×
04.07.2020
220.018.2e61

Способ формообразования тонкополотной поковки

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении изделия в виде тонкого полотна с бобышкой. Формируют тонкополотную поковку для получения из нее двух изделий. Расплав нагревают до температуры заливки. Объем расплава выбирают равным объему полости ручья штампа. Причем объем, предназначенный для заполнения верхней половины штампа, размещают в нижней половине штампа в двух компенсационных камерах с противоположных сторон тонкого полотна поковки. Для предотвращения вытекания расплава из штампа в компенсационных камерах перед заливкой размещают пуансоны. После заливки расплава смыкают верхнюю и нижнюю половины штампа. Затем одновременно навстречу друг другу перемещают пуансоны в компенсационных камерах и вытесняют расплав в полость ручья штампа. При этом заполняют все элементы тонкого полотна поковки и создают заданное давление. Затем удерживают штамп в закрытом состоянии до полной кристаллизации расплава в течение заданного времени и извлекают поковку из штампа. Поковку разрезают на два изделия по линии их сопряжения. В результате обеспечивается снижение металлоемкости и повышение качества полученных изделий. 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к обработке металлов давлением и позволяет на современном технологическом уровне изготавливать изделия, имеющие элементы в виде тонкого полотна.

Из уровня техники известен способ изготовления стержневых изделий с продольными ребрами из алюминиевых сплавов (Патент РФ 2484913 C1 В21К 1/12 2006).

К недостаткам известного способа следует отнести то, что ребра, имеющие относительно небольшую площадь, расположены равномерно вдоль цилиндрической образующей наружной поверхности стержневой детали на 1/3 общей длины в разных плоскостях параллельно оси симметрии заготовки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является выбранный в качестве прототипа способ получения тонкостенных отливок, включающий заливку расплава в предварительно нагретую нижнюю полуформу и последующее формирование отливки смыканием полуформ, расплав после заливки выдерживают до образования в его объеме 10-60% твердой фазы (Авторское свидетельство СССР 854576, опубл. 15.08.81).

Недостатком известного способа, в том числе технической проблемой, является то, что необходимо выдерживать залитый расплав в раскрытой форме до образования известного количества твердой фазы однако это трудно контролируемый процесс, при котором расплав дополнительное время контактирует с формой, что вызывает увеличение ее температуры и повышает вероятность разупрочнения поверхностных слоев в результате отпуска, что снижает стойкость формы, и не прикладывается давление к расплаву в процессе кристаллизации, что может вызвать в отливках газовую пористость и усадку в виде раковины.

В основу заявленного изобретения был положен технический результат - снижение металлоемкости изготавливаемой поковки, за счет уменьшения припусков и исключения литниковой системы, повышение качества поковки исключением газовой пористости и усадочной раковины и увеличение производительности штамповки кристаллизующегося под давлением металла, за счет одновременной штамповки двух изделий, из которых составлена поковка.

Технический результат достигается тем, что в способе формообразования тонкополотной поковки, заключающимся в заливке расплава в предварительно нагретую нижнюю половину штампа, в последующей его выдержке до образования в нем заданной доли твердой фазы и последующим формировании поковки путем смыкания верхней и нижней половин штампа, согласно предложенному способу формообразования тонкополотной поковки ее составляют, по меньшей мере, из двух изделий, перед заливкой расплав нагревают до температуры заливки, объем расплава выбирают равным объему полости ручья штампа, причем объем, предназначенный для заполнения верхней половины штампа размещают в нижней половине штампа в двух компенсационных камерах с противоположных сторон тонкого полотна и расстоянием между их осями для совмещения осей компенсационных камер с осями бобышек поковки, при этом для предотвращения вытекания расплава из штампа в компенсационных камерах перед заливкой размещают пуансоны, а после того, как заливают расплав, смыкают верхнюю и нижнюю половины штампа, затем одновременно навстречу друг другу перемещают пуансоны в компенсационных камерах, вытесняя расплав в полость ручья штампа, заполняя все элементы тонкого полотна и создавая заданное давление, после чего, удерживают штамп в закрытом состоянии до полной кристаллизации расплава в течение заданного времени, затем после извлечения из штампа поковки, разрезают ее на два изделия по линии их сопряжения. Изобретение поясняется графическими изображениями.

На фиг. 1 схематично изображен штамп для штамповки кристаллизующегося алюминиевого сплава, разрез А-А.

На фиг. 2 - то же, вид сверху на нижнюю половину штампа со снятой верхней.

На фиг. 3 - то же, вид сбоку, разрез Б-Б (см. фиг. 2).

