SU1636082A1 - Machine for multichannel extrusion of hollow workpieces - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке материалов давлением . Цель изобретени  увеличение выхода годного. В устройстве дл  многоканального прессовани  внутренний диаметр контейнера 1 превышает диаметр оправки 2 в 1,2 - 2 раза диаметр d основани  заходного конуса каждого из каналов определ етс  из выражени  d The invention relates to the processing of materials by pressure. The purpose of the invention is to increase the yield. In a device for multichannel pressing, the inner diameter of the container 1 is 1.2 times that diameter of the mandrel 2, 1.2 times the diameter d of the base of the feed cone of each channel is determined from the expression d

Description

Фиг. 1FIG. one

, где Di - внутреннийwhere Di is internal

Изобретение относитс  к обработке материалов давлением, в частности к прессованию металлов и сплавов.The invention relates to the processing of materials by pressure, in particular the pressing of metals and alloys.

Целью изобретени   вл етс  увеличе- ние выхода годного путем повышени  равномерности истечени  материала заготовки,The aim of the invention is to increase the yield by increasing the uniformity of the outflow of the workpiece material,

На фиг.1 показано устройство, рбщий вид (на стадии прессовани ); на фиг.2 - се- чение А-А на фиг.1 (без заготовки).Fig. 1 shows a device, a full view (at the pressing stage); Fig. 2 shows the section A-A in Fig. 1 (without a blank).

Устройство дл  многоканального прессовани  состоит из контейнера 1, расположенной внутри него оправки 2. полого пресс-штемпел  3, охватывающего оправку, и многоканальной матрицы 4 с плоским рабочим торцом и каналами, равномерно расположенными на одной окружности и снабженными заходными конусами.The device for multichannel pressing consists of a container 1, a mandrel 2 located inside it. A hollow ram 3 covering the mandrel and a multichannel matrix 4 with a flat working end and channels evenly spaced on one circle and provided with lead-in cones.

Внутренний диаметр контейнера 1 превышает диаметр оправки 2 в 1,2-2,0 раза, диаметр основани  заходного конуса каждого из каналов определ етс  из выражени  d {0,47. . .0.48}(Di-D2), a число каналов - из выражени  п The inner diameter of the container 1 is 1.2-2.0 times the diameter of the mandrel 2, the diameter of the base of the feed cone of each channel is determined from the expression d {0.47. . .0.48} (Di-D2), and the number of channels from the expression n

3,14 (Di +Р2)3.14 (Di + P2)

Di -D2Di -D2

диаметр контейнера1, D2 - диаметр оправки .diameter of container1, D2 - diameter of the mandrel.

Поперечное сечение питающего обьема при многоканальном прессовании из кольцевой заготовки представл ет собой часть сектора, ограниченного двум  отрезками диаметров и дугами окружностей, образующих внутреннюю поверхность контейнера и боковую поверхность оправки, степень симметрии которого можно увеличить, приближа  его к наиболее близкой по форме симметричной фигуре - квадрату со стороной , равной половине разности внутренне- го диаметра контейнера и диаметра оправки, что и отражено в зависимости, устанавливающей св зь между числом каналов и этими диаметрами. При соблюдении данного услови  степень симметрии попе- речного сечени  питающего обьема увеличиваетс  по мере приближени  отношени  внутреннего диаметра контейнера к диаметру оправки к величине, равной единице . Однако при этом увеличиваетс  число каналов, и соответственно, ухудшаютс  услови  приема пресс-изделий, поэтому нижнее значение этого отношени  ограничивает максимальное число каналов. Верхнее значение этого отношени  соот- ветствует числу каналов и степени асимметрии , при которой становитс  заметным вли ние этого параметра на равномерность истечени  пресс-изделий.During multichannel pressing from the ring billet, the cross section of the feed volume is a part of the sector limited by two diameter segments and circular arcs forming the inner surface of the container and the side surface of the mandrel, the degree of symmetry of which can be increased by approaching it to the square that is closest in shape to the square with a side equal to half the difference between the inner diameter of the container and the diameter of the mandrel, which is reflected in the relationship that establishes a relationship between channels, and these diameters. If this condition is met, the degree of symmetry of the cross-section of the supply volume increases as the ratio of the internal diameter of the container to the diameter of the mandrel to a value equal to unity. However, this increases the number of channels, and accordingly, the conditions for receiving the press products deteriorate, so the lower value of this ratio limits the maximum number of channels. The upper value of this ratio corresponds to the number of channels and the degree of asymmetry at which the effect of this parameter on the uniformity of the outflow of press products becomes noticeable.

