20.02.2013
216.012.2650

СПОСОБ СФЕРОДИНАМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ СФЕРОДВИЖНОЙ ШТАМПОВКИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002475328
Дата охранного документа
20.02.2013
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении штампового инструмента. Заготовку размещают в полости матрицы на сферодинамическом флуктуационном модуле с опорой на толкатель. Производят деформирование заготовки пуансоном и модулем, которые дискретно перемещают по траекториям в форме однонаправленных логарифмических спиралей. При этом обеспечивают запаздывание перемещения модуля. Время запаздывания τ определяют из соотношения τ=(0,5…0,6)Т, где Т - длительность времени вращения пуансона за цикл обработки заготовки. Угол роста логарифмической спирали траектории перемещения пуансона а связан с углом роста логарифмической спирали траектории перемещения модуля a соотношением: a=(0,3…0,4)a. В результате обеспечивается возможность регламентированного управления процессом пластического упрочнения поверхности инструмента со сложной геометрией формы. 2 ил.
Основные результаты: Способ сферодинамической обработки инструмента для сферодвижной штамповки, включающий размещение заготовки в полости матрицы на сферодинамическом флуктуационном модуле с опорой на толкатель и деформирование ее обкатным пуансоном и упомянутым модулем, которые имеют возможность перемещения по траекториям в форме однонаправленных логарифмических спиралей, отличающийся тем, что перемещение обкатного пуансона и сферодинамического флуктуационного модуля осуществляют дискретно, причем обеспечивают запаздывание перемещения модуля, а время запаздывания определяют из соотношенияτ=(0,5…0,6)Т,где τ - время запаздывания перемещения сферодинамического флуктуационного модуля, с;Т - длительность времени вращения обкатного пуансона за цикл обработки заготовки, с,при этом углы роста логарифмических спиралей перемещения обкатного пуансона и сферодинамического флуктуационного модуля связаны следующим соотношением:а=(0,3…0,4)а,где а - угол роста логарифмической спирали траектории перемещения обкатного пуансона, град.;а - угол роста логарифмической спирали траектории перемещения сферодинамического флуктуационного модуля, град.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении штампового инструмента.

Известен способ повышения стойкости штамповой оснастки для сферодвижных прессователей, заключающийся в упрочняющей термической обработке материала гравюры формообразующих областей инструмента (см. Кутяйкин В.Г. и др. «Технологические расчеты и формообразующий инструмент сферодвижной штамповки». Кузнечно-штамповое производство. 1989, №10, С.2-5).

В результате анализа известного способа необходимо отметить, что он характеризуется следующими недоработками:

- механизм упрочнения металла гравюры инструмента нерегламентирован из-за неоднородности химического состава слитка при затвердевании из сплава;

- высока вероятность сохранения в готовом инструменте опасных остаточных термических растягивающих напряжений, являющихся причиной возникновения трещин в процессе работы инструмента.

Известен способ сферодинамической нанорезонансной обработки материалов, заключающийся в размещении цилиндрической заготовки в полости матрицы на сферодинамическом флуктуационном модуле с опорой на толкатель и деформировании ее обкатным пуансоном, при этом обкатному пуансону и толкателю сообщают перемещение по кривым, имеющим форму возрастающей в одном направлении логарифмической спирали (см. пат. РФ №2285574, кл. B21J 5/06, 2005 г.) - наиболее близкий аналог.

В результате анализа известного способа необходимо отметить, что он характеризуется следующими недоработками:

- невозможность регламентированного управления процессом пластического упрочнения поверхностей инструмента со сложной геометрией формы.

Техническим результатом изобретения является повышение качества инструмента путем формирования в металле инструмента спиралеобразных полей сжимающих напряжений, аккумулированных в винтообразных массивах матричного металла, образованных при прохождении по нему пластических роторов (вихрей), возникающих при реализации эффекта сферодинамики.

Указанный технический результат обеспечивается тем, что заготовку части инструмента размещают в полости матрицы на сферодинамическом флуктуационном модуле с опорой на толкатель и деформируют ее обкатным пуансоном и модулем, перемещаемым по траектории, имеющим геометрическую форму однонаправленных логарифмических спиралей, при этом перемещение пуансона и толкателя осуществляют дискретно, при этом время запаздывания перемещения толкателя определяется соотношением:

τ=(0,5…0,6)Т,

где: τ - время запаздывания перемещения толкателя, с;

Т - длительность времени вращения пуансона за цикл обработки детали, с.

При этом углы роста логарифмических спиралей определяются соотношением:

аn=(0,3…0,4)аT,

где аn - угол роста логарифмической спирали траектории перемещения пуансона, град;

аT - угол роста логарифмической спирали траектории перемещения толкателя, град.

Способ сферодинамической обработки инструмента для сферодвижной штамповки поясняется графическими материалами, на которых:

на фиг.1 - принципиальная схема сферодинамической обработки инструмента;

на фото - микроструктура элемента матрицы (ст. 5ХНМ) сферодвижного пресса после сферодинамической обработки.

На схеме позициями обозначены следующие элементы:

1 - обкатной пуансон;

2 - матрица;

3 - сферодинамический флуктуационный модуль;

4 - резонатор;

5 - толкатель;

6 - заготовка.

Обкатной пуансон 1 перемещается по поверхности матрицы 2, в полости гравюры которой свободно установлен полый сферодинамический флуктуационный модуль 3 с размещенным в полости резонатором 4, модуль 3 установлен на толкателе 5, являясь опорой для заготовки 6.

Способ осуществляют следующим образом.

