Устройство для обработки металлов давлением

Изобретение относится к устройствам для упрочнения металла в процессе обработки. Устройство для обработки металлов давлением содержит матрицу с расположенными в ней двумя пересекающимися каналами, в месте пересечения которых установлены ролики с возможностью вращения, диаметр ролика в месте пересечения вертикальной стенки верхнего канала с нижней стенкой горизонтального канала больше диаметра ролика в месте пересечения вертикальной стенки верхнего канала с верхней стенкой горизонтального канала, центры роликов находятся на линии, соединяющей места пересечения каналов, при этом для обработки заготовок в виде круглых прутков ролики могут быть выполнены в вогнутой форме, а для обработки заготовок в виде прямоугольных призм - в форме круглых цилиндров. Изобретение обеспечивает повышение механических характеристик и качества обрабатываемых заготовок. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к устройствам для упрочнения металла в процессе обработки.

Известно устройство для упрочнения металлов пластическим деформированием, содержащее матрицу с криволинейным сквозным каналом, ограниченным двумя концентричными и двумя параллельными стенками [А.С. №902884, В 21 С 25/00, 07.02.82].

Недостатком этого устройства является низкое качество заготовок из-за образования дефекта типа зажима при повторении цикла деформирования за счет образовании застойной зоны металла, а также из-за увеличения глубины дефектного поверхностного слоя заготовки при углублении проскальзывающей по поверхности вертикальной части стенки поверхности заготовки в поверхность металла заготовки нижней части канала.

Известное устройство для обработки металлов давлением, выбранное в качестве прототипа, содержит матрицу с расположенными в ней двумя пересекающимися каналами и круговым участком их сопряжения, выполненным по месту пересечения каналов [Сегал В.М., Копылов В.И., Резников В.И. Процессы пластического структурообразования металлов. Минск: Навука и тэхника, 1994. - С.26].

Недостатком данного устройства является недостаточное качество заготовок по причине образования зажима металла при повторении цикла деформирования, а также из-за образования дефектов по наружной поверхности деформируемой заготовки при углублении скользящей по вертикальной стенке верхнего канала поверхности заготовки в поверхность металла заготовки по месту пересечения с его горизонтальной стенкой нижнего канала, образованного острыми кромками верхних стенок каналов.

Задачей изобретения является повышение механических характеристик и качества обрабатываемых заготовок.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для обработки металлов давлением, содержащем матрицу с расположенными в ней двумя пересекающимися каналами, согласно изобретению в месте пересечения каналов установлены ролики с возможностью вращения.

Кроме того, поставленная задача достигается, если диаметр ролика в месте пересечения вертикальной стенки верхнего канала с нижней стенкой горизонтального канала больше диаметра ролика в месте пересечения вертикальной стенки верхнего канала с верхней стенкой горизонтального канала.

Кроме того, поставленная задача достигается, если центры роликов находятся на линии, соединяющей места пересечения каналов.

Кроме того, поставленная задача достигается, если для обработки заготовок в виде круглых прутков ролики могут быть выполнены в вогнутой форме.

Кроме того, поставленная задача достигается, если для обработки заготовок в виде прямоугольных призм ролики могут иметь форму круглых цилиндров.

Предложенная конструкция устройства для обработки металлов давлением с возможностью обеспечения проскальзывания заготовки из вертикального канала в горизонтальный без образования застойных зон и поверхностных дефектов способствует достижению наибольшего эффекта в повышении качества заготовки. Кроме того, наличие роликов позволяет предотвратить излишние усилия для проталкивания металла из одного канала в другой, что способствует увеличению срока службы устройства.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство для обработки металлов давлением отличается наличием роликов с возможностью вращения.

Заявляемое устройство для обработки металлов давлением схематически изображено на рисунках.

Устройство для обработки металлов содержит матрицу 1, вертикальный канал 2 и пересекающийся с ним горизонтальный канал 3. По месту пересечения каналов расположены ролики 4 и 7, нижний больший ролик пересекается со стенками 5 и 6 каналов, а верхний меньший ролик 7 пересекается со стенками 8 и 9 каналов.

На фиг.2 изображено устройство, в котором центры роликов 4 и 7 находятся на линии, проходящей через места пересечения стенок каналов.

Устройство для обработки металлов работает следующим образом.

В вертикальный канал 2 устанавливают заготовку из металла, которая под воздействием на нее пуансона проскальзывает в горизонтальный канал 3 по роликам 4 и 7. Заготовка, перемещаясь из вертикального канала 2 в горизонтальный канал 3, деформируется в месте пересечения каналов, как при равноканальном угловом прессовании. В вертикальном канале заготовка подвергается пластической деформации, а в горизонтальном - дополнительной пластической деформации. Ролики 4 и 7 предотвращают появление дефектов на поверхности заготовки и по ее сечению.

Использование предлагаемой конструкции устройства для обработки металлов с установленными по месту пересечения каналов роликами позволяет деформировать заготовку посредством равноканального углового прессования, сохраняя интенсивность пластической деформации в материале заготовки не менее чем при классической схеме углового прессования, улучшить ее качество за счет устранения дефектов по сечению и по поверхности заготовки.

1. Устройство для обработки металлов давлением, содержащее матрицу с расположенными в ней двумя пересекающимися верхним вертикальным и горизонтальным каналами, отличающееся тем, что в месте пересечения каналов установлены ролики с возможностью вращения.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что диаметр ролика в месте пересечения вертикальной стенки верхнего канала с нижней стенкой горизонтального канала больше диаметра ролика в месте пересечения вертикальной стенки верхнего канала с верхней стенкой горизонтального канала.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что центры роликов находятся на линии, соединяющей места пересечения каналов.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что для обработки заготовок в виде круглых прутков ролики могут быть выполнены в вогнутой форме.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что для обработки заготовок в виде прямоугольных призм ролики могут иметь форму круглых цилиндров.