UA153484U - Спосіб багаторазової реверсивної інтенсивної пластичної деформації заготовок - Google Patents

Abstract

Спосіб багаторазової реверсивної інтенсивної пластичної деформації заготовки включає деформування заготовки заданої довжини за схемою плоскодеформованого стану в перерізі заготовки, для чого обмежують деформацію заготовки по двох осях, які перпендикулярні осі деформування, на торцях заготовки і з двох сторін вздовж її довжини, формування перерізу заготовки частинами штампу, виймання заготовки зі штампу перед кожним наступним етапом деформації та обертанні заготовки навколо поздовжньої осі, встановлення заготовки у штамп таким чином, що її гострі кути контактують з тупими кутами частин штампу та переформовування отриманого поперечного перерізу заготовки шляхом асиметричної осадки таким чином, що гострі й тупі кути поперечного перерізу змінюються місцями, повторенні деформування в необхідній кількості разів для накопичення заданого ступеня деформації зсуву. Переріз заготовки формують у вигляді шестигранника із двома сторонами, перпендикулярними осі деформування. Кути повороту змінюють таким чином, що гострі кути заготовки контактують з різними протилежними відносно вертикальної осі тупими кутами частин штампу.

Description

Корисна модель належить до галузі обробки металів тиском і може бути використана для отримання металів та металевих матеріалів з ультрадисперсним зерном за допомогою інтенсивної пластичної деформації і використана в машинобудуванні для обробки заготовок різного призначення.

Відомий спосіб пластичної деформації металів (Патент 2306997 РФ, МПК В215/06.

Устройство для осадки со сдвигом заготовки / А.Д. Хван, Д.В. Хван, М.А. Дикарев, А.А. Горячев,

С.М. Бахматов, О.А. Соколова, А.В. Попов. - Мо 2006107344; заявл. 09.03.2006; опубл. 27.09.2007, Бюл. Мо 27), при якому осадку заготовки виконують з одночасним переміщенням деформуючих поверхонь у поперечному напрямку відносно напряму прикладення зусилля, що призводить до створення на поверхні заготовки активних зусиль тертя та інтенсифікації пластичних деформацій зсуву по всьому об'єму заготовки.

Також відомий спосіб пластичної деформації металевих матеріалів шляхом рівноканального кутового пресування |Патент 7288 Україна МПК С22Е 1/18, Б22Е 33/00. Пристрій для виготовлення високощільних виробів з металевих порошків чи стружки гарячим штампуванням /

Л.О. Рябічева, А.Т. Циркін, І.Г. Потапова, Ю.М. Никитін. - Мо 20041109508, заявл. 19.11.2005; опубл. 15.06.2006, Бюл. Мо 8), який полягає в тому, що деформація заготовки відбувається у закритому просторі контейнера, в якому контактуючі поверхні пуансона та матриці мають нахил під кутом до поверхні порошкової заготовки, яка під час деформування ущільнюється в контейнері в формі нахиленого паралелепіпеда, який потім продавлюється через матрицю, що призводить до інтенсифікації пластичних деформацій зсуву в матеріалі заготовки.

Відомий також спосіб багаторазової інтенсивної пластичної деформації заготовки зі зміною напрямку деформування (Патент 2393936 РФ, МПК С22Е 1/18, В21.) 5/06 / Способ получения ультрамелкозернистьіїх заготовок из металлов и сплавов / В.А. Шундалов, В.Ю. Иванов, В.В.

Латьіш, И.Н. Михайлов, С.П. Павлинич, А.В. Шарафутдинов. - Мо 2009110937/02; заявл. 25.03.2010; опубл. 10.07.2010. Бюл. Мо 54), при якому виконують деформування заготовки заданої довжини за схемою плоскодеформованого стану, при якому заготовка з прямокутним перерізом одна з сторін якого не перевищує ширину порожнини матриці штампа, обмежена по одній осі (з двох бокових сторін стінками матриці штампа), а рух металу відбувається у напрямку двох інших осей, при цьому заготовку деформують осадкою вздовж довжини, перед

Зо кожним наступним етапом деформації заготівку витягують зі штампа й виконують поворот у просторі відносно нього на 90" відносно двох осей, і встановлюють заготовку в штамп більшим розміром у напрямку осадки, таким чином змінюють на кожному етапі напрямок деформування та повторюють деформування в необхідній кількості разів для накопичення заданого ступеня деформації.

