Устройство для прессования полуфабрикатов



Устройство для прессования полуфабрикатов
Устройство для прессования полуфабрикатов

 


Владельцы патента RU 2386506:

Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") (RU)

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при получении крупногабаритных полуфабрикатов из алюминиевых или магниевых сплавов, применяемых, например, в авиакосмической, кораблестроительной промышленности. Устройство для прессования содержит входную горизонтальную камеру, по меньшей мере одну промежуточную камеру и выходную горизонтальную камеру. Ось промежуточной камеры, размещенной за входной камерой, расположена под углом 10-40° к оси упомянутой камеры. Каждая последующая промежуточная камера имеет ось, расположенную под углом 100-160° к оси предыдущей промежуточной камеры. Промежуточные камеры выполнены с равными поперечными сечениями. В результате обеспечивается повышение пластических и прочностных характеристик полуфабрикатов и, как следствие, повышение качества и долговечности изделий. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для получения крупногабаритных полуфабрикатов из алюминиевых и магниевых сплавов, используемых в авиакосмической, кораблестроительной промышленности и других отраслях техники.

Известно устройство для прессования изделий, состоящее из матрицы с двумя пересекающимися перпендикулярными каналами (Патент США №5513512 А, В21C 23/00, 1996 г.).

Однако применение этого устройства не обеспечивает однородности деформации по сечению из-за разности скоростей течения материала вдоль плоскости пересечения каналов.

Неоднородность деформации приводит к неоднородности микроструктуры и, как следствие, к неоднородности механических свойств материала. Получаемая анизотропия свойств негативно сказывается на качестве изделий, полученных из этих заготовок.

Предлагается устройство для прессования полуфабрикатов, включающее входную горизонтальную камеру, сопрягающуюся с ней промежуточную камеру, последующие промежуточные камеры, при этом промежуточная камера, расположенная за входной камерой, выполнена с осью, расположенной под углом 10-40° к оси входной камеры, а каждая последующая промежуточная камера выполнена с осью, расположенной под углом 100-160° к оси предыдущей камеры, причем промежуточные камеры выполнены с равными поперечными сечениями.

Выходная камера выполнена в виде усеченного конуса, переходящего в цилиндрический калибрующий поясок.

Образующая усеченного конуса расположена под углом к основанию, равным 2-10°.

Отношение поперечного сечения выходного отверстия выходной камеры к поперечному сечению входного отверстия входной камеры составляет 0,7-1.

Выходная камера выполнена в виде цилиндра.

Внутренняя поверхность каждой промежуточной камеры выполнена винтовой.

Предлагаемое устройство отличается от прототипа тем, что оно снабжено, по меньшей мере, одной дополнительной промежуточной камерой, при этом промежуточная камера, расположенная за входной камерой, выполнена с осью, расположенной под углом 10-40° к оси входной камеры, а каждая последующая промежуточная камера выполнена с осью, расположенной под углом 100-160° к оси предыдущей промежуточной камеры, при этом промежуточные камеры выполнены с равными поперечными сечениями.

Устройство отличается тем, что выходная камера выполнена в виде усеченного конуса, переходящего в цилиндрический калибрующий поясок.

Устройство отличается тем, что образующая усеченного конуса расположена под углом к основанию, равным 2-10°.

Устройство отличается тем, что отношение поперечного сечения выходного отверстия выходной камеры к поперечному сечению входного отверстия входной камеры составляет 0,7-1.

Устройство отличается тем, что выходная камера выполнена в виде цилиндра.

Устройство отличается тем, что внутренняя поверхность каждой промежуточной камеры выполнена винтовой.

Технический результат - повышение пластических и прочностных характеристик полуфабрикатов и, как следствие, повышение качества и срока службы изделий.

Предлагаемое устройство позволяет, с одой стороны, уменьшить деформацию в каждом канале, с другой стороны, суммарно ее накопить. Повышается уровень гидростатического давления. В результате получается однородность сдвиговой деформации по всему сечению прессуемого материала. Происходит дробление зерен по плоскостям скольжения. Применение устройства обеспечивает как равномерность кристаллографического внутризеренного скольжения, так и создание условий для множественного зернограничного скольжения. Все это позволяет хорошо проработать металл, получить изделие с высокой однородной субмикроструктурой в радиальном и осевом направлениях, пониженной плотностью дислокации внутри зерен по всему объему. Это повышает пластические и прочностные характеристики и, как следствие, повышается срок службы изделия.

Предлагаемое устройство поясняется чертежами.

На фиг.1 показана принципиальная схема данного устройства.

Устройство состоит из входной горизонтальной камеры 1, сопрягающейся с ней промежуточной камеры 2, выполненной с осью, расположенной под углом 10-40° к оси входной камеры, последующей промежуточной камеры 3, выполненной с осью, расположенной под углом 100-160° к оси предыдущей промежуточной камеры 2, последующей промежуточной камеры 4, выполненной с осью, расположенной под углом 100-160° к оси предыдущей промежуточной камеры 3, последующей промежуточной камеры 5, выполненной с осью, расположенной под углом 100-160° к оси предыдущей промежуточной камеры 4, и выходной горизонтальной камеры 6. При этом промежуточные камеры выполнены с равными поперечными сечениями. Выходная камера 6 (фиг.1) выполнена в виде цилиндра.

