SU1741960A1 - Method and apparatus for plastic structure formation - Google Patents
Method and apparatus for plastic structure formation Download PDFInfo
- Publication number
- SU1741960A1 SU1741960A1 SU894763954A SU4763954A SU1741960A1 SU 1741960 A1 SU1741960 A1 SU 1741960A1 SU 894763954 A SU894763954 A SU 894763954A SU 4763954 A SU4763954 A SU 4763954A SU 1741960 A1 SU1741960 A1 SU 1741960A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- matrix
- punch
- section
- workpiece
- deformation
- Prior art date
Links
Abstract
Использование: обработа металлов давлением , упрочнение заготовок пластическим деформированием без изменени поперечного сечени . Сущность изобретени : устройство дл пластического структурообразовани содержит соосно расположенные в матрице пуансон и контрпуансон. Матрица установлена с возможностью осевого перемещени и поворота на 180°. Внутренн полость матрицы выполнена в виде двух соосных каналов одинакового поперечного сечени и длины. Каналы сопр жены друг с другом участком меньшего поперечного сечени . Размещенную в матрице заготовку пластически деформируют за несколько циклов с сохранением ее поперечного сечени . В процессе деформировани металл заготовки подвергают одновременно прессованию и осадке в услови х всестороннего сжати . Это достигаетс путем осевого перемещени матрицы при неподвижном пуансоне 1 з.п. ф-лы. 3 ил. сл сUse: processing of metals by pressure; hardening of workpieces by plastic deformation without changing the cross section. SUMMARY OF THE INVENTION: A device for plastic structure formation comprises a punch and a counterpunchon coaxially arranged in a matrix. The matrix is installed with the possibility of axial movement and rotation by 180 °. The internal cavity of the matrix is made in the form of two coaxial channels of the same cross section and length. The channels are interconnected by a section of smaller cross section. Placed in the matrix, the workpiece is plastically deformed in several cycles with preservation of its cross section. In the process of deforming the metal, the workpiece is simultaneously pressed and slump under conditions of all-round compression. This is achieved by axial displacement of the die with a fixed punch of 1 hp. f-ly. 3 il. cl
Description
Изобретение относитс к области обработки металлов давлением и может быть использовано в машиностроении.The invention relates to the field of metal forming and can be used in mechanical engineering.
Известен способ обработки металлов давлением, по которому при осадке каждой заготовки осуществл ют ее проталкивание через деформирующий инструмент последующей заготовкой, при это одновременно осаживают задний конец предыдущей и передний конец последующей заготовок.There is a method of metal processing by pressure, which during the draft of each billet is pushed through the deforming tool by a subsequent billet, while the rear end of the previous one and the front end of the next billet are simultaneously precipitated.
Известна конструкци штампа объемной штамповки, содержаща пуансон, соос- кый с ним контрпуансон меньшего поперечного сечени , и подвижную в осевом направлении матрицу со ступенчатой внутренней полостью, охватывающей пуансон и контрпуансонA punch die design is known, comprising a punch, a counter-punch with a smaller cross section that is coaxial with it, and an axially movable matrix with a stepped internal cavity, which covers the punch and counter-punch.
Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ пластического структурообразовани путем обработки металлов простым сдвигом и конструкци дл его осуществлени . Конструкци представл ет собой матрицу, в которой выполнены два пересекающихс под определенным углом канала, одинакового поперечного сечени , соответствующего сечению заготовки. Дл обеспечени всестороннего сжати конструкци предусматривает приложение к заготовке усили противодавлени . Способ пластического структурообразовани заключаетс в многократном продавливании заготовки через два пересекающихс канала . При этом сечение заготовки не измен етс а пластическа деформаци Closest to the present invention is a method of plastic structuring by treating metals with a simple shear and a structure for its implementation. The design is a matrix in which two channels intersecting at a certain angle are made, the same cross section corresponding to the section of the workpiece. To provide all-round compression, the design provides for the application of back pressure to the workpiece. The method of plastic structuring consists in repeatedly pushing the workpiece through two intersecting channels. In this case, the cross section of the workpiece does not change and plastic deformation
VIVI
ю о оu o o o
осуществл етс путем сдвига поперечных слоев заготовки относительно друг друга в области пересечени каналов, ее снова помещают в первый канал и цикл обработки повтор етс . В каждом последующем цикле обработки заготовке сообщаетс дополнительна степень деформации.carried out by shifting the transverse layers of the workpiece relative to each other in the intersection area of the channels, it is again placed in the first channel and the processing cycle is repeated. An additional degree of deformation is reported in each subsequent machining cycle.
