Инструмент для деформирования заготовок

КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к свободной ковке слитков и заготовок и может быть использовано в кузнечных цехах металлургических и машиностроительных заводов. Задача изобретения - повышение качества металла заготовок при минимальных усилиях деформирования. Инструмент для деформирования заготовок содержит контейнер, верхний боек и закрепленный в контейнере нижний боек, состоящий из двух частей,образующих два канала, расположенные под углом друг к другу в наклонном канале установлены ролики.(72) Найзабеков Абдрахман Батырбекович Лежнев Сергей Николаевич Ашкеев Жасулан Аманжолович(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Карагандинский государственный индустриальный университет Министерства образования и науки Республики Казахстан 15702 Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к свободной ковке слитков и заготовок и может быть использовано в кузнечных цехах металлургических и машиностроительных заводов. Задачей данного изобретения является повышение качества металла заготовок при минимальных усилиях деформирования. Известен инструмент для деформирования заготовок и слитков, содержащий верхний и нижний плоские бойки. Однако известный инструмент для деформирования заготовок не обеспечивает повышение качества металла поковок, причиной которой является то, что с увеличением контактной поверхности из-за действия контактных сил трения часть объема геометрического очага деформации оказывается в зонах затрудненной деформации. Следствием появления зон затрудненной деформации является локализация преимущественного течения металла в форме ковочного креста. Локализация деформации в зоне ковочного креста приводит к повышенному тепловыделению и опасности разрушения металла в этих зонах, и к недостаточной проработке структуры в остальном объеме заготовки и неравномерной структуре по сечению (Охрименко Я.М. Технология кузнечно-штамповочного производства. - М. Машиностроение, 1976). Наиболее близким к заявленному техническому решению является специальное устройство для деформирования заготовок,состоящее из контейнера, верхнего бойка и нижних составных бойков, образующих два канала, расположенных под углом друг к другу Обработка литых образцов простым сдвигом./ Сегал В.М., Ганаго О.А., Павлик Д.А. // Кузнечно-штамповочное производство. 1980, 2, с. 7-9. На участке стыка двух каналов металл претерпевает простой сдвиг, в результате которого устраняются все внутренние дефекты и измельчается микроструктура. Недостатком данного способа деформирования являются большие усилия деформирования, что делает его не пригодным для деформирования крупных заготовок и слитков. Технический результат, получаемый при использовании изобретения,заключается в возможности осуществить в материале заготовки деформацию сдвига и снизить трение. Он достигается тем, что в инструменте для деформирования заготовок, содержащем контейнер,верхний боек и закрепленный в контейнере нижний боек, состоящий из двух частей, образующих два канала, расположенные под углом друг к другу,согласно изобретению в наклонном канале установлены ролики. Усилие деформирования уменьшается за счет скольжения металла по роликам, предусмотренным в наклонном канале инструмента. Изобретение поясняется рисунком,представленным на фигуре, где 1 -контейнер 2, 5 нижний составной боек 3 - заготовка 4 - верхний боек 6 -ролики. 2 Деформирование заготовок осуществляется следующим образом. Заготовка подается в заходной канал инструмента и под действием силы,приложенной к верхнему бойку, деформируется. При этом на участке стыка каналов инструмента металл претерпевает простой сдвиг. После деформирования ее по всей длине, она кантуется на 180 С и осуществляется второй проход. Пример. Был проведен эксперимент, основной задачей которого являлось 1) повышение качества поковок за счет полного закрытия дефектов металла и устранения литой структуры 2) снижение усилия деформирования. Для исследования закрытия внутреннего осевого искусственного дефекта использовали свинцово-сурьмянистые заготовки размерами 306080 мм с осевыми отверстиями диаметром 8 мм. Данные заготовки были продеформированы в предлагаемом инструменте с углами наклона 30 и 45 и на плоских бойках. Закрытие осевого искусственного дефекта происходит в предлагаемом инструменте для деформирования заготовок с углом наклона 30 при высотной деформации 12, а в инструменте с углом 45 при 8. Аналогичные заготовки с осевыми отверстиями деформировали на плоских бойках со значениями 8 и 12. После каждого обжатия заготовок на плоских бойках были измерены габаритные размеры осевого отверстия заготовок. Результаты измерения осевого отверстия показали, что его закрытия полностью не происходит, поэтому заготовки с осевыми отверстиями деформировали на плоских бойках до закрытия осевого искусственного дефекта, что происходит при 28. Для исследования качества металла были изготовлены алюминиевые и стальные заготовки размерами 306080 мм. Перед деформированием из этих заготовок были вырезаны темплеты для исследования структуры исходного металла. Анализ литой структуры алюминиевых и стальных заготовок показывает,что она крупнозернистая. Алюминиевые и стальные заготовки подвергали трехкратному циклу деформирования в новом инструменте. При этом после каждого цикла вырезали темплеты в продольном и поперечном направлениях для изучения их структуры. Уков после каждого цикла деформирования заготовок составлял 1.2, 1.45, 1.8. Аналогичные заготовки продеформировали на плоских бойках с теми же уковами. Из каждой заготовки также были вырезаны темплеты в продольном и поперечном направлениях. Анализ микроструктуры показывает, что заготовки, продеформированные в плоских бойках с уковом 1.2 имеют крупные зерна, вытянутые в продольном направлении, которые с увеличением укова дробятся на более мелкие зерна, сохраняя при этом вытянутость. Микроструктура же образцов,продеформированных в предлагаемом инструменте,мелкозернистая, равноосная и по сравнению с 15702 микроструктурой заготовки, продеформированной на плоских бойках, на 2 балла мельче. Анализ же усилия деформирования в устройстве,состоящем из контейнера, верхнего бойка и нижних составных бойков, образующих два канала,расположенных под углом друг к другу и предлагаемом инструменте для деформирования заготовок, показывает, что данный параметр для получения заготовок в ранее известном устройстве без роликов на 20-25 выше, чем при использовании предлагаемого инструмента. Это объясняется тем, что в процессе деформации между заготовкой и рабочими поверхностями ранее известного устройства возникает существенное трение, которое уменьшается в предлагаемом инструменте за счет скольжения заготовки по поверхности роликов. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Инструмент для деформирования заготовок,содержащий контейнер,верхний боек и закрепленный в контейнере нижний боек,состоящий из двух частей, образующих два канала,расположенные под углом друг к другу,отличающийся тем, что в наклонном канале установлены ролики.