Матрица для экструдирования изделий

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1776692

51) 11 1;ч з В 21 С 25/02 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.01.79 (21) 2711016/25-27 с присоединением заявки— (23) Приоритет—

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень № 41 (45) Дата опубликования описания 21.11.80 (53) У;Ц 621,777.07 (088.8) (72) Авторы изобретения А. Г. Лунев, И. Н, Потапов, С. А. Козерадский, А. А. Снегирев, А. М. Уманский, В. Г. Михайлов и С. Г. Кравченко

I (71) Заявитель

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов в е (54) МАТРИЦА ДЛЯ ЭКСТРУДИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ,", =.;-:

1 2

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к конструкции прессового инструмента.

Известна матрица для экструдирования изделий, рабочая поверхность которой содержит .заходную часть, калибрующий поясок и формирующую часть, расположенную между ними, причем на поверхности формирующей части выполнены спиральчые канавки с переменным шагом винта, наклоненные B одну сторону по отнош нию к образующей рабочей поверхности матрицы 1).

При экструдировании изделий через эту матрицу стеремещение частиц мЕталла про- !б исходит преимущественно в осевом направлении, а также частично в радиальном и тангенциальном направлениях. Спиральные канавки, выполненные на формирующем участке рабочей поверхности матрицы, 20 обусловливают перемещение частиц металла в тангенциальном направлейии, вызывая по степенное закручивание материа ла з аготовки,в .процессе прессования. При этом образуется винтовая текстура деформации. 25

Однако структура металла прорабатывается недостаточно, кристалльгметалла не раз- биваются полностью, а в основном вытягиваются и приобретают винтовую направленность, что приводит к появлению анизотропии физико-механических свойств металла,в продольном и поперечном направлениях и, следовательно, к снижению каче|стза изделий. Это обу словлено тем, что спиральные канавки на формирующем участке рабочей поверхности матрицы наклонены в одну сторону по отношению к образующей рабочей поверхности матрицы и вызывают скручивание волокон металла в одном направлении.

Цель изобретения — повышейие качества изделий путем снижения анизотро пии физико-механических свойств изделий.

Поставленная цель достигается тем, что на заходной части матрицы выполнены clIIHральные канавки с наклоном к образующей ее поверхности, противоположным наклону канавок формирующей части матри цы, при этом концы канавок заходной части смещены относительно начала канавок формирующей части.

Спиральные канавки, выполненные на заходной части матрицы, заставляют перемещаться частицы в осевом, радиальном и тангенциальном направлениях, ппйчем найравленйе течения металла в тангенциальном направлении обусловлено направлением наклона канавок в заходной части.

Волокна металла деформируются и скручи776692 ваются по направлению канавок и приобретают винтовую направленность.

Канавки формирующей части заставляют резко изменять направление перемещения частиц металла в тангенциальном направлении, при этом |происходят интенсивные сдвиговые деформации, которые приводят к,полной проработке структуры металла и снижению анизотропии физикомеханических, свойств готовых изделий.

Смещение концов канавок заходной части относительно начала канавок формирующей части вокруг оси матрицы позволяет наиболее полно проработать структуру металла по сечению. При этом слои металла, которые,при деформировании в заходной части попали в промежутки vs ; спиральными канавками, менее проработаны. Эти слои металла при перемещении в формующую часть попадают на спиральные канавки этой части и интенсивно деформируются. Таким образом достигается полная проработка структуры по всему сечению.

На фиг. 1 изображена предлагаемая матрица, продольный разрез; на фиг. 2— то же, вид сверху, где а — угол наклона апиральных канавок заходной части к образующей поверхности матрицы, P — угол наклона спиральных канавок формующей части к образующей поверхности матрицы, г — угол смещения концов канавок заходной части относительно начала канавок формующей части.

Рабочая поверхность матрицы состоит из трех последовательно расположенных по на1правлению прессования участков: заходной части 1, формующей части 2, калибрующего пояска 8.

На рабочую поверхность матрицы нанесены две группы спиральных канавок: первая группа канавок 4 на,заходной части 1, вторая грулпа:канавок 5 на формующей части 2. Группы спиральных канавок имеют разные углы наклона к образующей поверхности матрицы а и . При этом они имеют .противоположную винтовую направленность. Значения углов наклона винтовых линий находятся в пределах 0 (а, ---P(90 и зависят от физико-механических свойств деформируемого металла, а также от деформа ционно IcKOpOcтных параметров процесса экструдирования.