Недостатком известного технического решени вл етс низка интенсивность и однородность структурообразовани . Это обусловлено низкой величиной всестороннего сжати при деформации металла, св занное с низкой прочностью матрицы и односторонностью выдавливани заготовок . Низка прочность матрицы обусловлена тем, что сумма давлени деформации и противодавлени не должна превышать половины предела текучести ov материала инструмента, так как в противном случае произойдет разрушение матрицы. При этом разность давлений деформации и противодавлени должна превышать сопротивление деформации Os обрабатываемого металла дл осуществлени деформации.A disadvantage of the known technical solution is the low intensity and uniformity of structure formation. This is due to the low overall compression during deformation of the metal, due to the low die strength and one-sided extrusion of the blanks. The low strength of the matrix is due to the fact that the sum of the deformation pressure and the counterpressure should not exceed half the yield strength ov of the tool material, since otherwise the matrix will fail. At the same time, the pressure difference between deformation and counter pressure must exceed the deformation resistance Os of the metal to be treated to effect deformation.
Целью изобретени вл етс повышение качества заготовки путем интенсификации и однородности структурообразовани металла.The aim of the invention is to improve the quality of the workpiece through the intensification and uniformity of metal formation.
Поставленна цель достигаетс способом пластического структурообразовани . включающим многократное деформирование заготовки, с сохранением ее первоначальной формы и размеров после каждого цикла деформировани , при этом деформи- рование в каждом рабочем цикле осуществл ют путем ее выдавливани с последующей одновременной осадкой выдавленной части заготовки. В каждом последующем цикле деформировани направление выдавлавани измен етс на противоположное относительно направлени выдавливани в предыдущем цикле.The goal is achieved by the method of plastic structure formation. including repeated deformation of the workpiece, preserving its original shape and size after each cycle of deformation, with deformation in each working cycle carried out by its extrusion, followed by simultaneous settlement of the extruded part of the workpiece. In each subsequent deformation cycle, the extrusion direction is reversed relative to the extrusion direction in the previous cycle.
Поставленна цель достигаетс также и устройством, содержащим силовой привод, матрицу, выполненную с двум рабочими каналами одинакового поперечного размера и длины, пуансон и контрпуансон. Матрица выполнена бандажированной, подвижной в осевом направлении и установлена с возможностью поворота совместно с пуансоном и контрпуансоном на 180°. Каналы матрицы выполнены соосно и сообщаютс один с другим участком меньшего поперечного сечени , образующим канал дл выдавливани . Силовой гидропривод выполнен гидравлическим в виде гидроцилиндра и системы гидроклапанов дл стравливани масла. Плунжер гидроцилиндра установлен с возможностьюThe goal is also achieved by a device containing a power drive, a die made with two working channels of the same transverse size and length, a punch and a counter-punch. The matrix is made banded, movable in the axial direction and installed with the possibility of rotation together with a punch and a counter-punch through 180 °. The die channels are coaxially and communicate with one another in a smaller cross section, forming an extrusion channel. The hydraulic power drive is hydraulic in the form of a hydraulic cylinder and a hydraulic valve system for bleeding oil. The plunger cylinder is installed with the ability
поочередного взаимодействовани с пуансоном или контрпуансоном, а корпус с матрицей .alternately interacting with the punch or counter-punch, and the housing with the die.
Известна операци выдавливани , примен ема , как правило, дл получени издели меньшего сечени . Известна операци осадки, как одна из основных операций ковки . Осуществление выдавливани с последующей осадкой выдавленного конца однойA known extrusion operation is generally used to produce a product with a smaller cross section. The precipitation operation is known as one of the basic forging operations. The extrusion followed by a draft of the extruded end of one
0 и той же заготовки вл етс неизвестным приемом.0 of the same blank is an unknown technique.
Способ пластического структурообразовани и устройство дл его осуществлени по сн етс фигурами, где лева частьThe method of plastic structuring and device for its implementation is explained by the figures, where the left part
5 фигуры - исходное положение права часть - конец рабочего цикла.5 figures - the initial position of the right part - the end of the working cycle.
На фиг.1 показано предлагаемое устройство , общий вид; на фиг.2 - схема укладки металла в оснастку; на фиг 3 - схемаFigure 1 shows the proposed device, a General view; figure 2 - scheme of laying metal in a snap; Fig 3 - scheme
0 извлечени металла из оснастки.0 extraction of metal from the snap.
