RU2457055C2 - Способ гидроэкструзионной обработки металлов - Google Patents
Способ гидроэкструзионной обработки металлов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2457055C2 RU2457055C2 RU2010129750/02A RU2010129750A RU2457055C2 RU 2457055 C2 RU2457055 C2 RU 2457055C2 RU 2010129750/02 A RU2010129750/02 A RU 2010129750/02A RU 2010129750 A RU2010129750 A RU 2010129750A RU 2457055 C2 RU2457055 C2 RU 2457055C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- billet
- extrusion
- pressure
- extrudate
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Extrusion Of Metal (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено для повышения выхода годного, снижения энергоемкости оборудования для экструдирования металлов, а также повышения механических свойств изделий. Способ включает всестороннее сжатие заготовки через рабочую жидкость давлением и экструдирование металла поршнем через отверстие в конической матрице. Увеличение длины используемой композиционной части экструдата, приводящее к расширению диапазона используемых материалов, а также исключение образования в заготовке трещин и задиров обеспечивается за счет того, что предварительно осуществляют сжатие одновременно экструдируемой заготовки и экструдата давлением, превышающим предел прочности экструдируемого металла, после чего создают перепад давления со стороны поршня для экструдирования металла, при этом смазку между заготовкой и экструзионным отверстием в конической матрице обеспечивают образованным жидкостным клином рабочей жидкости. 1 ил., 1 пр.
Description
Изобретение относится к металлургии, в частности к обработке металлов давлением.
В («Технология металлов» Кнозов Б.В. и др. // М.: Металлургия, 1978, стр.836-837) описан способ экструзионной обработки металлов давлением - прессованием, заключающийся в выдавливании металла через отверстие. Металл при этом подогревают до тестообразного состояния.
Достоинство описанного способа состоит в возможности повышения механических свойств металла и измельчении кристаллов его микроструктуры.
Недостатком способа является то, что затруднено получение качественного экструдата без трещин и задиров.
Из патента №2040585 (RU МПК6, C22F 1/06, опубл. 25.07.1995) известен способ обработки магниевых сплавов, включающий горячую деформацию, в котором с целью снижения анизотропии и повышения механических свойств горячую деформацию осуществляют при 200-400°C, а затем проводят гидроэкструзию при 40-150°C со степенью деформации 15-40%.
Данный способ обработки эффективно повышает прочность на 20-40% при одновременном снижении анизотропии механических свойств с 10-20 до 0,8-2,6%, т.е. эффективно упрочняет известные магниевые сплавы и приводит к снижению анизотропии свойств не зависимо от природы (гомогенной или гетерогенной) этих сплавов.
Наиболее близким (прототип) по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является известный из патента №1605365 (RU МПК5, B21C 23/22, опубл. 15.05.1994) способ гидроэкструзионной обработки металлов путем прессования на прессе. Способ включает нагрев до температуры 520°C, который осуществляют в индукторе. В качестве рабочей жидкости используют касторовое масло, нагретое до 30-35°C.
Скорость плунжера пресса составляет 10 мм/с. Пруток 30 мм выдавливают через коническую матрицу (фильеру) с углом 70° при вершине конуса.
Задачей этого изобретения является повышение выхода годного при экструдировании композиционной заготовки за счет увеличения длины используемой композиционной части экструдата, а также снижение энергоемкости применяемого для экструдирования оборудования.
В известных способах экструдирования заготовку подвергают весьма высокому давлению, а экструдат находится под атмосферным давлением. Это, по-видимому, основная причина растрескивания экструдата.
В описанных аналогах патентуемого способа показано, что усилие выдавливания передается на заготовку через жидкость, которая, обступая заготовку со сторон поршня и стенок цилиндра, решает вопрос о трении заготовки о стенки цилиндра, а также сжимает заготовку со всех сторон, переводя ее в более пластичное состояние.
Задачей изобретения является разработка простого по аппаратурному оформлению способа для экструдирования металлов, при одновременном обеспечении высокого качества экструдата и расширение ассортимента допускающих экструдирование материалов.
Технический результат изобретения заключается в:
- улучшении качества экструдата (повышение механических свойств, предотвращение образования трещин и задиров);
- расширении ассортимента допускающих экструдирование материалов.