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Способ формообразования тонкополотной поковки заключается в заливке расплава в предварительно нагретую нижнюю половину 1 штампа 2 (фиг. 1), в последующей его выдержке до образования в нем заданной доли твердой фазы (10-60)% и последующим формировании поковки путем смыкания верхней 3 и нижней 1 половин штампа 2. Поковку составляют, по меньшей мере, из двух изделий 4 и 5 (на фиг. 2 показано два изделия), перед заливкой расплав нагревают до температуры заливки, объем расплава выбирают равным объему полости ручья 6 штампа 2, причем объем, предназначенный для заполнения верхней половины штампа 3 размещают в нижней половине штампа 1 в двух компенсационных камерах 7 и 8 с противоположных сторон тонкого полотна и расстоянием между их осями F для совмещения осей компенсационных камер 7 и 8 с осями бобышек 9 и 10 поковки, при этом для предотвращения вытекания расплава из штампа 2 в компенсационных камерах 7 и 8 перед заливкой размещают пуансоны 11 и 12, а после того, как заливают расплав, смыкают верхнюю 3 и нижнюю 1 половины штампа 2, затем одновременно навстречу друг другу перемещают пуансоны 11 и 12 в компенсационных камерах 7 и 8, вытесняя расплав в полость ручья 6 штампа 2, заполняя все элементы тонкого полотна и создавая заданное давление, после чего, удерживают штамп 2 в закрытом состоянии до полной кристаллизации расплава в течение заданного времени, затем после извлечения из штампа 2 поковки, разрезают ее на два изделия по линии их сопряжения.

Способ формообразования тонкополотной поковки осуществляют в один переход. Поковку составляют, по меньшей мере, из двух изделий (на фиг. 2 показано два изделия), сопрягая их по наклонной стороне тонкого полотна, имеющего форму прямоугольной трапеции, при ширине зоны сопряжения В (см. фиг. 2). Перед заливкой расплав нагревают до температуры заливки, выбираемой из интервала TLзал≤Ппер, где TL - температура ликвидуса; Тпер=TL+ΔT - температура перегрева; ΔТ=(30…70)°С; Тпер=TL+(30…70)°С, штамп 2 нагревают до температуры Ts -температура солидуса. Объем расплава выбирают равным объему полости ручья 6 штампа 2 в закрытом состоянии. Объем расплава, предназначенный для заполнения верхней половины 3 штампа 2, размещают в нижней половине 1 штампа 2 в двух компенсационных камерах 7 и 8 в форме полуцилиндров, которые располагают с противоположных сторон тонкого полотна на расстоянии F (см. фиг. 2) между их осями для совмещения осей компенсационных камер 7 и 8 с осями бобышек 9 и 10 поковки. Межосевое расстояние F назначается таким образом, чтобы тонкие полотна двух изделий 4 и 5 в форме прямоугольных трапеций сопрягались в поковке по их наклонным сторонам с шириной зоны сопряжения не менее В=(3…5) мм, а основания трапеций выстраивались по одной линии. Для предотвращения вытекания расплава из штампа перед заливкой в компенсационных камерах 7 и 8 размещают пуансоны 11 и 12 круглого сечения. После заливки расплава смыкают верхнюю 3 и нижнюю 1 половины штампа 2, затем одновременно навстречу друг другу перемещают пуансоны 11 и 12 в компенсационных камерах 7 и 8, тем самым вытесняют расплав в полость ручья 6 штампа 2, заполняя все его элементы. Пуансоны 11 и 12 приводятся в действие гидроцилиндрами (на фиг. не показаны), создавая давление на расплав p=120…250 МПа. При заданном давлении удерживают штамп 2 в закрытом состоянии до полной кристаллизации расплава в течение времени t=30…60 с, поэтому газы, находящиеся в растворенном состоянии, не выделяются и образование газовой пористости исключено, также исключена возможность образования усадочной раковины, т.к. во время кристаллизации металл, находящийся под давлением, непрерывно подпрессовывают. У поковок, полученных предлагаемым способом, отсутствуют перечисленные дефекты, что повышает их плотность и прочность, а значит, повышаются эксплуатационные характеристики изделий. После кристаллизации штамп 2 раскрывают перемещением вверх его верхней половины 3, одновременно с этим толкателем 13, размещенным в отверстии опоры 14, воздействуют на выталкиватель 15 (фиг. 3), посредством которого извлекают поковку из полости ручья 6. После чего поковку разрезают дисковой фрезой, толщина которой равна В, на два изделия по линии их сопряжения.

В вышеописанном примере представлена определенная конфигурация поковки и штампа. Однако необходимо учитывать, при реализации заявленного способа тонкополотная поковка может иметь другую конфигурацию в плане, может содержать бобышки с наружной поверхностью, отличной от цилиндрической, половины штампа могут иметь вертикальный разъем.

