Пресс-шайба



Пресс-шайба

 


Владельцы патента RU 2492013:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) (RU)

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в процессе прессования профилей. Пресс-шайба для прессования профилей снабжена центральной полостью в ее теле со стороны рабочего торца, выполненной в виде конусообразного углубления с углом конусности α=1-5° с меньшим основанием со стороны рабочего торца пресс-шайбы. Площадь меньшего основания усеченного конуса определяется из соотношения S = π ( d о п и с . о к р . + ( 1 5 ) ) 2 4 , где dопис.окр. - диаметр окружности, описывающей сечение профиля. Техническим результатом изобретения является устранение пресс-утяжины при одновременном уменьшении пресс-остатка. 1 ил.

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности, к устройству для прессования профилей прямым методом.

Известна классическая пресс-шайба (И.Л. Перлин, Л.X. Райтбарг. Теория прессования металлов. М., «Металлургия», 1975, с.16.) для прессования сплошных изделий путем выдавливания плоской пресс-шайбой металла заготовки, помещенной в контейнер, через очко матрицы.

Недостатком данной пресс-шайбы является то, что она не позволяет устранить пресс-утяжину в пресс-изделии и уменьшить пресс-остаток. Поскольку участок пресс-изделия, в котором имеется пресс-утяжина, приходится отрезать и направлять на повторную переработку, то в результате этого снижается выход годного и производительность процесса прессования.

Наиболее близким устройством и выбранным авторами за прототип, (Патент RU 2151013 С1, МПК В21С 23/08, 25/00, опубликован 20.06.2000 г.) является пресс-шайба, имеющая конусообразное углубление с выпуклой образующей, выполненной в форме параболы Нейля, и основанием на торце пресс-шайбы.

Недостатком устройства является то, что пресс-шайба не позволяет полностью устранить пресс-утяжину в пресс-изделии за счет того, что при вогнутой форме образующей полости происходит отсечение металла, зарезервированного в полости пресс-шайбы, образующимися боковыми пресс-утяжинами. Кроме того, пресс-шайба с вогнутой формообразующей не позволяет значительно уменьшить пресс-остаток.

Задачей изобретения является повышение производительности процесса.

Задача, достигается тем, что в пресс-шайбе для прессования профилей выполнена центральная полость со стороны рабочего торца, согласно изобретению, полость выполнена в форме конусообразного углубления с углом конусности α=1-5°, меньшее основание которого опирается на рабочий торец пресс-шайбы, площадь меньшего основания усеченного конуса определяется из соотношения S = π ( d о п и с . о к р . + ( 1 5 ) ) 2 4 , где dопис.окр. - диаметр окружности, описывающей сечение профиля.

Пресс-шайба представлена на чертеже.

В теле пресс-шайбы 1 выполнено углубление 2 в виде усеченного конуса с углом конусности α=1-5°, меньшее основание которого опирается на рабочий торец 3 пресс-шайбы 1.

Заявляемая пресс-шайба может быть использована для получения профилей разных типоразмеров за счет разной величины объема заполнения полости пресс-шайбы металлом заготовки, которая для каждого размера профиля подбирается опытным путем и находится в пределах величины V=(0.003 -0.015)·µ·d3. Площадь меньшего основания усеченного конуса, опирающаяся на рабочий торец пресс-шайбы соотносится с площадью описанной окружности профиля как S = π ( d о п и с . о к р . + ( 1 5 ) ) 2 4 . Угол конусности составляет от 1° до 5°, так как конусность более 5° не будет способствовать свободному истечению металла из углубления на заключительной стадии прессования.

Для проверки заявляемого технического решения была проведена следующая работа.

По заявляемому техническому решению изготавливали пресс-шайбу, имеющую на рабочей поверхности центральную полость в виде усеченного конуса. Диаметр основания полости на торце пресс-шайбы составлял 130 мм. Глубина полости - 30 мм.