Відомий також спосіб багаторазової інтенсивної пластичної деформації заготовки зі зміною напрямку деформування (Патент 76206 Україна, МПК В22Е 3/03. Спосіб багаторазової інтенсивної пластичної деформації заготовки зі зміною напрямку деформування / О.Ф. Тарасов,

О.В. Алтухов. - Мо и201207396; заявл. 18.06.2012; опубл. 25.12.2012, Бюл. Мо 24), при якому виконують деформування заготовки заданої довжини за схемою плоскодеформованого стану в перерізі заготовки, для чого обмежують деформацію заготовки стінками порожнини матриці штампа по двох осях, які перпендикулярні осі деформування (по довжині заготовки і з двох сторін перерізу), при цьому один з розмірів перерізу заготовки не перевищує ширину його порожнини, формують переріз заготовки у вигляді паралелограма із двома сторонами, паралельними осі деформування, перед кожним наступним етапом деформації заготовку витягують зі штампа й виконують її поворот на 1807 щодо осі деформування, для створення інтенсивних пластичних деформацій зсуву встановлюють у штамп таким чином, що гострі кути заготовки контактують з тупими кутами пуансонів та переформовують отриманий поперечний переріз заготовки в умовах стисненого формування шляхом асиметричного осаджування таким чином, що гострі й тупі кути поперечного перерізу змінюються місцями та повторюють деформування в необхідній кількості разів для накопичення заданого ступеня деформації зсуву, а на останньому етапі деформування відновлюють близьку до симетричної форму поперечного перерізу заготовки шляхом зменшення ходу деформування в 2 рази.

Відомий також спосіб багаторазової реверсивної інтенсивної пластичної деформації заготовки (Патент 88811 Україна, МПК В22Е 3/00. Спосіб багаторазової реверсивної інтенсивної пластичної деформації заготовки / О.Ф. Тарасов, О.В. Алтухов. - Мо а201307911; заявл. 21.06.2013; опубл. 10.04.2014, Бюл. Мо 7|)|, вибраний за найближчий аналог, при якому виконують деформування заготовки заданої довжини за схемою плоскодеформованого стану у перерізі заготовки, для чого обмежують деформацію заготовки стінками порожнини матриці штампа по двох осях, які перпендикулярні осі деформування (по довжині заготовки і з двох бо сторін перерізу), при цьому один з розмірів перерізу заготовки не перевищує ширину його порожнини, формують переріз заготовки у вигляді паралелограма із двома сторонами, паралельними осі деформування, перед кожним наступним етапом деформації заготовку витягують зі штампа й виконують поворот у просторі відносно нього, встановлюють у штамп таким чином, що гострі кути заготовки контактують з тупими кутами пуансонів та переформовують отриманий поперечний переріз заготовки в умовах стисненого формування шляхом асиметричної осадки таким чином, що гострі й тупі кути поперечного перерізу змінюються місцями, повторюють деформування в необхідній кількості разів для накопичення заданого ступеня деформації зсуву, а на останньому етапі деформування відновлюють, близьку до симетричної, форму поперечного перерізу заготовки шляхом зменшення ходу деформування в 2 рази, при цьому на кожному наступному етапі для створення інтенсивних пластичних деформацій зсуву заготовку повертають навколо поздовжньої осі заготовки на кут В, який визначається відповідно до формули В - 2агсід(зіп(А)Р/Н), де А - кут нахилу деформуючої поверхні до осі, яка у поперечному перерізі перпендикулярна до осі деформування; Е - площа поперечного перерізу заготовки; Н - ширина порожнини матриці штампа.

Загальними істотними ознаками відомого способу і корисної моделі, є деформування заготовки заданої довжини за схемою плоскодеформованого стану в перерізі заготовки, для чого обмежують деформацію заготовки по двох осях, які перпендикулярні осі деформування, на торцях заготовки і з двох сторін вздовж її довжини, виконують формування перерізу заготовки визначеного частинами штампу, виймання заготовки зі штампу перед кожним наступним етапом деформації та обертання заготовки навколо поздовжньої осі, встановлення заготовки в штамп таким чином, що її гострі кути контактують з тупими кутами частин штампу та переформовують отриманий поперечний переріз заготовки шляхом асиметричної осадки таким чином, що гострі й тупі кути поперечного перерізу змінюються місцями, повторюють деформування в необхідній кількості разів для накопичення заданого ступеня деформації зсуву.

Недоліками найближчого аналога багаторазової реверсивної інтенсивної пластичної деформації заготовки є формування поперечного перерізу у вигляді паралелограма, ця форма не є симетричною, що призводить до суттєвої нерівномірності розподілу деформації по перерізу заготовки і вимагає в наступному додаткової операції формування симетричного перерізу заготовки.

