Штамп для равноканального углового прессования

Штамп для равноканального углового прессования относится к обработке металлов давлением.

Штамп содержит бандаж с установленной вставкой, состоящей из нескольких деталей, пересекающиеся плоскости которых сопряжены друг с другом с образованием входного канала, нижнюю опору, выходной канал и пресс-штемпель. Для каждой детали-сегмента вставки в бандаже выполнены направляющие, образующие с сопряженными деталями-сегментами вставки кинематические поступательные пары. В данном варианте вставка выполнена в виде усеченного конуса, форма канала получается пересечением трех сегментов, в конической вставке имеются еще две вставки в углах, которые обеспечивают возможность ремонта отдельных частей штампа, так же в штампе имеется второй канал для наиболее удобного извлечения заготовки.

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

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 особенность его конструкции не предусматривает проведение ремонтных работ по восстановлению поверхностей стенок входного канала без замены его отдельных деталей.

Известный по патенту РФ 2252094, В21С 25/00, B21J 13/02, 5/00, от 16.09.2003, опубл. в БИ 14 от 20.05.2005, штамп для равноканального углового прессования, содержащий бандаж с установленной вставкой, состоящей из нескольких деталей-сегментов, пересекающиеся плоскости которых сопряжены друг с другом с образованием входного канала, нижнюю опору, выходной канал и пресс-штемпель.

Недостатком данного штампа является то, что при проведении ремонтных работ по восстановлению поверхностей входного канала возникает необходимость дорабатывать конические поверхности вставки и бандажа. Доработка этих поверхностей приводит к увеличению финансовых затрат на поддержание штампа в рабочем состоянии в течение всего времени его эксплуатации и к значительному сокращению сроков эксплуатации штампа.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является изобретение по патенту РФ 2337774, В21С 25/00 от 25.09.2006, опубл в Бюл 31 от 10.11.2008, Штамп для равноканального углового прессования (варианты) относится к обработке металлов давлением. Штамп содержит бандаж с установленной вставкой, состоящей из нескольких деталей-сегментов, пересекающиеся плоскости которых сопряжены друг с другом с образованием входного канала, нижнюю опору, выходной канал и пресс-штемпель. Для каждой детали-сегмента вставки в бандаже выполнены направляющие, образующие с сопряженными деталями-сегментами вставки кинематические поступательные пары. В первом варианте каждая деталь-сегмент вставки выполнена в виде неполного сегмента цилиндра, ограниченного двумя пересекающимися плоскостями. Во втором варианте вставка выполнена в виде усеченной пирамиды с четырехугольным основанием и притупленными боковыми гранями. Форма деталей-сегментов вставки выполнена в виде ограниченной двумя взаимно-перпендикулярными пересекающимися плоскостями и отсекаемыми ими частью цилиндрической поверхности. В четвертом варианте вставка выполнена в виде усеченной пирамиды с четырехугольным основанием и притупленными боковыми гранями. В пятом варианте вставка выполнена в виде усеченной пирамиды с шестиугольным основанием с формой деталей-сегментов вставки, ограниченной радиусной поверхностью, двумя пересекающимися под углом 120° друг к другу плоскостями и отсекаемыми ими частью наклонной поверхности, расположенной под углом к оси симметрии входного канала. Обеспечивается возможность ремонта отдельных частей штампа.

Недостатками данного штампа являются то, что степень деформации, получаемая за 1 проход недостаточна, малая ремонтопригодность, малая износостойкость.

Техническим результатом данной полезной модели, является повышение износостойкости, а также обеспечение возможности простого извлечения заготовки, удобной замене износившихся частей, высокая степень деформации, получаемая за один проход.

Указанный технический результат достигается тем, что штамп для равноканального углового прессования, содержащий бандаж с установленной вставкой, состоящей из нескольких деталей, пересекающиеся плоскости которых сопряжены друг с другом с образованием входного канала, нижней опоры, выходного канала и пресс штемпеля, в штампе выполнен вспомогательный канал, соосный с выходным каналом для выталкивания заготовки, в наиболее изнашиваемых частях установлены вставки-сегменты, а выходной канал выполнен в виде ступеней.

На чертеже представлен предложенный вариант штампа для равноканального углового прессования, где бандаж (1), содержащий вставки в виде неполного усеченного конуса (2, 3, 4) которые образуют входной канал (5) и вспомогательный канал (6), соосный выходному каналу (7) и закрытый вставкой в виде пробки (8). Входной и выходной каналы содержат зоны интенсивной деформации, одну из которых составляет вставка-сегмент сложной формы (9). Так же на чертеже представлен пуансон (10) осуществляющий продвижение заготовки (11).

Штамп работает следующим образом.

В исходном положении металлическую заготовку 11 размещают в входном канале 5 и проталкивают посредством пуансона 10 в направлении выходного канала 7. При прохождении в входном канале заготовка 7 подвергается пластической деформации, сохраняя свои первоначальные геометрические размеры в поперечном сечении. Когда заготовка 11 доходит до выходного канала 7, убирается вставка в виде пробки 8, и через вспомогательный канал 6 пуансон выталкивает заготовку 11 через выходной канал 7, где заготовка 11 подвергается дополнительным пластическим деформациям. Для достижения заданной степени деформации, которая определяет необходимые физико-механические свойства изделия, их анизотропию и текстуру, указанный процесс повторяется многократно. Использование данной полезной модели позволило получить возможность устанавливать отремонтированные вставки в бандаж с замыканием восстановленных плоскостей стенок входного канала без дополнительной обработки вставок и бандажа.

Эффектом является ремонтопригодность и износостойкость, обеспеченные наличием вставок. Наличие ступеней позволяет повысить степень интенсивной пластической деформации за один проход заготовки.

Штамп для равноканального углового прессования, содержащий бандаж с установленной вставкой в виде неполного усеченного конуса, состоящей из нескольких деталей, пересекающиеся плоскости которых сопряжены друг с другом с образованием входного канала, нижней опоры, выходного канала и пресс-штемпеля, отличающийся тем, что в нем выполнен вспомогательный канал, соосный с выходным каналом для выталкивания заготовки, закрытый вставкой в виде пробки, причем в наиболее изнашиваемых частях каналов установлены вставки-сегменты, а выходной канал выполнен в виде ступеней.