Рабочее тело для раздачи полых и трубчатых заготовок
Владельцы патента RU 2639274:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "КнАГТУ") (RU)
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к раздаче полых и трубчатых заготовок. Рабочее тело выполнено в виде ледяного стержня, торцевая часть которого, обращенная к пуансону, содержит нерастворимый в воде сыпучий материал. Достигается расширение технологических возможностей операций раздачи полых и трубчатых заготовок при минимальных затратах. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к раздаче полых и трубчатых заготовок, и может быть использовано в авиационной, судостроительной и смежных с ними отраслях промышленности.
Известен штамп для формовки трубчатых заготовок (патент RU №2176169, опубликовано 27.11.2001). В штампе между пуансоном и сыпучим рабочим телом установлен эластичный поршень, предотвращающий попадание сыпучего рабочего тела в зазор между частями штампа. К недостаткам такого штампа следует отнести быстрое изнашивание эластичного поршня и усложнение конструкции штамповой оснастки, что приводит к ее удорожанию.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является рабочее тело для раздачи полых и трубчатых заготовок, которое выполнено в виде ледяного стержня, описано в патенте RU №120898, опубликовано 10.10.2012 и принято заявителем за прототип. Недостатком такого рабочего тела в виде ледяного стержня является выдавливание части льда стержня, находящегося под высоким давлением, в зазор между пуансоном и матрицей, что приводит к потере усилия раздачи стенки трубы, увеличению хода пуансона и требует применения уплотнительных элементов.
Задачей изобретения является предотвращение выдавливания части льда с ледяного стержня, являющегося рабочим телом, в зазор между пуансоном и матрицей.
В процессе решения поставленной задачи достигается технический результат, заключающийся в предотвращении выдавливания части льда с ледяного стержня, являющегося рабочим телом, в зазор между пуансоном и матрицей.
Указанный технический результат достигается тем, что в рабочем теле для раздачи полых и трубчатых заготовок давлением пуансона по жесткой матрице, выполненном в виде ледяного стержня, согласно изобретению торцевая часть стержня, обращенная к пуансону, содержит нерастворимый в воде сыпучий материал.
Кроме того, нерастворимый в воде сыпучий материал вморожен в торцевую часть ледяного стержня. И кроме того, торцевая часть ледяного стержня содержит сыпучий материал от торца стержня по его длине на расстояние не более 10 мм.
Новым в заявленном устройстве является то, что в рабочем теле для раздачи полых и трубчатых заготовок давлением пуансона по жесткой матрице, выполненном в виде ледяного стержня, согласно изобретению торцевая часть стержня, обращенная к пуансону, содержит нерастворимый в воде сыпучий материал.
Заявляемое устройство характеризуется совокупностью следующих существенных признаков.
Ограничительные: рабочее тело для раздачи полых и трубчатых заготовок давлением пуансона по жесткой матрице, выполненное в виде ледяного стержня.
Отличительные: торцевая часть стержня, обращенная к пуансону, содержит нерастворимый в воде сыпучий материал.
Благодаря тому, что торцевая часть стержня, обращенная к пуансону, содержит нерастворимый в воде сыпучий материал, экспериментально было установлено, что сыпучий материал препятствует выдавливанию части льда с ледяного стержня и его выходу в зазор между пуансоном и матрицей.
Кроме того, наиболее технологично вносить нерастворимый в воде сыпучий материал в стержень при замораживании воды при формировании стержня. Кроме того, то, что торцевая часть ледяного стержня содержит сыпучий материал от торца стержня вдоль его длины на расстоянии не более 10 мм, обеспечивает достаточное количество сыпучего материала в ледяном стержне для его работоспособности.
Изобретение поясняется чертежом, где показан штамп для раздачи трубчатых заготовок. В этом штампе применено предложенное рабочее тело.
Предлагаемый штамп содержит разъемную матрицу 1, установленную в жестком корпусе, состоящем из плиты основания 2, наружной обоймы 3, пуансона 4. В матрице 1 размещена трубчатая заготовка 5, внутри которой находится рабочее тело 6, выполненное из ледяного стержня, торцевая часть которого, обращенная к пуансону 4, содержит нерастворимый в воде сыпучий материал, например песок, мел. Количество нерастворимого в воде сыпучего материала составляет 10-60 массовых процента. Длина участка стержня от его торца с вмороженным сыпучим материалом составляет не более 10 мм, например 6 мм.
Штамп работает следующим образом. Нерастворимый в воде сыпучий материал, например песок, мел, добавляют в воду, находящуюся внутри трубной заготовки, и замораживают. В подготовленную матрицу 1 вставляют трубчатую заготовку 5, внутри которой размещено рабочее тело 6, выполненное из ледяного стержня, верхняя часть которого содержит сыпучий материал в количестве, например, 30 массовых процентов. Посредством перемещения ползуна пресса с усилием Р (на фиг. не показан) перемещается пуансон 4. От пуансона 4 усилие Р передается через рабочее тело в зону деформирования трубчатой заготовки, в результате чего происходит раздача трубы. Затем пуансон 4 поднимают вверх, производят разборку матрицы 1 и выемку готовой детали с рабочим телом 6, которое впоследствии растаивает за счет положительной температуры рабочего помещения.
1. Рабочее тело для раздачи полых и трубчатых заготовок давлением пуансона по жесткой матрице, выполненное в виде ледяного стержня, отличающееся тем, что ледяной стержень содержит нерастворимый в воде сыпучий материал в количестве 10-60 мас.%, который расположен в торцевой части стержня на длине не более 10 мм от его торца, при этом стержень выполнен с возможностью расположения его торцевой части, обращенной к пуансону.
2. Рабочее тело по п. 1, отличающееся тем, что нерастворимый в воде сыпучий материал вморожен в торцевую часть ледяного стержня.
