Штамп для равноканального углового прессования

Штамп для равноканального углового прессования относится к обработке металлов давлением с использованием интенсивной пластической деформации и предназначенный для получения материалов с улучшенными механическими свойствами.

Штамп содержит бандаж, в который запрессована коническая вставка, состоящая из нескольких деталей, нижнюю опору, входной и выходной каналы, пресс-штемпель. Рабочая поверхность нижней опоры образована пересечением радиусных поверхностей входного и выходного канала, что значительно повышает срок работоспособности штампа, за счет замены нижней опоры пришедшей в негодность. Наличие поворотного механизма бандажа, позволяет снизить временные затраты на прессование, за счет отсутствия необходимости извлечения заготовки из оснастки после каждого прохода.

Полезная модель относится к обработке металлов давлением, с использованием интенсивной пластической деформации, и предназначено для получения нанокристаллических материалов с увеличенным уровнем механических свойств различных металлов и сплавов.

Из существующего уровня техники известен по кн.: Процессы пластического структурообразования металлов, В.М.Сегал и др., Мн.:

Навука i тэхыка, 1994 - ISBN5-343-01164-0, стр.92-93, штамп для равноканального углового прессования, содержащий бандаж с установленной конической вставкой, состоящей из нескольких деталей, нижнюю опору, входной и выходной каналы, пресс-штемпель.

Недостатком этого штампа является то, что его конструкция не предусматривает проведение ремонтных работ по восстановлению поверхностей стенок входного канала без замены его отдельных деталей.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является штамп для равноканального углового прессования (варианты) RU2252094 МПК В21С 25/00 опубл. 20.05.2005, который содержит бандаж с запрессованной конической вставкой, состоящей из нескольких деталей, нижнюю опору, входной и выходной каналы и пресс-штемпель.

К недостаткам данного технического решения следует отнести:

Во-первых, неравномерный износ входного и выходного каналов. Повышенный износ входного канала, по сравнению с выходным, который обусловлен большим давлением материала заготовки на стенки входного канала, чем выходного, ведет к снижению стойкости штампа.

Во-вторых, не предусмотрена возможность извлечения заготовки из выходного канала после окончания прессования.

После окончания прессования партии заготовок в выходном канале остается не извлеченная из него последняя заготовка. Удаление заготовки производится только при следующем цикле прессования последующей заготовки или специальной из другого материала. В случае, когда прессование другой партии заготовок из материала другой марки должно производиться при температуре нагрева заготовки и штампа, превышающей температуру плавления не извлеченной заготовки, присутствие ее в штампе недопустимо.

Техническим результатом данной полезной модели, является повышение стойкости штампа, а также упрощенное извлечения заготовки после окончания прессования.

Указанный технический результат достигается за счет выполнения бандажа с возможностью поворота относительно оси поворота, посредством поворотного механизма, выполненного в виде двух рычагов, соединенных рукояткой, что позволяет входной канал преобразовывать в выходной канал, а выходной канал во входной, а так же за счет наличия нижней опоры с возможностью ее извлечения с образованием сквозного канала для удаления заготовки.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:

На фиг.1 - показан штамп для равноканального углового прессования в разрезе;

На фиг.2 - показан штамп для равноканального углового прессования с поворотным механизмом;

На фиг.3 - показан штамп для равноканального углового прессования в момент начала прессования;

На фиг.4 - то же самое, после поворота штампа;

На фиг.5 - то же самое, с извлеченной нижней опорой;

На фиг.6 - то же самое, выталкивание заготовки.

Штамп для равноканального углового прессования (см. фиг.1), содержит бандаж 1, в который запрессована коническая вставка 2, состоящая из деталей 3 и 4, нижнюю опору 5, входной 6 и выходной 7 каналы, пресс-штемпель 8. На фиг.2 показан поворотный механизм, состоящий из двух рычагов 9 соединенных рукояткой 10, которые крепятся к плите 11 болтами, двух стоек 12 с упором 13 и пазом для перемещения поворотной оси бандажа 14, а также рукоятки 15 для поворота бандажа.

Штамп работает следующим образом (см. фиг.1).

В исходном положении заготовку 16 размещают в входном канале 6 и проталкивают посредством пресс-штемпеля 8 в направлении выходного канала 7. При прохождении в канале 7 заготовка 16 подвергается пластической деформации, сохраняя свои первоначальные геометрические размеры в поперечном сечении. Для достижения заданной степени деформации, которая определяет необходимые физико-механические свойства изделия, их анизотропию и текстуру, указанный процесс можно повторять многократно, используя поворотный механизм бандажа.

Принцип работы поворотного механизма(см. фиг.2): под действием приложенного усилия к рукоятке 10, пара рычагов 9 поворачивается вокруг своей оси 17 и перемещает поворотную ось 14 бандажа 1 по пазу в стойках 12, до упора 13, далее осуществляется поворот бандажа при помощи рукоятки 15 и затем перевернутый бандаж опускается на опорную плиту 11 в направляющий паз 18 до упоров 19. Вследствие этого выходной канал 7 преобразуется во входной, а входной канал 6 в выходной. Указанная последовательность действий повторяется до достижения необходимого количества проходов прессования. Прессование должно проводиться таким образом, чтобы по завершению последнего прохода заготовка оказалась в канале 6. Далее извлекается нижняя опора 5. Бандаж 1 возвращается в исходное положение. Заготовка 16 выталкивается пресс-штемпелем 8 по образовавшемуся сквозному каналу 6 из штампа в отверстие 20.

На фиг.3-6 представлены схемы иллюстрирующие работу штампа и извлечение заготовки после прессования.

После нескольких технологических переходов каждой из партии заготовок 16, получаем из них изделия с упрочненными свойствами металла.

Эффектом является повышение стойкости штампа за счет равномерного износа входного и выходного каналов, который достигается посредствам поворотного механизма, позволяющего преобразовывать входной канала в выходной канал, а выходной канал во входной и упрощенное извлечение заготовки после окончания прессования, обеспеченное возможностью образования сквозного канала после извлечения нижней опоры.

Штамп для равноканального углового прессования, содержащий бандаж, в который запрессована коническая вставка из нескольких деталей, нижнюю опору, входной и выходной каналы, пресс-штемпель, отличающийся тем, что бандаж установлен с возможностью поворота относительно оси поворота посредством поворотного механизма, выполненного в виде двух рычагов, соединенных рукояткой для преобразования входного канала в выходной, а выходного канала во входной, при этом нижняя опора установлена с возможностью ее извлечения с образованием сквозного канала для удаления заготовки.