С увеличением диаметра основани  за- ходных конусов каналов уменьшаетс  площадь перемычки между раздел емыми объемами материала заготовки, за счет этого увеличиваетс  точность разделени  прессуемого материала на равные питающие объемы, что приводит к повышению равномерности истечени  материала по всем каналам . Значение диаметра основани  заходного конуса, устанавливаемое из выражени , св зывающего его с внутренним диаметром контейнера и диаметром оправки , ограничивает объем застойной зоны, с увеличением которой увеличиваетс  равномерность истечени  материала заготовки , и гарантирует работу матрицы без разрушени  указанных перемычек,With an increase in the base diameter of the inlet cones of the channels, the area of the bridge between the divided volumes of the workpiece material decreases, thereby increasing the accuracy of dividing the compression material into equal supply volumes, which leads to an increase in the uniform flow of material through all the channels. The diameter value of the lead-in cone, established from the expression linking it with the inner diameter of the container and the diameter of the mandrel, limits the volume of the stagnant zone, with an increase in which the uniformity of the outflow of the workpiece material increases, and guarantees the operation of the matrix without destroying the mentioned jumpers

Устройство дл  многоканального прессовани  полых заготовок работает следующим образом.A device for multichannel pressing of hollow blanks operates as follows.

Пресс-штемпель 3 находитс  в исходном верхнем положении. В контейнер 1 подают полую заготовку 5 и ходом пресс- штемпел  3 осуществл ют прессование, после чего пресс-штемпель 3 возвращают в исходное положение, замен ют матрицу 4 и цикл повтор ют.The ram 3 is in its initial high position. A hollow billet 5 is fed into container 1 and the press ram 3 is pressed, after which the ram 3 is returned to its original position, the die 4 is replaced and the cycle is repeated.

Пример. Полые заготовки с внутренним диаметром 29,5 мм, наружным диаметром 49,5 мм и высотой 35 мм из сплава-припо , содержащего фосфор 6.8%, кремний 0,1%, медь остальное, прессуют в контейнере с внутренним диаметром мм, диаметром оправки мм чеоез матрицу с числом каналов п 12. диаметром калибрующих по сков 2 мм и диаметром основани  заходных конусов мм. Прессование осуществл ют без смазки со сменой матрицы и отделением пресс-остатка. Температура нагрева заготовок 630-650°С, контейнера 540-560°С, скорость прессовани  10 мм/с. Отклонение пресс-изделий по длине составл ет 3-7% выход годного, включа  потери на пресс-остаток и из-за неравномерности истечени  материала - 87-92%,Example. Hollow blanks with an inner diameter of 29.5 mm, an outer diameter of 49.5 mm and a height of 35 mm made of an alloy-solder containing phosphorus 6.8%, silicon 0.1%, copper, the rest, are pressed in a container with an internal diameter mm, mandrel diameter mm This is a matrix with a number of channels n 12. A diameter of 2 mm calibrating over the pile and a diameter of the base of the lead-in cones mm. The pressing is carried out without lubrication with changing the die and separating the press residue. The heating temperature of the blanks is 630-650 ° С, the container is 540-560 ° С, the pressing speed is 10 mm / s. The deviation of the press products in length is 3-7% of the yield, including the loss of the press residue and, due to uneven flow of material, 87-92%,

При сравнительных испытани х заготовки того же состава с внутренним 21 мм, наружным 49 мм диаметрами и высотой 45 мм прессуют в контейнере с мм, диаметром оправки мм через матрицу с числом каналов , диаметром калибрующих по сков 3,2 мм и мм. Режимы нагрева заготовок и инструмента и прессовани  такие же. как и в указанном примере. Отклонение пресс-изделий по длине составл ет 9-15%. вы- .од годного, включа  потери на пресс-остатки при той же высоте и из-за неравномерности истечени  материала - 73-82 %In comparative tests, blanks of the same composition with an inner 21 mm, outer 49 mm diameters and a height of 45 mm are pressed in a container with mm, mm mandrel diameter through a matrix with a number of channels, diameter gauge 3.2 mm and mm. The modes of heating the workpieces and tools and pressing are the same. as in the specified example. The deviation of the press products in length is 9-15%. you are one of usable, including losses for press residues at the same height and due to the unevenness of the outflow of material - 73-82%

Исходные данные при расчете параметров устройства: диаметр прутков (калибрующих по сков матрицы) мм, коэффициент выт жки по одному каналу (л 30-40, номинальное рабочее усилие пресса кН, удельные усили  прессовани  на начальной стадии процесса Рмакс 750-800 МПа.Initial data when calculating the device parameters: diameter of rods (calibrating the matrix matrix) mm, stretching ratio for one channel (l 30-40, nominal operating force of the press kN, specific pressing forces at the initial stage of the process Pmax 750-800 MPa.

