СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВКИ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ С ОБЕСПЕЧЕНИЕМ КОМБИНИРОВАННОЙ ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2014 года по МПК B21J5/06 B21J13/02 B21C23/04 B21C25/00 

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

Известен способ интенсивной пластической деформации заготовки, заключающийся в кручении заготовки под высоким давлением [Жорин В.А., Шашкин Д.П., Еникопонян Н.С. Доклады АН СССР, 1984. Т. 278. С.144].

Недостатками известного способа являются обеспечение только деформации кручения и ограничение способа обработкой заготовок небольших размеров - получение кручением под высоким давлением дисков диаметром 10-20 мм и толщиной 0,2-0,5 мм.

Известны способ обработки заготовки деформированием с обеспечением интенсивной пластической деформации и устройство для его осуществления, близкие к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту [RU 2189883 C1, МПК B21J 5/00, опубл. 27.09.2002 (прототип)].

Способ заключается в деформировании заготовки путем канального прессования продавливанием ее через каналы матрицы, при этом заготовку выпрессовывают в шайбу.

Недостаток способа заключается в недостаточной эффективности обработки.

Известное устройство для обработки заготовки деформированием с обеспечением интенсивной пластической деформации содержит пуансон, матрицу и вставку с входным и выходным каналами, при этом выходной канал выполнен в виде круговой полости между матрицей и вставкой.

Недостатком данного устройства является также недостаточная эффективность обработки заготовки за счет реализации только сжатия.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка эффективного способа обработки заготовки деформированием с обеспечением комбинированной интенсивной пластической деформации и устройства для его осуществления.

Поставленная задача решается способом обработки заготовки деформированием с обеспечением интенсивной пластической деформации, заключающемся в прессовании заготовки продавливанием ее через входной канал матрицы в выходной канал, выполненный в виде круговой полости, с получением заготовки в виде шайбы, согласно изобретению заготовку подвергают сжатию с кручением в упомянутой круговой полости.

Задача изобретения решается посредством устройства для обработки заготовки деформированием с обеспечением комбинированной интенсивной пластической деформации, содержащего пуансон, матрицу со вставкой, вертикальным входным каналом и выходным каналом, выполненным в виде круговой полости, расположенной между матрицей и вставкой, согласно изобретению пуансон и вставка выполнены с возможностью совместного вращения для обеспечения сжатия с кручением заготовки в круговой полости, причем пуансон выполнен с выступами, а вставка - с пазами под упомянутые выступы пуансона.

Сущность изобретения заключается в следующем. При деформации сдвигом и кручении заготовки под давлением происходит измельчение зерен металла, за счет чего обеспечивается его упрочнение.

Заявляемое техническое решение в виде предлагаемого способа и устройства обеспечивает повышение прочности материала заготовки в виде шайбы. Эффективность упрочнения материала обеспечивается деформированием посредством деформации сдвигом и кручения заготовки.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ для обработки заготовки деформированием с обеспечением комбинированной интенсивной пластической деформации отличается обеспечением высокой степени интенсивной пластической деформации за счет комбинирования деформации сдвигом и деформации кручением под давлением. Отличие заявляемого устройства заключается в возможности совместного вращения пуансона и вставки для обеспечения сжатия с кручением заготовки в круговой полости.

Схема заявляемого устройства для обработки заготовки деформированием с обеспечением комбинированной интенсивной пластической деформации и последовательность обработки представлены на рисунке.

Устройство содержит матрицу 1, вставку 2 с пазами 6, крышку 3, пуансон 4 с выступами 5, входной вертикальный канал 7, выходные горизонтальные каналы/полость 8. Каждый выходной канал 8 составляет одинаковые углы с входным каналом 7, при этом выходные каналы выполнены в одной плоскости.

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

Во входной вертикальный канал 7 матрицы 1 устанавливают заготовку 9, которая под воздействием пуансона 4 продавливается в выходной канал в виде круговой полости 8. После полной выпрессовки заготовки в полость 8 и установки выступов 5 в пазы 6, выполняется сжатие заготовки и пуансон 4 со вставкой 2 приводятся во вращательное движение под давлением.

Предложенные способ и конструкция устройства обеспечивают высокую степень интенсивной пластической деформации за счет комбинирования деформации сдвигом и деформации кручением.

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.

1. Способ обработки с обеспечением комбинированной интенсивной пластической деформации заготовки, включающий прессование заготовки продавливанием ее через входной канал матрицы в выходной канал, выполненный в виде круговой полости, с получением заготовки в виде шайбы, отличающийся тем, что заготовку подвергают сжатию с кручением в упомянутой круговой полости.

2. Устройство для обработки с обеспечением комбинированной интенсивной пластической деформации заготовки, содержащее пуансон, матрицу со вставкой, вертикальным входным каналом и выходным каналом, выполненным в виде круговой полости, расположенной между матрицей и вставкой, отличающееся тем, что пуансон и вставка выполнены с возможностью совместного вращения для обеспечения сжатия с кручением заготовки в круговой полости, причем пуансон выполнен с выступами, а вставка - с пазами под упомянутые выступы пуансона.