Способ обработки давлением заготовок, имеющих сечение правильного многоугольника

 

Использование: в области металлургии при изготовлении профилей из металлов, полимерных материалов, а также композитных составных изделий. Сущность: в качестве исходной выбирают заготовку площадь сечения которой кратна площади сечения конечного профиля, или в качестве заготовки используют сопряженные по граням отдельные профили-, сечение каждого из которых равно сечению конечного профиля, Заготовку деформируют через очко матрицы . Полученный профиль разрезают, предварительно отрезав пресс-остаток, на мерные части, количество которых равно числу кратности площадей сечений исходной заготовки и получаемого профиля. Затем разрезанные мерные части сопрягают одну с другой по граням таким образом, чтобы получилась форма исходной заготовки , которую подвергают деформированию повторно. Деформирование можно осуществлять многократно в зависимости от того, насколько измельченную структуру материала необходимо получить, 1 з.п, ф-лы, 9 ил.

файф союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1793988 АЗ (я)5 В 21 О 37/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4938062! 27 (22) 20.05.91 (46) 07.02.93. Бюл. М 5 (71) Краматорский научно-исследовательский и проектно-технологический институт машиностроения (72) M.ß,Áðîaìàí, А.В.Сатонин и Т.В.Бровман (73) Малое научно-внедренческое предприятие "ЕЛСИПМАШ"

{56) Деордиев Н,Т. Обработка деталей редуцированием. M,: Машгиз, 1960, с. 52. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ДАВЛЕНИЕМ

ЗАГОТОВОК, ИМЕЮЩИХ СЕЧЕНИЕ ПРАВИЛЬНОГО МНОГОУГОЛЬНИКА (57) Использование: в области металлургии при изготовлении профилей из металлов, полимерных материалов, а также композитных составных иэделий. Сущность: в качестИзобретение относится к машиностроению и металлургии, оно может быть использовано при изготовлении профилей, имеющих сечение правильного многоугольника, в том числе составных и композитных заготовок.

Наиболее близким аналогом изобретения, как по технической сущности, так и по достигаемым результатам, является способ, при котором заготовку деформируют через очко матрицы с получением конечного профиля, Недостатком этого способа является низкое качество профиля ввиду плохого сцепления его отдельных частей. ве исходной выбирают заготовку площадь сечения которой кратна площади сечения конечного профиля, или в качестве заготовки используют сопряженные по граням отдельные профили; сечение каждого из которых равно сечейию конечного профиля, Заготовку деформируют через очко матрицы. Полученный профиль разрезают, предварительно отрезав пресс-остаток, на мерные части, количество которых равно числу кратности площадей сечений исходной заготовки и получаемого профиля. Затем разрезанные мерные части сопрягают одну с другой по граням таким образом, чтобы получилась форма исходной заготовки. которую подвергают деформированию повторно. Деформирование можно осуществлять многократно в зависимости от того, насколько измельченную структуру материала необходимо получить, 1 з.п, ф-лы, 9 ил. аювеЪ

Цель изобретения — повышение качества получаемых профилей эа счет улучшения структуры материала, Указанная цель достигается эа счет того, что в способе обработки давлением заго- ОО товки, имеющей сечение правильного 0() многоугольника, при котором заготовку деформируют через очко матрицы с получением конечного профиля, в качестве исходной выбирают заготовку, площадь сечения которой кратна площади сечения конечного профиля, деформирование осуществляют многократно, а после каждого деформирования, кроме последнего, полученный профиль разрезают на мерные части, количество которых равно числу кратности площадей

1(;

3»

/!0 5 г "»

55 сечений исходной заготовки и получаемого про(иля, и соп ря Гзют их rio Гра»1ям с получеHN8M фоРМЫ ИСХОДНОЙ ЗЗГОТОВКИ, KPOM8 TOго, в качестве исходной заготовки используют сопряженные по граням отдельные профили, сечение каждого из которых, равно сечени»о готового профиля. Схема реализации способа иллюстрируется чертежами, фиг. 1 — фиг, 9.

На фиг. 1 показана схема реализации способа; на фиг, 2 — разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3- сечение профиля B-H после первого прохода; н3 фиГ, 4 — после BTopol o; I.IB фиг, 5 показана схема Деформации ОДНОГО иЗ профилей с сечением в виде треугольника, 05p33»»/I0IQNx ce(I6Hl4e vicxop,HoN ЗЗГOTOBKvi, Н3 фиГ. 6 схема r)peccOBBH»iя ш8стиуГОЛЬНОГО сечениЯ проф»лля; нз фиГ. 7 показан разрез по С-С фиг. 6; 3

8 - схема делюрмзции пpog>v(JI JI в зKcOI-IQI46Tрии (rlpN втором этапе д»еформации); на фиг.

9 также B зксоном6трии показана ДефО, )мация квадратного сечения профиля. Цифрами 1, 2, 3, 4 обозначены профили с треугольным сечением, образу OmNe ce«e)1318 заГотовки 5.