Устранение указанных недостатков и достижение заявляемого технического результата от реализации способа гидроэкструзионной обработки металлов, включающего всестороннее сжатие экструдируемой заготовки через рабочую жидкость давлением и выдавливание металла через отверстие в конической матрице (фильере), достигают тем, что предварительно осуществляют сжатие одновременно и экструдируемой заготовки, и экструдата давлением выше предела прочности экструдируемого металла, после чего создают перепад давления со стороны поршня для экструдирования (выдавливания) металла, при этом смазку между заготовкой и экструзионным отверстием обеспечивают жидкостным клином рабочей жидкости.
Сопоставительный анализ прототипа и заявляемого способа гидроэкструзионной обработки металлов показывает, что общим является всестороннее сжатие экструдируемой заготовки через рабочую жидкость давлением и выдавливание металла через отверстие в конической матрице (фильере).
Отличительной особенностью патентуемого способа является то, что предварительно осуществляют сжатие одновременно и экструдируемой заготовки, и экструдата давлением выше предела прочности экструдируемого металла, после чего создают перепад давления со стороны поршня для экструдирования (выдавливания) металла, при этом смазку между заготовкой и экструзионным отверстием обеспечивают жидкостным клином рабочей жидкости.
Сущность предлагаемого способа экструдирования металлов поясняется следующим. Заготовке и экструдату одновременно сообщают давление выше предела прочности их материала для перевода твердого в нормальных условиях вещества в состояние, подобное жидкости. Затем создают относительно небольшой перепад давления со стороны поршня и производят экструдирование, после чего давление снижают до нормального. Для того чтобы экструдат не деформировался силами гравитации, ось аппарата поддерживают (фиксируют) в вертикальном положении.
Патентуемый способ реализуют в устройстве, сущность которого показана на чертеже. На (фиг.1) изображен схематичный разрез предлагаемого аппарата, включающего приемную камеру 7 (камера экструдата), с возможностью присоединения к цилиндру 2 (камера заготовки). Цилиндр содержит поршень 4, крышку 6 и оборудован фильерой (матрицей) 10. Цилиндр и приемная камера соединены посредством трубопровода 16, на котором выполнен кран 12 и кран 13. В крышке 6 выполнен пороховой заряд 14 с электроуправлением 15 и пороховой заряд 17 с электроуправлением 18.
Пример.
Предлагаемый способ реализуют следующим образом. Заготовку 1 (фиг.1) помещают в полость цилиндра 2 на фильеру (коническую матрицу) 10, наполняют эту полость рабочей жидкостью 3, устанавливают поршень 4 и, оставляя полость 5, заполненную воздухом (или другим газом), закрывают крышку 6. Приемную камеру 7 так же заполняют жидкостью 8 и присоединяют ее к цилиндру 2 так, чтобы остался газовый демпферный зазор 9. Форма фильеры 10 должна быть такой, чтобы был образован жидкостный клин 11, который при экструдировании обеспечит смазку между заготовкой и отверстием фильеры.
Для подготовки устройства к работе необходимо открыть кран 12 и закрыть кран 13. Для создания давления в устройстве необходимо привести в действие пороховой заряд 14 посредством электроуправления зарядом 15. Заряд 14 необходимо закладывать достаточным для развития давления, превышающего предел прочности экструдируемого материала при данной температуре, чтобы перевести этот материал в состояние, подобное жидкости. Давление в цилиндре и приемной камере должно уравняться посредством трубопровода 16, поддерживая тем самым жидкоподобное состояние и заготовки 1, и экструдата 19, облегчая их деформацию и исключая растрескивание экструдата. Затем кран 12 следует закрыть и привести в действие пороховой заряд 17 посредством его электроуправления 18. В результате давление в цилиндре поднимется выше, чем в приемной камере, и произойдет экструдирование заготовки. При этом изменение объема в приемной камере компенсируется демпферным газовым зазором 9. Затем следует выпустить газы из аппарата, открыв краны 12 и 13, и извлечь экструдирудированный материал из аппарата, открыв его.
Достоинством патентуемого изобретения является то, что гидроэкструзия позволяет получать изделия из более широкого ассортимента веществ. Повышается качество экструдата (отсутствуют трещины и задиры), снижается нагрузка на экструдер.