Экспериментальная реализация описанного способа формообразования тонкополотной поковки на производственных площадках показала, что заявленная совокупность существенных признаков, отраженная в независимом пункте формулы изобретения, обеспечивает получение заявленного технического результата - снижение металлоемкости изготавливаемой поковки, за счет уменьшения припусков, повышение качества поковок исключением газовой пористости и усадочной раковины и увеличение производительности технологического процесса штамповки кристаллизующегося под давлением металла за счет одновременной штамповки двух изделий, из которых составлена поковка.

Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в формуле признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности необходимых признаков, неизвестной на дату приоритета из уровня техники и достаточной для получения требуемого синергетического (сверхсуммарного) технического результата.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначен для осуществления способа обработки давлением штамповкой кристаллизующихся расплавов металлов и сплавов для снижения металлоемкости поковок, повышения их качества и увеличения производительности;

- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в формуле, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленный объект соответствует критериям патентоспособности «новизна», «уровень техники» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.

Способ формообразования тонкополотной поковки, включающий заливку расплава в предварительно нагретую нижнюю половину штампа и последующее формирование поковки, отличающийся тем, что формируют тонкополотную поковку с бобышками для двух изделий, перед заливкой расплав нагревают до температуры заливки, объем расплава выбирают равным объему полости ручья штампа, причем объем, предназначенный для заполнения верхней половины штампа, размещают в нижней половине штампа в двух компенсационных камерах, расположенных с противоположных сторон тонкого полотна поковки с расстоянием между их осями, обеспечивающим совмещение осей компенсационных камер с осями бобышек поковки, при этом для предотвращения вытекания расплава из штампа в компенсационных камерах перед заливкой размещают пуансоны, а после заливки расплава смыкают верхнюю и нижнюю половины штампа, затем одновременно навстречу друг другу перемещают пуансоны в компенсационных камерах и вытесняют расплав в полость ручья штампа с обеспечением заполнения всех элементов тонкого полотна и создания заданного давления, после чего удерживают штамп в закрытом состоянии до полной кристаллизации расплава в течение заданного времени, затем после извлечения из штампа поковки разрезают ее на два изделия по линии их сопряжения.
Способ формообразования тонкополотной поковки
Способ формообразования тонкополотной поковки
Способ формообразования тонкополотной поковки
Способ формообразования тонкополотной поковки
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 96 items.
10.08.2016
№216.015.5356

Устройство адаптивного управления станком

Изобретение относится к области адаптивного управления металлорежущими станками. Устройство содержит датчики тока, напряжения и скорости вращения, установленные на электродвигателе главного движения станка, управляемый элемент памяти, последовательно соединенные мультиплексор, входы которого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594049
Дата охранного документа: 10.08.2016
24.08.2017
№217.015.9617

Пуансон для вытяжки полусферических деталей с плоским дном

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к области обработки металлов давлением, и может быть использовано для вытяжки сферических деталей с плоским дном. Пуансон выполнен с переходным участком, соединяющим торцевую плоскую часть и боковую сферическую часть, в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608925
Дата охранного документа: 26.01.2017
25.08.2017
№217.015.a041

Способ токарной обработки

Способ включает относительное перемещение обрабатываемой детали и режущего инструмента с одновременной подачей в зону резания смазочно-охлаждающей технологической среды, подвергаемой вибрационному воздействию в диапазоне частот от 1 до 40 кГц. Смазочно-охлаждающая технологическая среда подается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002606367
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.abb2

Способ изготовления композитных керамических изделий

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении композитных керамических изделий типа опорных элементов (например, колец/валов подшипников качения/скольжения) или инструментов типа чашечных резцов или режущих керамических пластин. Способ изготовления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612179
Дата охранного документа: 02.03.2017
25.08.2017
№217.015.abd4

Способ лазерной обработки пластически деформирующего инструмента из оксидной циркониевой керамики

Изобретение относится к инструментальной промышленности, а именно к способам обработки пластически деформирующего инструмента из оксидной циркониевой керамики (керамика на основе диоксида циркония ZrO-YO-ZrO). В способе лазерной обработки пластически деформирующего инструмента из диоксида...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612182
Дата охранного документа: 02.03.2017
25.08.2017
№217.015.b76c

Способ электроискрового легирования закаленных стальных деталей

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к электрофизическим методам обработки закаленных стальных деталей электроискровым легированием. В способе электроискрового легирования закаленных стальных деталей осуществляют перенос легирующего материала электрода-инструмента на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614913
Дата охранного документа: 30.03.2017
25.08.2017
№217.015.b779

Способ изготовления проволочных спиралей

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении спиралей преимущественно с малым внутренним диаметром из проволоки малого диаметра. Способ включает закрепление сматываемой с катушки через поводок проволоки на корпусе, расположение проволоки под определенным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614914
Дата охранного документа: 30.03.2017
25.08.2017
№217.015.ccc8

Устройство для синтеза и осаждения покрытий

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для синтеза и осаждения износостойких покрытий на изделиях в вакуумной камере. Устройство содержит вакуумную камеру, планарный магнетрон с плоской мишенью и источник питания разряда, соединенный положительным полюсом с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620845
Дата охранного документа: 30.05.2017
25.08.2017
№217.015.ccd3