Заготовка находится в контейнере 6, а прессование осуществляется пуансоном 7, Профили 0, 9, 10, 11 12, 13, 14 образуют

С8Ч8НИЕ ИСХОДНОЙ ЗЗГОТСВКИ, 313 КОТОРОЙ получают профиль с сечением в форме правильнОГО шестиуГО/)ьника, (Ьуг 8

Нз ф»лг 9 показана схема (Ф>опмирова н»1Я профиля (5 квадратного сечениЯ из пяти квадратных заготовок 16, 17, 18, 19, ПРИВЕД8,"4 ПООП8PBÖ»10)IH06 ОПИСЗНИ8 способа, Первая операция закл)0-кается в том, что изГОтзвлива»от исходную ЭЗГОтовку, например, иэ поофилеЙ 1, 2, 3, 4 трехгрЗнного сечения. »/»х можно, например, для изготов/16ния f)pecco83HNeì треуГольнОГО I»po(»>Nля

5 p33MGCTNTb в KOHT63 »fep г>. Для Стальных прОфилей 3T»/ Операц»л»с» выполняют п»)и температуре 1200- »290" С, а для алюминиеeux сплавов при 450-550 С. Можно установить профили в тонкой оболочке, »»зпример И3 меди. ОднзкО, 40>KHQ выполНЯТЬ 3ЛСХОДНУ»0 ЗЗГQTQBK / СПЛОШНОЙ В ВИДЕ треугольника ГС((, фиГ, 1, ко» о»)ый ИЗГОТЗГ)лиаз»QT наripNMep литьем (N пo(4-ieр/з»от pедуцированию в сечение FG! (фиг. 1), Далее осущестВля»от BTop Q Оперзц»»»О, при которой осуществ/»яют деформацию Bàготовки при ее движении через огверстие в матрице с сечением FGH (фиг, 1). П")«r»f)ессовании движение сечений 1, 2, 3, 4 и их

Деформац31»0 в, сечение проф»лля 5 (FGH фиг, 1) осуществляет пуансон 7, При этом испол ьз.лот технологические смазки, например, для -..тали при 1150-1250" С, стекло, либо смазки, содержащие графит. Можно осуществлять способ путем волочения, прикладывая усилие растяжения к профилю 5 (фиг, 2), После прохода, как видно из фиг. 3 (разрез ВВ Н3 фиг. 2), сечение профиля имееТ ьид FGH, при этом часть сечения эаготовки переходит в часть профиля 5 с сечением

FF H H, (трапеция), часть 2 переходит в участок FGG F, часть 3- остается треугольного сечения и имеет пОсле прохода форму

»- 6 Н, а часть профиля 4 переходит в трапеqNIQ GG Н Н, В Да»»ном спосОбе f)pN редуЦ31рОБании профиля 5 треугольного сечения (FGH) из сечения E(:D., /»вляющегос») совокупностью многоугольников (EFH, FCG, GHD N FCH0 фиГ. 1), кз>КДЫЙ из KQTOphix совпаД38т с с6чением профиля 5 (FGH). коэффициент выrBæKè рeeeн четы pем, а дзвлеilèe приложено между отдельными частями сечения по граням FH, FG, G!- что обеспечивает проч)»ое соеди)18Н»ле отдельных участков профиля и его высокого качество.

После 3386pLL»6 i- ия BTQ poll Операции выполняю) трег» »о B теч()HN8 которои Отрезз»от, если он образуется, пресс-остаток и разрезают профиль 5 по длине на несколько чзстеЙ рав»»ой длины, из KOTOpt>ix формиру

IoT нов >/io исходную за ГQTQBKg, устанавливая се перед матрицей, например, в контейнер

При необходимости вновь подогрева»от за""отовки до 400-550" С вЂ” для ал»оминиевь»х

СплавОВ или 1 50-1250" G Для сталей. Четвертая операция состоит в реализации ьто»)ОГО r)poxOp3, по»)ТОрял дe(1>OpMBI(NIQ с

hQpMI4poB3Hием т",Koi0 же сече»1ИЯ FGH (фиг. 4) как и в первом проходе, Но теперь структура профиля измель»ается: сечение

FGH на (»>иг, 3, на фиГ. 4 ссответствуeT сечени»о F (Ä Н, а сечение F G Н на фиг.3 — сечени»О FG!- ii3 фиг, 4. При составной исходной заготовке, состоящей из профилей 1 — 4, фиг. 1, после BTOporo прохода уже образуется сложная композитная структура (фиг. 4), нз фиг. 5 показана отдельно схема $0pIINpof)3Hvi>(а 6÷8HNB трапец»1И НН 6 6 ИЗ показBHHor0 здесь >Ке пунктиром треугольника GYH. Вид:.»о, гго треугольник RMI r»ереходит в R У»ч, (f(Thlpexугольник GRMK персйдет в область М R 6 FK НМУ»(B НН И

М К, ilåòûpex>r)oëüff»4K НКВ(3 в Н G R N . По- сле второго прохода общий коэффициент вь;тяжки peiBeif 4; — 1»3>..»/»алев 37$ оперзц3 »к) мОжнО f4HorOKпзтно повтОрять ()o/)учая сло>к ую (и Все бо/»88 »лзмельч(н»» г»0) Ko/4Г»ОЗитн>чо Сто)»ктуp>

1793988

Приведем конкретный пример реализа ции способа. Осуществляется прессование составной заготовки из четырех профилей с сечением в форме правильного треугольника с размерами стороны 50 мм, Все профили выполнены из сплава свинца с добавкой 4 сурьмы и с покрытием слоем алюминия толщиной 1,5 мм по периферии треугольной призмы. Прессавание проводили при комнатной температуре (18 С) и при скорости деформации F, = 3 10 С, когда сопротивление деформации материала as = 2,9 МПа.