На фиг.2 показана схема устройства, где внутренняя поверхность каждой промежуточной камеры выполнена винтовой. При этом положение выходного отверстия последней промежуточной камеры 5 соответствует положению входного отверстия входной горизонтальной камеры 1. Выходная камера 6 (фиг.2) выполнена в виде усеченного конуса, переходящего в цилиндрический калибрующий поясок.

Образующая усеченного конуса выходной камеры 6 расположена под углом к основанию, равным 2-10°.

Отношение поперечного сечения выходного отверстия выходной камеры 6 к поперечному сечению входного отверстия входной камеры 1 составляет 0,7-1.

Устройство работает следующим образом. Заготовка подается во входную горизонтальную камеру 1, затем в первую промежуточную камеру 2, далее последовательно в промежуточные камеры 3, 4, 5. Каждое промежуточное выдавливание ведется с поворотом заготовки по внутренней винтовой поверхности камеры вокруг оси заготовки. Затем заготовка подается в выходную камеру 6.

С помощью предложенного устройства изготовлена опытно-промышленная партия прутков ⌀ 70, ⌀ 85 мм. Полученные полуфабрикаты имеют низкую анизотропию механических свойств по сечению.

Предлагаемое устройство позволяет повысить прочностные характеристики в 1,5-2 раза, пластические - в 1,5-3 раза, что повышает срок службы изделий в 1,5-2 раза.

1. Устройство для прессования полуфабрикатов, содержащее входную горизонтальную камеру, сопрягающуюся с ней промежуточную камеру и выходную горизонтальную камеру, отличающееся тем, что оно снабжено по меньшей мере одной дополнительной промежуточной камерой, промежуточная камера, расположенная за входной камерой, выполнена с осью, расположенной под углом 10-40° к оси упомянутой входной камеры, а каждая последующая промежуточная камера выполнена с осью, расположенной под углом 100-160° к оси предыдущей промежуточной камеры, при этом промежуточные камеры выполнены с равными поперечными сечениями.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выходная горизонтальная камера выполнена в виде усеченного конуса, переходящего в цилиндрический калибрующий поясок.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что образующая усеченного конуса выходной горизонтальной камеры расположена под углом к основанию конуса, равным 2-10°.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отношение поперечного сечения выходного отверстия выходной камеры к поперечному сечению входного отверстия входной камеры составляет 0,7-1.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выходная горизонтальная камера выполнена в виде цилиндра.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внутренняя поверхность каждой промежуточной камеры выполнена винтовой.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области получения нанокристаллических материалов, в частности к получению нанокристаллических поверхностных слоев на изделиях из металлических материалов, и может быть использовано для обработки лопаток газовых и паровых турбин.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при получении крупногабаритных полуфабрикатов из алюминиевых или магниевых сплавов, применяемых, например, в авиакосмической, кораблестроительной промышленности.

Изобретение относится к области термической обработки и может быть использовано при закалке тонкостенных отливок сложной конфигурации для последующего изготовления из них высокоточных деталей.
Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к термомеханической обработке изделий из титановых сплавов, и может быть использовано в авиакосмической и ракетной технике для изготовления болтов, шпилек и других крепежных деталей.

Изобретение относится к области наноструктурных материалов с ультрамелкозернистой структурой и повышенными механическими свойствами, которые могут быть использованы для изготовления медицинских имплантатов.
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при изготовлении фасонных отливок из высококремнистых алюминиевых сплавов на машиностроительных и металлургических предприятиях.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при получении заготовок шестигранной формы с высоким уровнем физико-механических свойств.
Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано, например, в авиационной промышленности при изготовлении деталей из титановых сплавов, преимущественно лопаток.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к прокатному производству, и предназначено для изготовления плоского профиля из циркониевых сплавов, используемого в качестве конструкционного материала в активных зонах атомных реакторов, в химической и нефтегазовой промышленности.

Изобретение относится к обработке материалов с эффектом памяти формы и может быть использовано для увеличения эффекта памяти формы (ЭПФ). .

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при получении заготовок шестигранной формы с высоким уровнем физико-механических свойств.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к изготовлению полых лопаток для турбомашины. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при подготовке к кузнечно-прессовой обработке металлической заготовки с отношением длины к ширине, превышающим 12 к 1.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении штамповкой длинномерных изделий с ребрами. .

Изобретение относится к производству патронов стрелкового оружия и может быть использовано при изготовлении бронебойных сердечников. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в технологических машинах для осуществления операций штамповки. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением, может быть использовано в машиностроении, авиадвигателестроении и медицине при изготовлении полуфабрикатов или изделий из металлических материалов путем деформационной обработки, сопровождающейся изменением физико-механических свойств металла, за счет формирования ультрамелкозернистой структуры.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и могут быть использованы при производстве методом горячего прессования профилей, преимущественно прутков, из труднодеформируемых материалов, в частности, титановых сплавов.
Наверх