С использованием пресс-шайбы осуществляли прессование заготовки диаметром 240 мм из алюминиевого сплава АД в пруток 0 120 мм. В контейнер между матрицей и пресс-шайбой укладывали нагретую до температуры прессования заготовку.

Полость в пресс-шайбе выполняли следующих видов:

1. Угол конусности 1-5°;

2. Высота углубления 10-50 мм.

Полученные заявляемому техническому решению прутки разрезали и определяли в них наличие или отсутствие пресс-утяжины, определяли вес пресс-остатка

Анализ данных показывает, что заявляемое техническое решение выгодно отличается от прототипа отсутствием пресс-утяжины в пресс-изделии и значительно меньшим по весу пресс-остатком, который составляет 1-2% от веса заготовки. При этом увеличивается выход годного при прессовании прутков по заявляемому техническому решению, т.к. по прототипу до 10% металла прессованного изделия, содержащего пресс-утяжину (в том числе и пресс-остаток, составляющий 6,1% от веса заготовки), отсекается от прутка и направляется на переработку. Использование заявляемого технического решения позволяет уменьшить длину заготовки для получения прутка той же длины, что и по прототипу, при изготовлении мерных изделий или, не меняя длину заготовки, увеличить длину получаемого изделия при изготовлении немерных изделий.

Оптимальные параметры заявляемого технического решения следующие:

- пресс-шайба с центральной полостью в ее теле со стороны рабочего торца в форме усеченного конуса, меньшее основание которого опирается на рабочий торец пресс-шайбы.

По мнению заявителя, изобретение может быть использовано также при производстве проволоки, изделий из порошковых материалов с заранее заданными свойствами.

Пресс-шайба для прессования профилей с центральной полостью в ее теле со стороны рабочего торца, отличающаяся тем, что центральная полость выполнена в виде конусообразного углубления с углом конусности α=1-5° с меньшим основанием со стороны рабочего торца пресс-шайбы, а площадь S меньшего основания усеченного конуса определяется из соотношения
S = π ( d о п и с . о к р . + ( 1 5 ) ) 2 4 ,
где dопис.окр. - диаметр окружности, описывающей сечение профиля.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении крупногабаритных стальных труб методом горячего прессования на вертикальных прессах с использованием стеклянных смазок.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении стальных крупногабаритных труб и профилей методом горячего прессования.

Изобретение относится к области создания устройств, предназначенных для интенсивной пластической деформации материалов методом равноканального углового прессования.

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

Изобретение относится к обработке давлением и может быть использовано при упрочнении металлов деформированием с обеспечением комбинированной интенсивной пластической деформации.

Изобретение относится к обработке давлением и может быть использовано для упрочнения материала кольцевых заготовок методом канального углового прессования. .

Изобретение относится к обработке давлением и может быть использовано для деформирования заготовок с обеспечением комбинированной интенсивной пластической деформации, позволяющей повысить механические характеристики материала заготовок.

Изобретение относится к обработке металлов давлением. .