Способ аддитивной обработки деталей из сплавов системы al-si

Изобретение относится к способу аддитивной обработки деталей из сплавов системы Al-Si и может быть использовано в машиностроительных отраслях для изготовления и восстановления малоразмерных изделий и их конструктивных элементов, преимущественно, поперечного размера в субмиллиметровом диапазоне...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620841
Дата охранного документа: 30.05.2017
25.08.2017
№217.015.cf31

Компаунд для антифрикционных покрытий

Изобретение относится к антифрикционным материалам на эпоксидной основе, предназначенным для формования покрытий узлов трения, в том числе сложной конфигурации, и может быть использовано в машиностроении, в частности в станкостроении. Изобретение включает (мас.ч.): эпоксидиановую смолу - 100,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621115
Дата охранного документа: 31.05.2017
Showing 1-10 of 28 items.
27.03.2013
№216.012.30bf

Способ изготовления деталей типа "стакан с фланцем"

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении деталей типа стакана с фланцем. Исходную заготовку подвергают формоизменению в два перехода. На первом переходе осуществляют обратное выдавливание исходной заготовки с образованием внутренней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478017
Дата охранного документа: 27.03.2013
20.03.2014
№216.012.ab82

Штамп для углового прессования

Изобретение относится к обработке давлением металлов и сплавов и может быть использовано при получении изделий с повышенными механическими свойствами за счет образования мелкозернистой и однородной структуры. Штамп для углового прессования содержит бандаж, пуансон и матрицу. Матрица имеет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509621
Дата охранного документа: 20.03.2014
20.06.2014
№216.012.d2a6

Способ углового прессования

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при получении заготовок и изделий с повышенными механическими свойствами. Производят пластическое деформирование заготовки посредством пуансона в сборной матрице. Матрица выполнена с пересекающимися входным,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002519697
Дата охранного документа: 20.06.2014
27.08.2014
№216.012.f00d

Способ определения общего технического состояния смазочной системы двигателя внутреннего сгорания

Изобретение может быть использовано для определения общего технического состояния их смазочной системы. Перед определением общего технического состояния смазочной системы двигателя внутреннего сгорания, очищают масляный фильтр. Двигатель прогревают, устанавливают номинальную частоту вращения....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527272
Дата охранного документа: 27.08.2014
10.12.2015
№216.013.9849

Устройство для канального углового прессования

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к устройствам для интенсивной пластической деформации, и предназначено для изготовления заготовок преимущественно из цветных сплавов с повышенными механическими свойствами и увеличенным коэффициентом использования металла....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570605
Дата охранного документа: 10.12.2015
10.12.2015
№216.013.984a

Устройство для канального углового прессования

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к устройствам для интенсивной пластической деформации, и предназначено для изготовления заготовок преимущественно из цветных сплавов с повышенными механическими свойствами и увеличенным коэффициентом использования металла....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570606
Дата охранного документа: 10.12.2015
20.01.2016
№216.013.a054

Штамп совмещенного действия для получения изделия с осесимметричным фланцем из трубной заготовки

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к штампу для изготовления изделий с осесимметричным фланцем из трубных заготовок. Подвижная плита с пуансоном и промежуточной матрицей и промежуточная плита выполнены с возможностью перемещения в осевом направлении. На...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572686
Дата охранного документа: 20.01.2016
10.02.2016
№216.014.c56b

Вертикальный штамповочный молот с гидравилическим приводом

Изобретение относится к кузнечно-штамповочному оборудованию для изготовления плоских или низких заготовок с удлиненной осью. Штамповочный молот содержит станину со стойками, имеющими направляющие, в которых вдоль вертикальной оси молота перемещается ударная баба. На стойках установлена плита с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574623
Дата охранного документа: 10.02.2016
10.05.2016
№216.015.3d8d

Коленно-рычажный привод механического пресса с двойным проходом крайнего рабочего положения ползуна

Изобретение относится к кузнечно-штамповочному оборудованию для изготовления плоских или низких заготовок с применением операций калибровки и чеканки. Коленно-рычажный привод механического пресса содержит смонтированные в станине пресса два рычага, шарнирно соединенные одним концом посредством...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583211
Дата охранного документа: 10.05.2016
25.08.2017
№217.015.9691

Способ и система передачи сообщения пользователю электронного устройства, машиночитаемый носитель информации

Изобретение относится к средствам передачи сообщения пользователю электронного устройства. Технический результат заключается в повышении скорости доставки сообщения пользователям с высокой вероятностью их прочтения. Формируют по меньшей мере одной группу целевых идентификаторов посредством...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608875
Дата охранного документа: 25.01.2017
+ добавить свой РИД