Зо В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення відомого способу для зниження нерівномірності розподілу деформації по перерізу заготовки та зменшення операцій за рахунок отримання симетричної форми заготовки на кожному етапі деформування.

Поставлена задача вирішується тим, що спосіб багаторазової реверсивної інтенсивної пластичної деформації заготовки, що включає деформування заготовки заданої довжини за схемою плоскодеформованого стану в перерізі заготовки, для чого обмежують деформацію заготовки по двох осях, які перпендикулярні осі деформування, на торцях заготовки і з двох сторін вздовж її довжини, формування перерізу заготовки частинами штампу, виймання заготовки зі штампу перед кожним наступним етапом деформації та обертання заготовки навколо поздовжньої осі, встановлення заготовки у штамп таким чином, що її гострі кути контактують з тупими кутами частин штампу та переформовуванні отриманого поперечного перерізу заготовки шляхом асиметричної осадки таким чином, що гострі й тупі кути поперечного перерізу змінюються місцями, повторенні деформування в необхідній кількості разів для накопичення заданого ступеня деформації зсуву, згідно з корисною моделлю, переріз заготовки формують у вигляді шестигранника із двома сторонами, перпендикулярними осі деформування, а кути повороту змінюють таким чином, що гострі кути заготовки поперемінно контактують з різними протилежними відносно вертикальної осі тупими кутами частин штампу, а кут В, визначається відповідно до формули Др-агсзіп(2В-С)1д(сЛАла(а)н28В)), де а - кут нахилених деформуючих поверхонь до горизонтальної осі; В - глибина порожнин верхньої і нижньої частин штампу у поперечному перерізі; А - ширина горизонтальної площадки в порожнинах у поперечному перерізі штампа; С - зазор між половинами штампу в нижньому положенні верхньої частини.

Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, на яких зображено: фіг. 1 - поперечний переріз верхньої і нижньої частин штампу з вихідним розташуванням заготовки між частинами штампу; фіг. 2 - поперечний переріз верхньої і нижньої частин штампу з кінцевим розташуванням заготовки між частинами штампу після деформації; фіг. З - вид на штамп зверху, верхня частин штампу знята.

Указані ознаки складають суть корисної моделі тому, що вони є необхідними і достатніми для досягнення технічного результату - зниження нерівномірності розподілу деформації по перерізу заготовки та зменшення операцій за рахунок отримання симетричної форми заготовки на кожному етапі деформування.

Причинно-наслідковий зв'язок ознак, які складають суть корисної моделі, з технічним результатом, який досягається, пояснюється наступним.

Переріз заготовки формують у вигляді шестигранника із двома сторонами, перпендикулярними осі деформування, що дозволяє створювати з одного боку симетричну форму перерізу заготовки на кожному етапі деформування, а з іншого створити два тупих кута для асиметричного розташування заготовки на наступному етапі деформування і таким чином забезпечити два варіанти можливого розташування заготовки по діагоналям для поперемінного різного встановлення заготовки. Після повороту і встановлення заготовки в штамп наявність двох паралельних сторін забезпечує симетрію течії металу відносно поздовжньої осі заготовки і відсутність витікання матеріалу в зазор між частинами штампу при ході верхньої частини вниз в процесі деформування.

Отримання симетричної форми перерізу заготовки після деформування дозволяє використовувати заготовку безпосередньо після обробки за даним способом без додаткових технологічних операцій доведення форми до точних розмірів. Таким чином, при використанні способу також зменшується кількість операцій за рахунок отримання симетричної форми заготовки на кожному етапі деформування.

В свою чергу, асиметричне розташування заготовки таким чином, що гострі кути заготовки контактують з різними протилежними відносно вертикальної осі тупими кутами частин штампу, дозволяє виконувати деформування шляхом різної асиметричної осадки в одному штампі і керувати розподілом накопиченого ступеня деформації в перерізі заготовки при тому, що отримується симетрична форма перерізу заготовки після кожного деформування.

Поперемінне встановлення заготовки між частинами штампу по різним діагоналям дозволяє вирівнювати розподіл деформації по перерізу заготовки і забезпечувати однакові механічні характеристики по перерізу заготовки.