Устройство состоит из соосно расположенных пуансона 1 и контрпуансона 2. имеющих одинаковую форму и размеры подвижной в осевом направлении, относи5 тельно пуансонов матрицы 3, котора имеет внутреннюю ступенчатую полость, состо щую из двух соосных каналов 4 и 5 одинакового поперечного сечени . Каналы сообщаютс участком меньшего поперечно0 го сечени 6.The device consists of a coaxially arranged punch 1 and a counter-punch 2. having the same shape and dimensions of an axially movable relative to the punches of the matrix 3, which has an internal stepped cavity consisting of two coaxial channels 4 and 5 of the same cross section. The channels communicate with a smaller cross section 6.
Устройство снабжено силовым гидроцилиндром , взаимодействующим с оснасткой. Гидроцилиндр установлен таким образом, что его плунжер 7 расположен над пуансо5 ном 1, а корпус 8 над матрицей 3.The device is equipped with a power cylinder, interacting with the snap. The hydraulic cylinder is installed in such a way that its plunger 7 is located above the punch 1 and the housing 8 above the die 3.
Полость гидроцилиндра 9 над плунжером 7 заполнена рабочей жидкостью и соединена с .двум трубопроводами 10 и 11 с масл ным баком 12, В трубопровод 1CThe cavity of the hydraulic cylinder 9 above the plunger 7 is filled with the working fluid and connected to the double pipelines 10 and 11 with the oil tank 12, to the pipeline 1C
0 встроен манометр 13 давлени и редукционный клапан 14. В трубопровод 11 встроены обратный клапан 15 и насос 16. Матрица помещена в направл ющий корпус 17. К корпусу 17 прикреплены цапфы 18,которые0, a pressure gauge 13 and a pressure relief valve 13 are integrated. A non-return valve 15 and a pump 16 are integrated into the pipe 11. The die is placed in the guide casing 17. The hubs 18 are attached to the housing 17, which
5 установлены в отверсти опор 19 с возможностью вращени в них.5 are mounted in the holes of the supports 19 for rotation in them.
Устройство установлено на гидропресс, при этом контпуансон 2 опираетс на стол пресса 20, а опоры 19 прикреплены к столу.The device is mounted on the hydraulic press, while the contoupason 2 rests on the table of the press 20, and the supports 19 are attached to the table.
0 Корпус 9 силового гидроцилиндра закреплен на подвижной траверсе пресса 21.0 The housing 9 of the power cylinder mounted on the movable traverse of the press 21.
Способ и работа устройства осуществл етс следующим образом,The method and operation of the device is carried out as follows.
В исходном состо нии траверса прессаIn the initial state of the traverse of the press
5 21с установленным на ней гидроцилиндром подн та в крайнее верхнее положение. Плунжер 7 гидроцилиндра опушен в крайнее нижнее положение, полость 9 заполнена рабочей жидкостью. В зависимости от требуемой величины всестороннего сжати 5 21 with the hydraulic cylinder installed on it raised to the extreme upper position. The plunger 7 of the hydraulic cylinder is trimmed to the lowest position, the cavity 9 is filled with working fluid. Depending on the amount of compression required
настраиваетс редукционный клапан 14. Основна часть металла заготовки находитс в канале 5. Рабочий цикл начинаетс движением траверсы вниз. Плунжер 7 гидроцилиндра упираетс в пуансон 1. создает всестороннее сжатие металла заготовки, при дальнейшем опускании траверсы 21 корпус 8 гидроцилиндра упираетс в матрицу 3 и перемещает ее вниз в направл ющем корпусе 17. При этом заготовка из канала 5 перетекает в канал 4, уменьша поперечное сечение при выходе из канала 5 и увеличива при входе в канал 4 при неподвижном пуансоне 1. Именно в этот момент и реализуетс нова схема деформации прессование-осадка . То есть, прессование осуществл етс при переходе металла из канала 5 в участок 6, а осадка при переходе металла из участка 6 в канал 4. При движении траверсы вниз происходит вытеснение рабочей жидкости из полости 9. Давление в этой полости равно давлению настройки редукционного клапана 14. Стравливание осуществл ют по трубопроводу 10 в масл ный бак 12. Когда основна часть металла перейдет в канал 4, траверсу останавливают, поднимают . Рабочий цикл закончен.a reduction valve 14 is tuned. The main part of the metal of the workpiece is in channel 5. The work cycle begins by moving the bar downwards. The plunger 7 of the hydraulic cylinder rests on the punch 1. creates a comprehensive compression of the metal of the workpiece, with further lowering of the cross member 21, the housing 8 of the hydraulic cylinder rests on the matrix 3 and moves it down in the guide body 17. At the same time, the workpiece from channel 5 flows into channel 4, reducing the cross section at the exit from channel 5 and increasing at the entrance to channel 4 with a fixed punch 1. It is at this moment that the new scheme of deformation, pressing-sediment, is realized. That is, pressing is carried out when metal passes from channel 5 to section 6, and sediment when metal passes from section 6 to channel 4. When the crosshead moves down, the working fluid is expelled from cavity 9. The pressure in this cavity is equal to the setting pressure of the pressure reducing valve 14 Bleeding is carried out via conduit 10 into the oil tank 12. When the main part of the metal enters channel 4, the traverse is stopped and lifted. Duty cycle is complete.