Количество спиральных канавок на формуюшей части 2 равно количеству спиральных канавок на заходной части 1, не.равное количество канавок в обеих группах приводит к созданию неодинаковых условий течения частиц металла по поверхности матрицы и повьппению анизотропии физико-механических свойств.

Для более .равномерной проработки структуры металла спиральные канавки 5 на формующей ча сти 2 вьгполнены такими, что их начало смещено относительно концов канавок 4 заходной части 1 на головину расстояния между ними, что соответствует углу .поворота относительно оси

360 матрицы по углу Т = — - вЂ,где n †чис ка2и навок на одном участке.

Для устранения возможности появления на поверхности изделий порезов, складок, трещин глубина канавок в обеих группах равномерно уменьшается по нап1равлению течения металла до нуля, внутренняя поверхность канавок ллавно сопрягается с поверхностью матрицы.

60 матрицы выполняют шесть апиральных канавок,:симметрично расположенных .по окружности. Угол наклона к образующей поверхности составляет 45 . При этом канавки образуют многозаходную гайку с правой

65 направленностью винтовой линии. На форМатрица, работает следующим образом.

Под действием усилия металл заготовки начинает деформироваться, перемещаться по поверхности заходной части 1 матрицы.

Наружные слои металла затекают в спиральные канавки 4 и перемещаются вдоль направления канавок по винтовой линии.

При этом наружные слои металла воздействуют на,внутренние, .происходит скручивание материала, кристаллиты металла

25 вытягиваются и частично разбиваются. При входе металла в формующую часть 2 рабочей поверхности матрицы, наружные слои металла попадают в спиральные канавки 5 второй группы. Благодаря тому, что начала з0 канавок 5 второй группы находятся между концами канавок 4 первой группы, в канавки 5 второй группы попадают слои металла менее проработанные:в заходной части 1 матрицы. Это способствует более равноз5 мерной .прора|ботке структуры по всему сеченчю.

Перемещаясь,по канавкам 5 второй группы, металл скручивается в противоположную сторону. При этом на участке

40 перехода из заходной части 1 в формующую 2 лроисходит резкая смена направле,ния течения металла, что вызывает интенсивные сдвиговые,деформации в танген циальном направлении. Это приводит к

45 полному раздроблению кристаллитов.

Структура металла полность1о прорабатывается, дробится и становится квазиизотропной. Это имеет большое значение при экструдировании слитков тугоплавких ме50 таллов, полученных методом вакуумной электронно-лучевой или вакуумной электродуговой плавки, так как такие слитки имеют крупнокристаллическую столбчатую структуру. П,р и м е р. Предлагаемую матрицу изготавливают из стали марки Зр 2 В8Ф в количестве 5 штук. Наружный диаметр матрицы составляет 1.3IO мм. Диаметр калибрующего поя|ска 60 мм. На заходной части

776692

Формула изобретения д

Фг. I

Фиг 2.

Составитель P. Радькова

Техред А. Камьпиннкова Корректор И. Осиповская

Редактор т. Зубкова

Заказ 1475/1441 Изд. № 536 Тираж 995 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 мирующем участке матрицы выполняют шесть спиральных канавок с осевой направленностью винтовой линии. При этом начала канавок формирующей части и концы канавок заходной части лежат в одной плоскости, пер пендикулярной оси матрицы, и смещаются относительно друг друга по,поверхности матрицы на центральный угол

360 . = 30 .

2 6

Нагретые до температуры деформироваиия молибденовые слитки вакуумного электродугового .переплава экструдируют через предлагаемую матрицу. Качество наружной поверхности полученных прутков отвечает предлагаемым требованиям.

Анизотрапия физико-механических свойств металла в продольном и лоперечном направлениях снижается на 4О no сравнению с прутками, полученными экструдированием через известную матрицу. Это лозволяет снизить потери в;брак на последующих переделах íà 6%.

Матрица для эиструдирования изделий, содержащая заходную часть, формирующую

5 часть со спиральными канавками и калибрующий поясок, отличающаяся тем, что, с целью, повышения качества изделий путем снижения анизотропии физико-механических свойств материала, на заходной

10 части матрицы .выполнены спиральные канавки с наклоном к образующей ее поверхности, противоположным наклону канавок формующей части матрицы,,при этом ионцы канавок заходной части смещены относительно начала канавок формующей ча сти.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 455766,,кл. В 21 С 25/О2, 1975, Р