Изобретение относится к области производства полуфабрикатов методом многоканального прессования. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при упрочнении металла заготовок в устройствах для интенсивной пластической деформации методом равноканального углового прессования. Устройство для много-равноканального углового прессования содержит матрицу с расположенными в ней пересекающимися приемным, промежуточным и выходным каналами. Указанные каналы являются геометрически подобными в поперечном сечении. Приемный и выходной каналы параллельны друг другу. Промежуточный канал имеет полукруговую форму. Продолжение противоположной от направления прессования стенки приемного канала проходит через центр вписанной в стенку с малым радиусом промежуточного канала окружности. В результате обеспечивается повышение эффективности упрочнения и снижение трудоемкости прессования. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к обработке материалов давлением, а именно к устройству для упрочнения листового материала в процессе обработки, содержащее корпус, в котором смонтирован валок с П-образным калибром, сопряженную с калибром валка и закрепленную в колодке кольцевую секторную вставку, контактная поверхность которой расположена эксцентрично относительно контактной поверхности валка и образует неподвижную стенку рабочего канала для приема заготовки, при этом устройство выполнено с возможностью поступательного перемещения и дополнительно содержит приемную матрицу с круговым каналом, кроме того, в приемной матрице выполнен продольный вырез вдоль образующей для выполнения сварки стыков свернутого в рулон упрочненного листа, при этом цилиндрическая вставка, наружная поверхность которой с внутренней стенкой полости в приемной матрице образует круговой канал, выполнена с возможностью вращения, что позволяет обрабатывать большеразмерные листовые заготовки и изготавливать одношовные трубы. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Группа изобретений относится к обработке металлов давлением и может быть использована при изготовлении моноблочных деталей, содержащих массивную часть и удлиненную часть (3). Устройство содержит матрицу, образованную по меньшей мере двумя полуформами (4a, 4b). Матрица выполнена с отверстием (5) для ввода материала и имеет полость (6) в форме массивной части детали. По меньшей мере в одной из полуформ имеется отверстие (7) для выдавливания для получения удлиненной части (3) детали. В устройстве предусмотрен контейнер (9) для питания матрицы, открывающийся в отверстие (5) для ввода материала. Для выдавливания материала из контейнера (9) в матрицу до выхода из отверстия (7) для выдавливания используется уплотняющий поршень (11). В процессе приложения давления материал сжимают и вводят в отверстие (5) под первым давлением для деформирования материала и заполнения им матрицы. Затем материал сжимают путем приложения второго давления, превышающего первое. При этом материал выходит через отверстие (7) для выдавливания. В результате обеспечивается снижение материалоемкости при изготовлении моноблочных деталей, а также упрощение и ускорение изготовления. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к обработке материалов давлением, а именно к устройствам для упрочнения материалов в процессе обработки. Устройство для обработки материалов содержит матрицу с расположенными в ней двумя пересекающимися каналами, причем, в горизонтальном канале выполнен по спирали нарез с выступами, что обеспечивает дополнительное деформирование кручением при стеснении деформацей, позволяющее достичь высоких степеней пластических деформаций, при этом диаметр выступов в горизонтальном канале выполнен меньше диаметра заготовки в этом канале, что позволяет повысить прочность материала заготовки. 1 ил.

Группа изобретений относится к обработке материалов давлением и может быть использована для упрочнения материалов в процессе обработки. Заготовку подвергают прессованию путем продавливания через входной канал матрицы в выходной канал в виде круговой полости. В упомянутой круговой полости заготовку подвергают сжатию с кручением. Прессование осуществляют в устройстве, содержащем пуансон и матрицу. Матрица выполнена со вставкой, вертикальным входным каналом и выходным каналом. Выходной канал представляет собой круговую полость, расположенную между матрицей и вставкой. Пуансон и вставка имеют возможность совместного вращения для обеспечения сжатия с кручением заготовки в круговой полости. Пуансон выполнен с выступами, а вставка - с пазами под упомянутые выступы пуансона. В результате обеспечивается высокая степень интенсивной пластической деформации за счет комбинирования деформации сдвигом и деформации кручением. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение предназначено для улучшения технологичности и снижения усилия, прикладываемого для упрочнения металла в процессе обработки давлением металлической пластины. Способ комбинированной интенсивной пластической деформации металлической пластины включает деформирование пластины путем канального углового прессования продавливанием пластины через пересекающиеся первый и второй каналы матрицы с изгибом по ее высоте в первом канале, дно которого выполнено волнообразным, и с изменением формы ее поперечного сечения во втором канале, имеющем поперечное сечение в форме гофра. Однородность деформации по сечению пластины и обеспечение возможности многократного упрочнения пластины с непрямым профилем обеспечиваются за счет того, что передний конец пластины выполняют в форме дна упомянутого первого канала, при этом повторные циклы прессования пластины с измененной формой поперечного сечения после первого цикла производят с использованием устройства для повторных циклов прессования, первый канал которого выполняют с поперечным сечением, аналогичным поперечному сечению упомянутого второго канала. 2 ил.

