Устройство для деформирования заготовок с обеспечением комбинированной интенсивной пластической деформации

Изобретение относится к обработке давлением и может быть использовано для деформирования заготовок с обеспечением комбинированной интенсивной пластической деформации, позволяющей повысить механические характеристики материала заготовок. Устройство содержит пуансон и матрицу с вертикальным и горизонтальным пересекающимися каналами. В горизонтальном канале размещены ведущая и ведомая насадки, выполненные с винтовым зубчатыми нарезами. Ведущая насадка имеет сужающийся канал для заготовки и установлена с возможностью вращения и поступательного движения по горизонтальному каналу. Продавленная в горизонтальный канал заготовка захватывается ведущей насадкой. Последняя за счет винтовой зубчатой передачи обеспечивает приведение во вращение ведомой насадки. Продавливаемая в горизонтальный канал заготовка, захваченная ведущей насадкой, за счет вращения последней подвергается скручиванию. В результате обеспечивается повышение эффективности процесса деформирования, качества полученной заготовки и упрощение конструкции устройства. 1 ил.

 

Изобретение относится к обработке материалов давлением, а именно к устройствам для упрочнения материала в процессе обработки.

Известно устройство для обработки материалов давлением, содержащее матрицу с расположенными в ней двумя пересекающимися каналами [Валиев Р.З., Александров И.В. Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией. - М.: Логос, 2000. - С.13, рис.1.1,б].

Недостатком данного устройства является невозможность достижения высоких пластических деформаций с сохранением целостности заготовки.

Известное устройство для деформирования заготовок с обеспечением комбинированной интенсивной пластической деформации, выбранное в качестве прототипа, содержит пуансон и матрицу с вертикальным и горизонтальным пересекающимися каналами, зубчатое колесо, обеспечивающее вращение заготовки в горизонтальном канале, сменную шайбу, установленную на выходе горизонтального канала, внутреннее отверстие которой меньше выходного отверстия горизонтального канала [патент 2188091 С2, RU, В21С 25/00, 27.08.2002, 3 с.].

Недостатком данного устройства является недостаточная эффективность в повышении механических характеристик материала.

Задачей изобретения является повышение эффективности процесса интенсивной пластической деформации, качества обрабатываемой заготовки и упрощение конструкции.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для деформирования заготовок с обеспечением комбинированной интенсивной пластической деформации, содержащем пуансон, матрицу с вертикальным и горизонтальным пересекающимися каналами, согласно изобретению выполнены ведущая насадка с сужающимся каналом для захвата заготовки и ведомая насадка, при этом упомянутые насадки имеют винтовые зубчатые нарезы, обеспечивающие образование винтовой зубчатой передачи, ведущая насадка выполнена с возможностью поступательного движения по горизонтальному каналу под действием продавленной в горизонтальный канал захваченной ведущей насадкой заготовки, вращения и приведения во вращение ведомой насадки посредством винтовой зубчатой передачи.

Предложенная конструкция устройства для деформирования заготовки с обеспечением комбинированной интенсивной пластической деформации путем равноканального углового прессования и скручивания заготовки в горизонтальном канале способствует достижению наибольшего эффекта в повышении интенсивности пластических деформаций и качества заготовки.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство для деформирования заготовки с обеспечением комбинированной интенсивной пластической деформации отличается наличием в горизонтальном канале вращающихся ведущей и ведомой насадок с винтовыми зубчатыми нарезами, обеспечивающим дополнительную деформацию заготовки кручением.

Схема заявляемого устройства для деформирования заготовки с обеспечением комбинированной интенсивной пластической деформации представлена на фигуре.

Устройство для деформирования заготовки с обеспечением комбинированной интенсивной пластической деформации содержит матрицу 1, вертикальный канал 2 и пересекающийся с ним горизонтальный канал 3, расширенный горизонтальный канал 4 для размещения ведущей 5 и ведомой 6 насадок с винтовыми зубчатыми нарезами.

Устройство для деформирования заготовки с обеспечением комбинированной интенсивной пластической деформации работает следующим образом.

В вертикальный канал 2 устанавливают заготовку 7 из материала, которая под воздействием на нее пуансона продавливается в горизонтальный канал 3, испытывая в месте пересечения каналов простой сдвиг. Заготовка 8 из горизонтального канала 3 впрессовывается в сужающийся канал насадки 5 и захватывается ею. Ведущая насадка 5 под воздействием прессуемой заготовки 7 приводит во вращение ведомую насадку 6 за счет винтовой зубчатой передачи. Поскольку насадка 6 с «бесконечной» зубчатой нарезкой, вращаясь вокруг оси, остается на месте в матрице 1, заготовка 7 приходит во вращательное движение вокруг своей оси за счет вращения насадки 5 и продвигается поступательно по расширенному горизонтальному каналу 4 вместе с насадкой 5, испытывая деформацию кручением. В вертикальном канале заготовка подвергается пластической деформации при сжатии, в месте пересечения каналов - простому сдвигу, а в горизонтальном - дополнительной деформации за счет скручивания.

Использование предлагаемой конструкции устройства для деформирования заготовок с обеспечением комбинированной интенсивной пластической деформации с выполнением винтовой передачи в горизонтальном канале позволяет деформировать заготовку посредством равноканального углового прессования и кручения, увеличивая степень пластической деформации в материале заготовки по сравнению с обычной схемой углового прессования, улучшить ее качество. Устройство отличается простотой конструкции и технологичностью процесса обработки материала.

Устройство для деформирования заготовок с обеспечением комбинированной интенсивной пластической деформации, содержащее пуансон, матрицу с вертикальным и горизонтальным пересекающимися каналами, отличающееся тем, что оно снабжено ведущей насадкой с сужающимся каналом для захвата заготовки и ведомой насадкой, выполненными с винтовыми зубчатыми нарезами для обеспечения винтовой зубчатой передачи, при этом ведущая насадка выполнена с возможностью поступательного движения по горизонтальному каналу под действием продавленной в горизонтальный канал захваченной ведущей насадкой заготовки, вращения и приведения во вращение ведомой насадки посредством винтовой зубчатой передачи.