Далее, в полость 9 подают рабочую жидкость насосом 16 из бака 12 по трубопроводу 11 через обратный клапан 15, плунжер 7 гидроцилиндра опускаетс в крайнее нижнее положение. Направл ющий корпус 17 вместе с матрицей 3, пуансонами 1 и 2 и обрабатываемой заготовкой кантуют вокруг горизонтальной оси цапф 18 на 180°. Затем в случае необходимости, рабочий цикл повтор ют . Контроль давлени рабочей жидкости в полости 9 осуществл ют по манометру 13.Next, the working fluid is pumped into the cavity 9 by the pump 16 from the tank 12 through the pipe 11 through the check valve 15, the plunger 7 of the hydraulic cylinder is lowered to the lowest position. The guide casing 17 together with the die 3, the punches 1 and 2 and the workpiece to be machined are edged around the horizontal axis of the pivots 18 by 180 °. Then, if necessary, the duty cycle is repeated. The control of the pressure of the working fluid in the cavity 9 is carried out using a pressure gauge 13.
Укладка заготовки в матрицу 3 осуществл етс следующим образом (фиг.2). Заготовку помещают в канал 5 матрицы 3. Диаметр заготовки при этом чуть меньше диаметра, а длина равна длине канзла 5. Матрицу укладывают в направл ющем корпусе 17 на контрпуансон 2. Рабочим ходом траверсы 21 вниз продавливают небольшую часть заготовки из канала 5 через участок меньшего диаметра 6 в канал 4. Затем уста- навивают пуансон 1 и начинают деформацию заготовки.The laying of the workpiece in the matrix 3 is carried out as follows (Fig. 2). The workpiece is placed in the channel 5 of the matrix 3. The diameter of the workpiece is slightly less than the diameter, and the length is equal to the length of the cantilever 5. The matrix is placed in the guide body 17 on the counter-punch 2. The crosshead 21 pushes down a small portion of the workpiece through the smaller stroke 6 into channel 4. Then set the punch 1 and begin to deform the workpiece.
Извлечение обработанной заготовки из матрицы 3 осуществл ют после последнего рабочего цикла (фиг.З). Дл этого извлекают пуансон 1, а вместо контрпуансона 2 устанавливают пуансон 22, имеющий меньший диаметр, чем диаметр узкого участка 6 матрицы 3, а длину достаточную дл удалени металла из матрицы 3. Затем рабочим ходомRemoving the processed workpiece from the matrix 3 is carried out after the last working cycle (Fig. 3). For this, punch 1 is removed, and instead of counter-punch 2, a punch 22 is installed having a smaller diameter than the diameter of the narrow section 6 of the matrix 3, and a length sufficient to remove the metal from the matrix 3. Then by working
траверсы 21 заготовка удал етс из матрицы 3.the yoke 21, the workpiece is removed from the die 3.
Число циклов обработки, а следовательно . и суммарна степень деформации заготовки завис т от величины всестороннего сжати , которое обеспечивает гидроцилиндр . Следовательно, предлагаемый способ и устройство дл его осуществлени The number of processing cycles, and therefore. and the total degree of deformation of the workpiece depends on the amount of all-round compression that the hydraulic cylinder provides. Therefore, the proposed method and device for its implementation
обеспечивает существенное увеличение предельной пластичности металла, а значит и повышение интенсивности и однородности структурообразовани .provides a significant increase in the ultimate plasticity of the metal, and hence an increase in the intensity and uniformity of structure formation.