Изобретение относится к области электрометаллургии и может быть использовано при производстве расходуемых электродов для плавки металлов и сплавов. Инструмент содержит контейнер, матрицу и соединенные между собой посредством стяжки пресс-штемпель и пресс-шайбу. Cтяжка плотно закреплена в пресс-штемпеле посредством резьбового соединения и шпонки. Пресс-шайба соединена со стяжкой с зазором байонетным соединением в виде выступов на стяжке и пазов в пресс-шайбе и зафиксирована упругим разрезным штифтом. В результате обеспечивается исключение отклонения оси пресс-шайбы от оси прессования, приводящее к заклиниванию пресс-шайбы в контейнере. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве труб. Прессование полых профилей ведут в устройстве, которое содержит контейнер, пуансон, матрицу с центрирующим стаканом, пресс-шайбу со сквозным отверстием и пресс-иглу с коническим участком. Пуансон имеет глухое отверстие, в котором закреплено амортизирующее устройство, соединенное с концом пресс-иглы. Пресс-игла перемещается вдоль оси прессования внутри пуансона и пресс-шайбы. В последней выполнено углубление, соответствующее по форме участку пресс-иглы с максимальным диаметром. После установки в контейнер заготовки, введения в нее и центрирования пресс-иглы последнюю перемещают до соприкосновения ее конического участка с торцевой поверхностью заготовки. Затем пресс-иглу перемещают внутри пуансона в сторону, противоположную направлению прессования. После образования пресс-остатка останавливают движение пуансона и перемещают пресс-иглу в направлении прессования. Производят продавливание пресс-остатка в отверстие матрицы коническим участком пресс-иглы. В результате обеспечивается полная выпрессовка полого профиля без образования пресс-остатка. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к способам прессования полуфабрикатов из сплавов на основе алюминия и конструкциям прессового инструмента. Способ прессования прутков из дисперсно-упрочненных алюминиевых сплавов включает получение заготовки, нагрев, горячее прессование путем выдавливания заготовки через матрицу с последующей термообработкой, причем выдавливание заготовки осуществляют через деформирующий конус матрицы с углом наклона α образующей деформирующего конуса к его оси 30÷45° при повороте обжимающей части конуса матрицы относительно первого сечения конуса на угол θ0(z), равный 135÷225°, с коэффициентом вытяжки λ, равным 27,0÷42,0. Матрица для прессования прутков содержит деформирующий конус и рабочий поясок, соответствующий профилю прутка, причем угол наклона α между образующей деформирующего конуса и его осью составляет 30÷45°, при этом обжимающая часть конуса матрицы выполнена с возможностью поворота относительно первого сечения конуса на угол θ0(z), равный 135÷225°. Технической задачей изобретения является получение полуфабрикатов из дисперсно-упрочненных алюминиевых сплавов, обладающих повышенным комплексом свойств, регламентированной структурой, и матрицы, позволяющей реализовать предложенный способ. 2 н.п. ф-лы, 2 табл., 7 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к устройствам для интенсивной пластической деформации, и предназначено для изготовления заготовок преимущественно из цветных сплавов с повышенными механическими свойствами и увеличенным коэффициентом использования металла. Устройство содержит пуансоны и матрицу с n пересекающимися прямолинейными каналами. Вариативность схем прессования в одном устройстве с обеспечением накопления заданной деформации обеспечивается за счет того, что каждый канал выполнен с двумя входными отверстиями, предназначенными для введения пуансонов, и пересекается двумя другими каналами так, что все каналы вместе образуют многоугольник с n≥3 сторон с исходящими из его вершин лучами по числу пуансонов p=2n. Устройство может иметь дополнительный пуансон и дополнительный канал с одним входным отверстием для введения дополнительного пуансона, а другим отверстием сопряженным с пересечением двух каналов в вершине многоугольника. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх