Устройство для углового прессования

(51) 21 5/00 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УГЛОВОГО ПРЕССОВАНИЯ(57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к устройствам для упрочнения материала в процессе обработки. Устройство для углового прессования,содержащее пуансон и матрицу с расположенными в ней двумя каналами пересекающимися под углом друг к другу, выходной канал матрицы снабжен ступенью, сужающей данный канал, отличающееся тем, что стык каналов инструмента выполнен со скруглением.(72) Найзабеков Абдрахман Батырбекович Лежнев Сергей Николаевич Андреященко Виолетта Александровна(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Карагандинский государственный индустриальный университет Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) Инновационный патент РК 20970, кл. 21 5/00, 2009 22896 Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к устройствам для упрочнения материала в процессе обработки, и может быть использовано в кузнечных цехах металлургических и машиностроительных заводов. Известно устройство для углового прессования,содержащее матрицу с расположенными в ней двумя пересекающимися каналами Валиев Р.З.,Александров И.В. Наноструктурные материалы,полученные интенсивной пластической деформацией. - М. Логос. 2000. Однако известное устройство для углового прессования не в полной мере обеспечивает повышение качества металла заготовок, причиной,которой является то,что в процессе деформирования заготовок в угловой матрице полного заполнения наклонного канала не происходит, а это в свою очередь вызывает наличие растягивающих напряжений на внутренней поверхности образца. Наиболее близким к заявленному техническому решению является устройство для углового прессования, состоящее из пуансона и матрицы выходной канал которой имеет сужение на выходе заготовки. Инновационный патент Республики Казахстан Заявка 2008/0254.1. Наличие сужения в выходном канале обеспечивает достаточную однородность деформации и полное заполнение наклонного выходного канала. Недостатком данного устройства является застаивание металла в зоне стыка каналов инструмента при прессовании. Задачей данного изобретения является устранение торможения металла и повышение качества обрабатываемой заготовки за счет локализации сдвиговых деформаций во всем объеме деформируемого тела при незначительных энергозатратах. Технический результат,получаемый при использовании изобретения,заключается в возможности снижения склонности к разрушению при увеличении степени пластической деформации в материале заготовки. Это достигается тем, что устройство для углового прессования, содержит матрицу с расположенными в ней двумя каналами пересекающимися под углом друг к другу,выходной канал которой снабжен ступенью, сужающей данный канал, а стык каналов инструмента выполнен со скруглением. Изобретение поясняется рисунком,представленным на фиг. 1, где 1 - матрица 2, 3 входной и выходной каналы соответственно 4 заготовка 5 - ступень, сужающая выходной канал 6- пуансон, 7 - скругление стыка каналов инструмента. Деформирование заготовки осуществляется следующим образом. Обрабатываемая заготовка 4 нагретая до температуры начала деформирования подается во входной канал 2 матрицы 1 и под действием силы, приложенной к пуансону 6 проталкивается в выходной канал 3 матрицы 1,имеющей сужающую ступень 5. При этом в месте 2 стыка двух каналов матрицы материал подвергается сдвиговой деформации, причем за счет наличия скругления материал имеет меньшую склонность к разрушению, кроме этого материал испытывает дополнительную деформацию в районе ступени,сужающей выходной канал. Пример. Было проведено моделирование процесса прессования заготовок в устройстве для углового прессования с сужающимся выходным каналом и в предлагаемом устройстве для прессования, основной задачей которого являлось 1) получение равномерного распределения деформаций по сечению заготовки 2) увеличение степени деформации во всем объеме деформируемого тела 3) снижение склонности к разрушению. Для исследования деформированного состояния при прессовании заготовок в предлагаемой и ранее известной матрицах было осуществлено моделирование процесса РКУ-прессования с использованием программного комплекса 3, для чего были построены модели инструментов и произведено моделирование процесса деформирования. Первую партию заготовок деформировали в угловой матрице, а вторую в предлагаемом устройстве со скруглением стыка каналов инструмента. Сравнительный анализ распределения деформаций при прессовании заготовок (Фиг. 2) в ранее известной матрице со ступенью в выходном канале и в предлагаемом устройстве показывает, что распределение деформаций при деформировании в предлагаемом устройстве более равномерное, чем при деформировании заготовок в ранее известной матрице. Интенсивность деформации (Фиг. 2) в предлагаемом устройстве несколько ниже, чем в инструменте с сужающимся каналом,но распределение зон,предрасположенных к разрушению показывает, что в предлагаемом инструменте склонность к разрушению существенно меньше (Фиг. 4), что делает применение предлагаемого инструмента более целесообразным,а требуемая интенсивность деформации может быть достигнута проведением большего количества циклов деформирования. Кроме того, использование предлагаемого инструмента позволяет исключить наличие мертвых зон (зон застоя металла) на участке стыка каналов инструмента (Фиг. 3). ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Устройство для углового прессования,содержащее пуансон и матрицу с расположенными в ней двумя каналами пересекающимися под углом друг к другу, выходной канал матрицы снабжен ступенью,служающей данный канал,отличающееся тем, что стык каналов инструмента выполнен со скруглением.