Визначення кута ВД, відповідно до формули Др-агсзіп(2В-С)чо(сОХАча(с)28)), де «а - кут нахилених деформуючих поверхонь до горизонтальної осі; В - глибина порожнин верхньої і нижньої частин штампу у поперечному перерізі; А - ширина горизонтальної площадки в

Зо порожнинах у поперечному перерізі штампа; С - зазор між половинами штампу в нижньому положенні верхньої частини, дозволяє виконувати поворот заготовки перед деформуванням і її встановлення в штамп таким чином, що гострі кути заготовки контактують з різними протилежними відносно вертикальної осі тупими кутами частин штампу. Змінення геометричних параметрів поперечного перерізу частин штампу і відповідно кута р дозволяє змінювати розподіл деформації по перерізу заготовки для вибору необхідного варіанту цього розподілу.

Зменшення кількості операцій при деформуванні заготовки досягається за рахунок отримання симетричної форми перерізу заготовки на кожному етапі деформування. Ця форма створюється верхньою та нижньою частинами штампу, які формують поверхні поперечного перерізу заготовки.

Спосіб багаторазової реверсивної інтенсивної пластичної деформації заготовки виконують наступним чином, між частинами 1 і 2 штампу встановлюють заготовку З і обмежують течію металу заготовки по двох осях, які перпендикулярні осі деформування, на торцях заготовки З вздовж її довжини матрицею 4 (фіг. 3) з двох сторін по ширині заготовки стінками частин1 і 2 штампу, потім виконують деформування за схемою плоско деформованого стану в перерізі заготовки, для чого формують переріз заготовки З (фіг. 2) частинами штампу у вигляді шестигранника із двома сторонами, перпендикулярними осі деформування, виймають заготовку зі штампу перед кожним наступним етапом деформації та обертають заготовку навколо поздовжньої осі, знову встановлюють заготовку в штамп у положенні 5 таким чином, що її гострі кути перерізу контактують з тупими кутами частин штампу та переформовують отриманий поперечний переріз заготовки в умовах стисненого формування шляхом асиметричної осадки таким чином, що гострі й тупі кути поперечного перерізу змінюються місцями, деформування повторюють в необхідній кількості разів для накопичення заданого ступеня деформації зсуву, на кожному етапі кути повороту заготовки навколо поздовжньої осі змінюють таким чином, що гострі кути заготовки контактують з різними протилежними відносно вертикальної осі тупими кутами частин штампу, при цьому заготовка розміщується по діагоналі в порожнині штампа.

Застосування запропонованого способу багаторазової реверсивної інтенсивної пластичної деформації заготовки дозволяє знизити нерівномірність розподілу деформації по перерізу заготовки за рахунок змінення кута нахилу деформуючої поверхні до горизонтальної осі у заготовки таким чином, що гострі кути заготовки поперемінно контактують з різними бо протилежними відносно вертикальної осі тупими кутами частин штампу і заготовка поперемінно розміщується по різним діагоналям у порожнині штампа та зменшити кількість операцій за рахунок отримання симетричної форми заготовки на кожному етапі деформування.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб багаторазової реверсивної інтенсивної пластичної деформації заготовки, що включає деформування заготовки заданої довжини за схемою плоскодеформованого стану в перерізі заготовки, для чого обмежують деформацію заготовки по двох осях, які перпендикулярні осі деформування, на торцях заготовки і з двох сторін вздовж її довжини, формування перерізу заготовки частинами штампа, виймання заготовки зі штампа перед кожним наступним етапом деформації та обертання заготовки навколо поздовжньої осі, встановлення заготовки у штамп таким чином, що її гострі кути контактують з тупими кутами частин штампа та переформовування, отриманого поперечного перерізу заготовки шляхом асиметричної осадки таким чином, що гострі й тупі кути поперечного перерізу змінюються місцями, повторення деформування в необхідній кількості разів для накопичення заданого ступеня деформації зсуву, який відрізняється тим, що переріз заготовки формують у вигляді шестигранника із двома сторонами, перпендикулярними осі деформування, а кути повороту змінюють таким чином, що гострі кути заготовки контактують з різними протилежними відносно вертикальної осі тупими кутами частин штампа, а кут В визначають відповідно до формули В-агозіп(2ВиС)то(сЛАлоа(00)в28)), де с - кут нахилених деформуючих поверхонь до горизонтальної осі; В - глибина порожнин верхньої і нижньої частин штампа у поперечному перерізі; А - ширина горизонтальної площадки в порожнинах у поперечному перерізі штампа; С - зазор між половинами штампа в нижньому положенні верхньої частини. 3 І А , к-ч деку й ; . ОХ КОХ . о. як А и жк

   Фіг. 1 -щ г

   Фіг. 2