П р и м е р. В качестве исходного материала был вз т алюминиевый сплав АД в отожженном состо нии. Предел текучести ат 2,3 кг/мм2, размер зерна а мм. Из данного сплава были выточены заготовки диаметром 5 мм и длиной 60 мм, уложеныPRI me R. An aluminum alloy HELL in the annealed condition was taken as the starting material. Yield point at 2.3 kg / mm2, grain size and mm. From this alloy were machined billet with a diameter of 5 mm and a length of 60 mm, laid
в оснастку и продеформированы за дев ть рабочих циклов суммарным интегральным показателем деформации ,13. Интегральна степень деформации за один цикл составилаin tooling and deformed for nine working cycles total integrated strain indicator, 13. The integral degree of deformation in one cycle was
i 2ln-& 0.57.i 2ln- & 0.57.
i-,i-,
где FO - площадь поперечного сечени канала матрицы при do 15 мм;where FO is the cross-sectional area of the matrix channel at do 15 mm;
F n - площадь поперечного сечени участка меньшего диаметра матрицы d 13 мм. Противодавление обеспечивал гидроцилиндр , настроенный на усилии 15т. Затем металл был отожжен в течение 1,5 мин при 430°С. Величина зерна, после пластическойF n is the cross-sectional area of a portion of a smaller matrix diameter d 13 mm. The back pressure was provided by a hydraulic cylinder tuned to a force of 15 tons. Then the metal was annealed for 1.5 minutes at 430 ° C. Grain size, after plastic
деформации и отжига составила 10 мм. Предел текучести составил ат 23 кг/мм. Изобретение позвол ет получать качественно новое структурное состо ние заготовки - микрокристаллическое илиdeformation and annealing was 10 mm. The yield strength was 23 kg / mm. The invention allows to obtain a qualitatively new structural state of the workpiece - microcrystalline or
аморфное, что в сочетании с последующей термообработкой обеспечивает качественный скачок свойств материала.amorphous, which in combination with subsequent heat treatment provides a qualitative leap in material properties.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894763954A SU1741960A1 (en) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | Method and apparatus for plastic structure formation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894763954A SU1741960A1 (en) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | Method and apparatus for plastic structure formation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1741960A1 true SU1741960A1 (en) | 1992-06-23 |
Family
ID=21482020
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894763954A SU1741960A1 (en) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | Method and apparatus for plastic structure formation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1741960A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2458756C2 (en) * | 2010-05-31 | 2012-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (СГАУ) | Method of crystalline material plastic structure formation and device to this end |
RU2492957C1 (en) * | 2012-03-15 | 2013-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный индустриальный университет" | Method of metal plastic structure formation and device to this end |
-
1989
- 1989-12-04 SU SU894763954A patent/SU1741960A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 595046, кл. В 21 J 5/00, 1978. Авторское свидетельство СССР № 700260, кл. В 21 J 13/02, 1976. Сегал В.М. и др. Пластическа обработка металлов простым сдвигом. Извести АН СССР, Металлы, 1981, N 1, с.115-123. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2458756C2 (en) * | 2010-05-31 | 2012-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (СГАУ) | Method of crystalline material plastic structure formation and device to this end |
RU2492957C1 (en) * | 2012-03-15 | 2013-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный индустриальный университет" | Method of metal plastic structure formation and device to this end |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2023675C (en) | Apparatus and method for forming a tubular frame member | |
US5865054A (en) | Apparatus and method for forming a tubular frame member | |
RU2323061C2 (en) | Methods for producing parts with dead or through openings by cold pressing and plant for performing the same | |
KR20020075183A (en) | Method and apparatus for fine particle formation | |
SU1741960A1 (en) | Method and apparatus for plastic structure formation | |
US3585832A (en) | Metal working | |
RU2116155C1 (en) | Method for plastic structurization of high-strength materials | |
JP5246588B2 (en) | Gear manufacturing apparatus and method | |
SU874255A1 (en) | Method of shaping hollow articles with flange | |
JPH0744351Y2 (en) | Multi-stage pressure hydraulic working machine | |
SU782902A1 (en) | Method of counter-pressure hydroextrusion | |
KR100497109B1 (en) | Cam press | |
SU923673A1 (en) | Apparatus for forming flat flanges on pipe branches | |
SU880562A1 (en) | Method of producing flat flange on tube | |
SU1281443A1 (en) | Device for plastic working of metals | |
SU1680426A1 (en) | Method for hydraulically pressing workpieces | |
KR200293151Y1 (en) | Cam press | |
SU1263538A1 (en) | Press for stamping operations with pulsating workload | |
RU2052308C1 (en) | Apparatus for hydromechanical forming of parts | |
RU2110406C1 (en) | Horizontal hydraulic specialized press | |
RU2055665C1 (en) | Tube drawing bench | |
RU2084305C1 (en) | Method of making heads of box wrenches with stepped outer surface | |
GB1109722A (en) | Apparatus for deep drawing metal | |
SU916341A1 (en) | Hydraulic press | |
RU2016682C1 (en) | Method and apparatus for continuous extrusion |