Определ ют ориентировочно площадь рабочего торца матрицы из выражени The approximate area of the working end of the matrix is determined from

NN

Рмакс.Rmax.

После подстановки N и Рмакс получают Р 1230мм2.After substitution, N and Pmax get R 1230mm2.

Из соотношени From the ratio

р л ( D2 - Р )p l (D2 - P)

4four

принима  внутренний диаметр контейнера мм, определ ют диаметр оправки D2. а из соотношени taking the inner diameter of the container mm, determine the diameter of the mandrel D2. and from the ratio

и and

4F4F

Л СИ пLI n p

принима  / 35, определ ют число каналов матрицы п.receive / 35, determine the number of channels of the matrix p.

После подстановки, соответствующих значений получают ,5 мм, ,2. After substitution, the corresponding values are, 5 mm,, 2.

Принимают мм. и, использу  предлагаемые соотношени , определ ют остальные параметры устройства, после чего уточн ют соответствие значе- ний/г и Рмакс исходным требовани м и на основе расчета на прочность размеры элементов матрицы, контейнера.оправки и пресс-штемпел .А0Take mm. and, using the proposed ratios, the remaining parameters of the device are determined, after which the conformity of the values of / g and Pmax to the initial requirements and, based on the strength calculation, the dimensions of the elements of the matrix, container, correction and ram. A0

5five

00

5five

оabout

5 five

После уточн ющих расчетов окончательно принимают мм, мм, , диаметр основани  заходного конуса мм, что соответствует заданным значени м коэффициента выт жки ( / 34,6) и полной загрузке прессового оборудовани  по рабочему усилию (Рмакс 755 МПа).After the refinement calculations, mm, mm, are finally taken, the base diameter of the feed cone, mm, which corresponds to the specified values of the stretch ratio (/ 34.6) and the full load of the pressing equipment for the working force (P max 755 MPa).

Таким образом, прессование с использованием в предлагаемом устройстве указанных соотношений его геометрических параметров позвол ет путем повышени  равномерности истечени  материала заготовки уменьшить его потери и за счет этого на 5-9% повысить выход годного.Thus, pressing using the specified ratios of its geometrical parameters in the proposed device allows, by increasing the uniformity of the outflow of the workpiece material, to reduce its losses and thereby increase the yield by 5-9%.

Claims (1)

Формула изобретени  Устройство дл  многоканального прессовани  полых заготовок, состо щее из кон-, тейнера, расположенной внутри него оправки, полого пресс-штемпел , охватывающего оправку, и матрицы, выполненной в виде корпуса с плоским рабочим торцом и калибрующими каналами, равномерно расположенными на одной окружности и снабженными заходными конусами, отличающеес  тем, что. с целью увеличени  выхода годного, внутренний диаметр контейнера превышает диаметр оправки в 1.2- 2 раза, диаметр d основани  эаходного конуса каждого из каналов определ етс  из выражени Apparatus of the Invention A device for multichannel pressing of hollow blanks consisting of a cone, a trainer, a mandrel disposed inside it, a hollow ram enclosing the mandrel, and a die made in the form of a housing with a flat working end and calibrating channels uniformly spaced on one circle and provided with lead-in cones, characterized in that. In order to increase the yield, the internal diameter of the container is 1.2–2 times the diameter of the mandrel, the diameter d of the base of the entrance cone of each channel is determined from the expression d (0,47. .0,48) (DrD2), где Di - внутренний диаметр контейнера;d (0.47. .0.48) (DrD2), where Di is the internal diameter of the container; Ог - диаметр оправки, а число каналов п - из зависимостиOg - the diameter of the mandrel, and the number of channels n - from - 3J1LP.1 ± °2 .) Di-D2- 3J1LP.1 ± ° 2.) Di-D2 Фиг. 2.FIG. 2