Исходные профили в виде трехгранных призм длиной 800 мм с сечением в виде треугольника углами 60 изготовляют литьем, а затем на них намораживают из расплава алюминий и после охлаждения подвергают зачистке и шлифованию.

Контейнер с полостью в форме треугольной призмы стороной 100 мм и матрицы из стали 40ХН с термообработкой до 45HRC, Заходный угол у матрицы 30 Д. Прессование проводят со смазкой машинным маслом.

Среднее давление составляет 2,7 оз

=2,7 2,9 = 7,85 МПа. При площади исходного сечения 1/2.0,2 0,087 =. 4,35 10 м сила прессования Р = 7,85 4,35 10 = 3,4 10 мН = 34 кН. При исходной длине 800 мм после прохода получаем профиль в форме треугольной призмы размером грани 50 мм и длиной 0,8 4 = 3 2 м. После отрезки участка

0,2 м на пресс-остаток, получим длину профиля 3,0 м. После резки профиля наждачным диском на 4 участка равной длины 0,75 м, вставляем их в контейнер и осуществляем второйпроход, получивдлину0,75 4=3,0м.

За счет измельчения структуры сечения получаем его структуру в виде, показанном на фиг. Р», Отрезав пресс-остаток длиной 0,2 м, получим профиль длиной 2,8 м, Если необходимо, можно разрезать его на 4 участка длиной 0,7 м и, еще раз повторив прессавание {третий проход), получить профиль длиной 0,7,4 - 0,2 = 2,6 м. Такие заготовки с измельченной структурой чзсти требуются для электроники при получении сложных проводников, в том числе при низких темперэтурах.

Последняя операция состоит в резке профиля на мерные длины, их правке и термообработке или охла>кдении.

Способ для металлов и сплавов малой прочности применим при комнатной температуре.

На фиг. 6, 7 показана схема прессова-. ния профиля в форме правильного шестигранника из заготовки, набранной из

10 профилей 8, 9,.10. 11, 12, 13, 14, когда в процессе деформации, все это сеченле занимает площадь профиля сечения 8, На фиг, 6 схема составного конечного профиля показана пунктиром.

На фиг. 8 показана в аксонометрии форма недопрессованной заготовки. После. второго прохода заготовка 5 имеет сложную составную структуру, Область ЕМН переходит в трапеци>о, прилегающую к грани FH, 20

25 (происходит сильное сжатие по плоскости

FH HM).

Треугольная заготовка 4 сечением HND переходит в трапецию, (фиг. 8А), прилежащую к плоскости GNHH, Ha фиг. B.çàøòðèхованы трапеция, прилега ощая для деформации к грани HNGH и ее положение после деформации внутри заготовки 5 сечением FGH, Также заштрихована центральная треугольная область заготовки 1 и ее

30 положение в заготовке 5 после деформации, Можно использовать заготовки иных сечений в форме правильных многоугольников, например, для квадрата (фиг. 9) из пяти

35 заготовок 15. 16, 17, 18, 19 можно попучлть профиль, совпадающий по сечению с заготовкой 15, а коэффициент вытяжки при этом равен л,= 5. Повторяя проходы будем получать вытяжку 15, 125 и т.д. Сечения в виде

40 правильных многоугольников позволя,от равномерно заполнить все сечение заготовками, каждая из которых совпадает с сечением (конечным) профиля, (получаемого в данном проходе), сечение остается KoMllBK

THbt! с плотным контактом по граням и его можно формировать из профиля после каждого прохода, получал составные ласти сечения те же, которые (по сечению) мы имели да данttага прохода.

Формула изобретения

1. Способ обработки давлением заготовок, имеющих сечение правильного многоугольника, при котором заготовку получаемых профилей за счет улучшения структуры материала, в качестве исходной выбирают заготовку, площадь сечения которой кратна площади сечен 1R конечного проФM pP. О P t", A Pо Bа tt ие oc> ttеcT Bit " oT многократно, а после кяждаго де j>+p .иро деформируют через очко матрицы с получением конечного профиля, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества вания, кроме последнего, полученный про, 17939S8 иль разреза1от на мерные части, количество которых равно числу кратности площадей сечений исходной заготовкй и получаемого йрофиля, и сопрягают «x bio граням с получением формы. исходной заготовки.

2. Способ по и. I, о т, л и ч а ю шийся тем, что в качестве исходной заготовки используют сопряженные по граням отдельные профили, сечение каждого из которых равно сеч нию готового профиля, 1793988

@<< 9

Составитель M.Áðoâìàí

Техред М,Моргентал Корректор M Шароши

Редактор Т.Иванова

Заказ 519 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101