Способ прессования малопластичных металлов и сплавов и инструмент для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 51)5 В 21 С 23/О 21) 4375009/31-2 ническии институт ябрьской социалиПотапов, П.С,Виш С.Н.Добровля милянец(54) СПОС СТИЧНЫХ СТРУМЕН (57) Изобр таллов.да Б ПР МЕТА ДЛЯ ение ение ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО-ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Киевский политехим. 50-летия Великой Октстической революции(56) Авторское свидетелМ 603456, кл. В 21 С 23/ ЕССОВАНИЯ МАЛОПЛА- ЛЛОВ И СПЛАВОВ И ИНЕГО ОСУЩЕСТВЛ Е Н ИЯ относится к обработке мем, в частности к способу прессования малопластичных металлов и сплавов и инструменту для его осуществления, Цель изобретения - повышение качества пресс-изделий за счет уменьшения дефектности их поверхности. При выдавливании малопластичных металлов и сплавов разделение поверхностных слоев на потоки производят на участке заходного конуса матрицы 4 и перемещают их по вращающей: спирали в направлении от центра путем вращения от привода 6 матрицы 4, На поверхности заходного участка матрицы 4 выполнены спиральные канавки. Соотношение осевой скорости выдавливания и скорости вращения выбирают в пределах 0,5 - 2,0 мм/рад, Пуансоном 3 производится выдавливание заготовки из контейнера 1 через очко матрицы 4, 2 с,п. ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к технологиипрессования малопластичных металлов соскальпированием поверхностного слоя,Целью изобретения является повышение качества прессованных изделий за счетуменьшения дефектности их поверхности.На фиг,1 схематически изображен инструмент для прессования; на фиг,2 - то же,вид сверху.Инструмент содержит контейнер 1, внижней части которого находится кольцевой сборник отходов 2, коаксиально с контейнером размещенные пуансон 3 иматрицу 4 со спиральными канавками 5 назаходной части, матрица имеет привод вращения 6.Способ осуществляют следующим образом,Заготовка из малопластичного металлапомещается в контейнер 1, При рабочемходе пуансона 3 включается привод вращения 6 матрицы 4 и пуансоном 3 производится выдавливание заготовки из контейнера 1через очко матрицы 4, После завершенияцикла выдавливания пуансон возвращаетсяв исходное положение, матрицу останавливают, извлекают прессованное изделие иполученные отходы в виде скальпированного слоя из сборника отходов 2.Способ и инструмент для его реализации опробован в условиях вертикальногопресса усилием 160 тс при деформации заготовок из сплава хрома при производствепроволочной заготовки,Прессование проводили из контейнераД = 40 мм заготовки из малопластичногосплава хрома высоой 100 мм с коэффициентом вытяжки р = 16. При этом скоростьперемещения пуансона составляет 10 мм/с,а скорость вращения матрицы с индивидуальным приводом варьировали, в интервале500 об/мин; 100 об/мин; 50 об/мин (чтоприблизительно соответствовало 50 рад/с;10 рад/с; 5 рад/с).На заходном коническом участке матрицы были сделаны спиральные канавки глубиной 1,5 мм с шагом 36 мм, В нижней частиконтейнера был выполнен кольцевой сборник для отходов диаметром 60 мм и высотой43 мм, зазор между контейнером и матрицей составлял 1 мм.Накапливаясь, поверхностные слои выдавливались в сборник для отходов,в ы и од не н н ый в контейнере. Отвод скал ьпируемого металла из очага деформациипроизводился через зазор между контейнером и матрицей. Наличие канавок на поверхности заходного участка матрицыинтенсифицирует торможение поверхност 15 20 25 30 обеспечивает скальпирование поверхностных слоев. Уменьшение Чс /в0,5 мм/рад приводит к значительному температурному. разогреву поверхностных слоев заготовки за счет работы вращения матрицы, Это в свою очередь вызывает явление пережога локальных участков прессуемого металла, возникновение глубоких поверхностных трещин. Помимо этого увеличение скорости вращения матрицы снижает контактное трение и деформируемый металл приобретает преимущественное осевое направление течения, проскальзывая относительно вращающейся матрицы. 50 55 35 40 45 ных слоев заготовки при вращении матрицы, способствует перемещению металла с поверхности прессуемой заготовки в направлении, обратном выдавливанию металла, Выполнение канавок в виде спирали с наклоном к образующей поверхности матрицы в направлении, противоположном направлению вращения матрицы, уменьшает возможность хрупких вырывов отдельных кристаллитов заготовки. Наряду с этим предлагаемое направление канавок способствует скальпированию поверхностных слоев металла заготовки, при этом металл "рубашки" движется по образующей пазов заходного участка матрицы в направлении, противоположном течению средней части заготовки. Соотношение осевой скорости рабочего хода пуансона и тангенциальной скорости вращения магрицы обусловлено следующим, При отношении осевой скорости движения пуансона (Чо =- мм/с) и тангенциальной скорости вращения матрицы(го= рад/с) больше 2 мм/рад скальпирования поверхностных слоев по длине заготовки не наблюдается, имеет место частичный сдвиг поверхностных слоев металла по тангенциальной траектории с большим шагом по длине загоовки без отделения поверхностных слоев от прилегающих к ним слоям Это позволяет интенсифицировать проработку поверхностных и прилеающих к ним обьемов заготовки, но в то же время не Было пропрессовано 10 заготовок, Во всех случаях произошло скальпирование поверхностного слоя толщиной 1,1 мм. После прессования прутки измеряли по диаметру в 8 сечениях по длине готовых изделйй. Отклонения от геометрических размеров не наблюдалось, что свидетельствовало о равномерном скальпировании поверхностного слоя, На поверхности прессованных прутков следов загрязнений, мелких трещин, имевших мег го в исходных заготовках, не наблюдалось.3 1741 Тираж 485, ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 но ательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1 изводст По сравнению с прототипом использование данного способа прессования и инструмента для его реализации позволяет применять процесс прессования со скальпированием поверхностного слоя для ряда 5 малопластичных металлов и сплавов, что в свою очередь повышает качество прессованных изделий и снижает трудоемкость их изготовления путем замены механического снятия поверхностного слоя на снятие его в 10 процессе прессования.Принудительное вращение матрицы в процессе выдавливания позволяет затормозить течение поверхностных слоев заготовки относительно внутренних при ее 15 выдавливании через матрицу за счет преимущественно тангенциального сдвига поверхностных слоев, удерживания металла скальпируемого слоя,Формула изобретения 20 1, Способ прессования малопластичных металлов и сплавов, включающий выдавливание заготовки через матрицу, имеющую конический заходной и цилиндрический25 калибрующий участки, с одновременным разделением поверхностных слоев заготовки напотоки,отличающийся тем,что, с целью повышения качества пресс-изделий за счет уменьшения дефектности их поверхности, разделение поверхностных слоев на потоки производят на участке заходного ко; нуса матрицы с закручиванием их по спирали в направлении от центра, причем соотношение осевой скорости выдавливания и скорости закручивания выбирают в пределах 0,5 - 2,0 мм/рад.2. Инструмент для прессования мало- пластичных металлов и сплавов, содержащий полый контейнер с выполненным в нем кольцевым сборником для отходов и матрицу, установленную концентрично контейнеру с зазором относительно его полости, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, матрица установлена с возможностью вращения в плоскости, герпендикулярнай оси давления, и снабжена приводами этогс вращения, при этом на поверхности заходного участка матрицы выполнены спиральные канавки.