Claims (1)
- Способ гидроэкструзионной обработки металлов, включающий всестороннее сжатие экструдируемой заготовки через рабочую жидкость давлением и экструдирование металла поршнем через отверстие в конической матрице, отличающийся тем, что предварительно осуществляют сжатие одновременно экструдируемой заготовки и экструдата давлением, превышающим предел прочности экструдируемого металла, после чего создают перепад давления со стороны поршня для экструдирования металла, при этом смазку между заготовкой и экструзионным отверстием в конической матрице обеспечивают образованным жидкостным клином рабочей жидкости.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010129750/02A RU2457055C2 (ru) | 2010-07-15 | 2010-07-15 | Способ гидроэкструзионной обработки металлов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010129750/02A RU2457055C2 (ru) | 2010-07-15 | 2010-07-15 | Способ гидроэкструзионной обработки металлов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010129750A RU2010129750A (ru) | 2012-01-20 |
RU2457055C2 true RU2457055C2 (ru) | 2012-07-27 |
Family
ID=45785413
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010129750/02A RU2457055C2 (ru) | 2010-07-15 | 2010-07-15 | Способ гидроэкструзионной обработки металлов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2457055C2 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0451967A2 (en) * | 1990-04-11 | 1991-10-16 | Imperial Chemical Industries Plc | Method of explosively bonding composite metal structures |
RU1605365C (ru) * | 1989-03-20 | 1994-05-15 | Государственный опытно-конструкторское бюро "Горизонт" | Композиционная заготовка для экструдирования |
RU2283717C2 (ru) * | 2004-10-28 | 2006-09-20 | Евгений Вениаминович Шорохов | Способ динамической обработки материалов |
-
2010
- 2010-07-15 RU RU2010129750/02A patent/RU2457055C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU1605365C (ru) * | 1989-03-20 | 1994-05-15 | Государственный опытно-конструкторское бюро "Горизонт" | Композиционная заготовка для экструдирования |
EP0451967A2 (en) * | 1990-04-11 | 1991-10-16 | Imperial Chemical Industries Plc | Method of explosively bonding composite metal structures |
RU2283717C2 (ru) * | 2004-10-28 | 2006-09-20 | Евгений Вениаминович Шорохов | Способ динамической обработки материалов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010129750A (ru) | 2012-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Shatermashhadi et al. | Development of a novel method for the backward extrusion | |
Jo et al. | Determination of welding pressure in the non-steady-state porthole die extrusion of improved Al7003 hollow section tubes | |
JP6005609B2 (ja) | 中空シャフト鍛造品の鍛造方法 | |
CN2690068Y (zh) | 等通道转角挤压制备超细晶粒管材的装置 | |
EP2333123A3 (en) | Hot and cold rolling high strength L12 aluminium alloys | |
Lee et al. | Fabrication and characterization of Ti–Cu clad materials by indirect extrusion | |
CN101109061B (zh) | 镁合金室温静液挤压变形强化工艺 | |
CN109706337B (zh) | 一种钨颗粒增强铝基复合材料的制备方法 | |
RU2457055C2 (ru) | Способ гидроэкструзионной обработки металлов | |
EP2239071A3 (en) | Ceracon forging of L1(sub 2) aluminum alloys | |
CN205816441U (zh) | 正向挤压联合等通道转角挤压的挤压模具 | |
US20110289997A1 (en) | Method and apparatus for fabricating articles from metals having a hexagonal close packed crystal structure | |
Pramono et al. | Aluminum alloys by ECAP consolidation for industrial application | |
RU2451569C2 (ru) | Способ объемного выдавливания деталей типа стакана концентричным угловым прессованием на горизонтальном экструзионном гидравлическом прессе | |
RU2460599C2 (ru) | Устройство для гидроэкструзионной обработки металлов | |
CN109954884B (zh) | 一种粉末冶金高强度难变形铝合金粉末的装料成型方法 | |
JP2010000515A (ja) | マグネシウム合金の鍛造加工方法 | |
Chen et al. | Investigation into influence of pre-bulging on subsequent hydrodynamic deep drawing | |
CN104646945B (zh) | 一种特种高强铝合金零件成形方法 | |
RU2583564C1 (ru) | Способ получения поковок из жаропрочных гранулированных сплавов | |
KR102237934B1 (ko) | 평평한 시트를 제조하기 위한 압출 프레스 | |
Xue et al. | Study on processing and structure property of Al-Cu-Mg-Zn alloy cup-shaped part produced by radial-backward extrusion | |
Zhao et al. | Analysis on flow control forming of magnesium alloy wheel | |
RU2451576C1 (ru) | Способ горячего прессования твердых труднодеформируемых порошковых материалов и устройство для его осуществления | |
RU2402401C1 (ru) | Способ объемной горячей штамповки деталей типа стаканов и чаш |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130716 |