Устройство для горячего прессования труднодеформируемых материалов

О П И С А Н И Е р) 499004ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 15.01.76,осударственныи комитет Совета Министров СССР 621.777,0"злам изобретении н открытий Дата опубликования описания 17.03.7 2) Авторыизобретения Н. С. Рахманов, Ю. А, Рынденков, Г. Я. Гун, Б. А. ПрудковскиБ. И. Гурбенко и В. И. Костюнин) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ПРЕССОВА ТРУДНОДЕфОРМИРУЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ Изобретение относится к области обработки металлов давлением.Известно устройство для горячего прессования труднодеформируемых материалов, содержащее контейнер для заготовки, соосно установленную в нем матрицу с плоским рабочим торцом, а также последовательно размещенные в контейнере между матрицей и заготовкой цилиндрические заглушку и смазывающий элемент.Недостатком известного устройства является большая трудоемкость установки заглушки, требующая переборки инструментального узла пресса перед каждым циклом, и трудность их центрирования, что 1 не обеспечивает получения изделий достаточно высокого качества.В предлагаемом устройстве для повышения качества изделия и снижения усилия прессования заглушка выполнена в виде плоского диска с осевым цилиндрическим выступом с диаметром, большим диаметра очка матрицы, и заходящим в предусмотренное в смазывающем элементе сквозное отверстие на всю его глубину.На чертеже изображено предлагаемое устройство.Полость контейнера 1 закрыта с одной стороны матрицей 2 с очком 3. На заходную поверхность матрицы 2 опирается основание 4 заглушки, имеющее форму диска, обращенная к матрице сторона которого является плоской, а на противоположной стороне выполнен цилиндрический выступ 5, прилегающий к плос кому торцу помещенной в контейнер заготовки 6, Смазывающий элемент 7, выполненный в виде кольца, посажен своим отверстием на выступ 5 заглушки и имеет одинаковую с ним высоту, а диаметр его близок к диаметру вну тренней полости контейнера 1.Таким образом, смазывающий материал, вкачестве которого может быть использовано спрессованное стекловолокно, графит или любая другая известная смазочная композиция, 15 твердая при комнатной температуре, но размягчающаяся при температуре прессования и обладающая необходимыми для условий прессования и конкретного материала заготовки технологическими характеристиками, запол няет пространство между основанием 4, выступом 5 заглушки, стенкой полости контейнера 1 и передним торцом заготовки 6, Толщина основания 4 заглушки в зависимости от диаметра контейнера и диаметра канала матри цы составляет 5 - 20 мм, а диаметр основания4 находится в пределах 0,95 - 0,99 диаметра контейнера. Диаметр цилиндрического выступа 5 заглушки составляет 1,1 - 1,5 диаметра очка 3 матрицы. Высота выступа 5 определя ется расчетным путем в зависимости от диа50 55 50 метра контейнера, длины заготовки и величины коэффициента вытяжки для прессования и регламентируется необходимым на один цикл объемом смазывающего элемента 7.С противоположной от матрицы 2 стороны в контейнер 1 входит пресс-штемпель 8, сообщающий давление прессования заготовке 6.В зависимости от типа прессуемого металла или сплава в качестве материала заглушки можно использовать сталь, бронзу, латунь, медь, алюминиевые сплавы или другие металлы и сплавы, обладающие высокой температурой плавления и не меньшими пластическими характеристиками, чем материал заготовки.Устройство работает следующим образом. Перед началом цикла надевают смазывающий элемент 7 на выступ 5 заглушки, устанавливают заглушку вместе с элементом 7 на загрузочном столике экструзионного пресса таким образом, чтобы плоский торец выступа 5 был обращен в сторону устанавливаемой вслед за тем нагретой заготовки 6, а плоскость основания 4 заглушки в сторону матрицы 2, и ходом пресс-штемпеля 8 заталкивают заглушку, смазывающий диск и заготовку в контейнер 1 пресса до упора основания 4 заглушки в матрицу 2. Затем осущес.вляют подачу жидкости высокого давления в главный цилиндр пресса, и начинается рабочий ход пресс-штемпеля 8. Сообщаемое заготовке 6 давление прессования передается через нее н выступ 5 заглушки, в результате чего ооа эти элемента устройства начинают деформироваться. Поскольку материал заглушки при загрузке в контейнер имеет комнатную температуру, он обладает ограниченной пластичностью, к тому же диаметр выступа 5 превышает диаметр очка 3 матрицы, поэтому выдавливания заглушки через матрицу в начальный момент цикла практически не происходит, Выступ 5 воспринимает смятие торца и осадку; заготовка 6 также осаживается, приобретая бочкообразную форму, причем за счет контакта с выступом 5 происходит торможение течения металла в центральной зоне заготовки, а периферийные ее слои в начале цикла перемещаются с большой скоростью. Находящийся в замкнутом объеме материал смазывающего диска 7 под воздействием температуры нагретой заготовки 6 постепенно переходит в жидкое или квазижидкое состояние и, воспринимая давление прессования, интенсивно перемещается в зазор между заготовкой и контейнером. Таким обоазом осуществляется распределение смазки в процессе подпрессовки заготовки, и уже в начальный момент цикла смазывающий диск приобретает форму естественного угла истечения и на;с:. но изолирует поверхность заго;овки от .еха 10 15 20 25 Зо 3 40 нического контакта со стенками контейнера и поверхностью матрицы, Дальнейшая деформация заготовки сопровождается преимущественным истечением через очко 3 матрицы выступа 5 и прилегающей к нему части основания 4 заглушки. Вслед за материалом заглушки начинает выдавливаться и металл заготовки, увлекая на своей поверхности в очко матрицы материал смазывающего элемента 7. Тем самым калибрующий поясок матрицы предохраняется от перегрева и интенсивного износа на всем протяжении цикла прессования, поскольку расходование смазки из мертвой зоны происходит постепенно и равномер но. Угол наклона мертвой зоны к плоскосп матрицы, т, е. естественный угол истечения, регулируется природой истечения металла заготовки.По окончании цикла отделяют пресс-изделие от пресс-остатка и удаляют последний известными способами, после чего цикл может быть повторен.В связи с исключением возможности преждевременного расходования смазки и обеспечением надежного центрирования заглушки по оси контейнера (а следовательно, и очка матрицы) достигается автоматическое создание, регулирование и поддержание на протяжении всего цикла прессования естественного угла истечения материала заготовки.Равномерная подача смазки в очко матрицы способствует не только повышению качества поверхности прессуемых изделий и продлению срока службы прессового инструмента, особенно матриц, но и расширяет диапазон регулирования скоростей истечения. Упорядоченная схема истечения металла заготовки, гарантированный ресурс смазки и ее равномерное распределение обеспечивают существенное снижение потребного усилия прессования. Формула изобретения Устройство для горячего прессования труднодеформируемых материалов, содержащее контейнердля заготовки, соосно установленн ю в нем матрицу с плоским рабочима гакже последовательно размещенные в контейнере между матрицей и заготовкой цилиндрические заглушку и смазывающий элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения качества изделия и снижения усилия прессования, заглушка выполнена в виде плоского диска с осевым цилиндрическим выступом с диаметром, большим диаметра очка матрицы, и заходящим в предусмотренное в смазыцающем элементе сквозное отвсрстие на всю его глубину.Составитель Р. РадьковаТехред Е. Подурушина Редактор Л. Василькова Корректор Н. Стельмах Типография, пр, Сапунова, 2 Заказ 444/8 Изд,1007 Тираж 1067 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5