | 2006-03-27 | Светлана Брониславовна Зубро | Method for extruding plastic and plasticized materials and apparatus for performing the same |
CN101513670A (en) * | 2009-03-18 | 2009-08-26 | 山东中齐耐火材料集团有限公司 | Integral stopper screw rod connecting device and a manufacturing method thereof |
RU2489253C1 (en) * | 2012-03-05 | 2013-08-10 | Лев Анатольевич Губенко | Method of extrusion of plasticized powder materials (versions) and device to this end (versions) |
RU2492965C1 (en) * | 2012-03-12 | 2013-09-20 | Лев Анатольевич Губенко | Method of forming long-length hollow articles from powders and plasticised materials and device to this end (versions) |
RU2641798C1 (en) * | 2017-04-10 | 2018-01-22 | Владимир Евсеевич Перельман | Method for forming long-length rod articles with maximum cross-sectional area on single auger presses of equal or larger cross-sectional area of auger path and device for its implementation |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10208752B4 (en) * | 2001-03-01 | 2006-02-09 | Ngk Insulators, Ltd., Nagoya | Ceramic honeycomb extrusion apparatus and method for extruding ceramic honeycombs using such apparatus |
RU2272707C2 (en) * | 2004-04-12 | 2006-03-27 | Светлана Брониславовна Зубро | Method for extruding plastic and plasticized materials and apparatus for performing the same |
CN101513670A (en) * | 2009-03-18 | 2009-08-26 | 山东中齐耐火材料集团有限公司 | Integral stopper screw rod connecting device and a manufacturing method thereof |
RU2489253C1 (en) * | 2012-03-05 | 2013-08-10 | Лев Анатольевич Губенко | Method of extrusion of plasticized powder materials (versions) and device to this end (versions) |
RU2492965C1 (en) * | 2012-03-12 | 2013-09-20 | Лев Анатольевич Губенко | Method of forming long-length hollow articles from powders and plasticised materials and device to this end (versions) |
RU2641798C1 (en) * | 2017-04-10 | 2018-01-22 | Владимир Евсеевич Перельман | Method for forming long-length rod articles with maximum cross-sectional area on single auger presses of equal or larger cross-sectional area of auger path and device for its implementation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100364043B1 (en) | A manufacturing device and method of the curved metal tube and rod with a arbitrary section | |
JP2009525416A (en) | Two tapered reinforcing fibers | |
RU2782609C1 (en) | Method for producing long rod products from discrete or plasticized materials | |
US3779521A (en) | Extrusion assembly | |
RU2780064C1 (en) | Device for producing long rod products from discrete or plasticized materials | |
FR2710286B1 (en) | Hollow body in fluorinated resin, process for its manufacture and extrusion press for the implementation of the process. | |
RU2489253C1 (en) | Method of extrusion of plasticized powder materials (versions) and device to this end (versions) | |
WO2014193260A1 (en) | Method and device for extruding plasticized powdered materials (variants) | |
RU2790693C1 (en) | Method for producing long hollow products from discrete or plasticized materials | |
RU2790694C1 (en) | Device for producing long-length hollow products from discrete or plasticized materials | |
US4789511A (en) | Material processing | |
RU2272707C2 (en) | Method for extruding plastic and plasticized materials and apparatus for performing the same | |
RU2570268C1 (en) | Method of plastic structuring of metal | |
RU2641798C1 (en) | Method for forming long-length rod articles with maximum cross-sectional area on single auger presses of equal or larger cross-sectional area of auger path and device for its implementation | |
RU2492965C1 (en) | Method of forming long-length hollow articles from powders and plasticised materials and device to this end (versions) | |
AU632919B2 (en) | Apparatus for forming bent portion of pipe in apparatus for making bent pipe | |
RU2352417C2 (en) | Pressing method of profiles and matrix for implementation of current method | |
RU2467816C2 (en) | Method of making ultrafine semis by drawing with twisting | |
US3765221A (en) | Die for hydrostatic extrusion of sections having elongated projections | |
SU1391935A1 (en) | Method and apparatus for making thick-walled seamless rigid profiled articles of unoriented semicrystalline thermoplastic polymers | |
RU2571974C2 (en) | Female die for forming of semis from pelletised materials | |
EP3006185A1 (en) | Method and device for forming long hollow articles (variants) | |
RU2799649C1 (en) | Device for equal-channel angular pressing of a metal blank to obtain a grover washer | |
FI81520C (en) | ANORDINATION FOR CONCRETE PRODUCTS, SPECIFIC HAOLPLATTOR SOM GLIDGJUTEN. | |
US3918285A (en) | Method and apparatus for forming flexible corrugated members |