Заготовку 6 устанавливают в полости матрицы 2 на опору - сферодинамический модуль 3 с полостью, в которой размещен резонатор 4. Модуль 3 размещен на толкателе 5. Затем к заготовке 6 подводят обкатной пуансон 1, фиксируя заготовку 6 в полости матрицы 2, и производят регламентированную торцевую осадку заготовки 6. Затем ее деформируют пуансоном 1, совершающим сложное движение: круговое обкатывающее по кривой, имеющей форму логарифмической спирали, с одновременным циклическим осевым качанием. Сферодинамический модуль 3 при этом с определенным запаздыванием начинает реактивно повторять сложное движение пуансона 1, обкатываясь в том же направлении и совершая вынужденные колебания с частотой, определяемой демпфирующими (рассеивание) свойствами материала заготовки 6.

При деформировании обкатыванием заготовки 6 включают привод вращения толкателя 5, производя его циклическое вращение по кривой, имеющей форму логарифмической спирали, причем возрастание спиралей перемещения пуансона 1 и толкателя 5 производят в одном направлении, что обеспечивает регламентированное аккумулирование энергии пуансона 1 в спиральных массивах материала заготовки 6 и последующее «наматывание» этой энергии на себя сферодинамическим модулем 3 на стадии его деформационного резонанса.

Проведение перемещения толкателя с запаздыванием по отношению к началу перемещения пуансона по времени, меньшем 0,5 длительности времени перемещения пуансона за цикл обработки детали, не обеспечивает необходимого уровня аккумулирования сжимающих напряжений в винтообразных массивах матричного металла при прохождении пластических роторов (вихрей) в условиях реализации эффекта сферодинамики.

Проведение перемещения толкателя с запаздыванием по отношению к началу перемещения пуансона по времени, большем 0,6 длительности времени перемещения пуансона за цикл обработки детали, создает условия возникновения значительного объемного градиента вносимых в условиях реализации эффекта сферодинамики сжимающих напряжений, что повышает вероятность нарушения сплошности обрабатываемого материала при знакопеременных рабочих напряжениях работы пресса.

Проведение перемещений пуансона и толкателя по траекториям, имеющим форму логарифмических спиралей, с углом роста траектории пуансона, меньшим 0,3 от угла роста траектории перемещения толкателя, не позволяет формировать в матричном металле обрабатываемого инструмента винтообразных массивов, аккумулирующих сжимающие напряжения, создаваемые при перемещении и пластических роторов (вихрей) в условиях реализации эффекта сферодинамики.

Проведение перемещений пуансона по траектории с углом роста логарифмической спирали, большим 0,4 от угла роста траектории перемещения толкателя, резко повышает вероятность возникновения брака в виде «сколов» по обрабатываемым поверхностям инструмента.

Однонаправленное спиралевидное перемещение пуансона 1 и толкателя 5 позволяет сферодинамическому модулю 3 принимать на себя «сброс» ранее аккумулированной материалом заготовки 6 энергии активного источника деформирования - пуансона 1 и формировать в матричном материале заготовки 6 винтообразные массивы металла, аккумулирующие сжимающие напряжения, создаваемые пластическими роторами (вихрями) при реализации эффекта сферодинамики.

Сущность заявленного способа будет более понятна из приведенного ниже примера.

Пример: В условиях пресса сферодвижной штамповки мод. PXWT-100 (Р=1,6 мН) обрабатывали элементы штамповой оснастки (5ХНМ), изготовленные механической обработкой, заготовку 6 размещали в матрице 2 пресса, затем ее обкатывали пуансоном 1 три минуты, после чего заготовку 6 со стороны модуля 3 деформируют вращением модуля 3 путем перемещения толкателя 5; при этом перемещения пуансона 1 и модуля 3 производят по траектории логарифмических спиралей различными углами роста. Структура металла элемента штамповой оснастки после сферодвижной обработки представлена на фото 1.

Способ сферодинамической обработки инструмента для сферодвижной штамповки, включающий размещение заготовки в полости матрицы на сферодинамическом флуктуационном модуле с опорой на толкатель и деформирование ее обкатным пуансоном и упомянутым модулем, которые имеют возможность перемещения по траекториям в форме однонаправленных логарифмических спиралей, отличающийся тем, что перемещение обкатного пуансона и сферодинамического флуктуационного модуля осуществляют дискретно, причем обеспечивают запаздывание перемещения модуля, а время запаздывания определяют из соотношенияτ=(0,5…0,6)Т,где τ - время запаздывания перемещения сферодинамического флуктуационного модуля, с;Т - длительность времени вращения обкатного пуансона за цикл обработки заготовки, с,при этом углы роста логарифмических спиралей перемещения обкатного пуансона и сферодинамического флуктуационного модуля связаны следующим соотношением:а=(0,3…0,4)а,где а - угол роста логарифмической спирали траектории перемещения обкатного пуансона, град.;а - угол роста логарифмической спирали траектории перемещения сферодинамического флуктуационного модуля, град.
СПОСОБ СФЕРОДИНАМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ СФЕРОДВИЖНОЙ ШТАМПОВКИ
СПОСОБ СФЕРОДИНАМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ СФЕРОДВИЖНОЙ ШТАМПОВКИ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 20.
27.02.2013
№216.012.2c34

Устройство для определения массы и положения центра масс изделия

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для определения массы и координат центра масс преимущественно крупногабаритных изделий. Устройство для определения массы и положения центра масс изделия содержит стол с грузовыми площадками, имеющий центральную призматическую опору,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476843
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c3b

Способ контроля и диагностирования ракетного двигателя

Изобретение относится к способам функционального контроля и диагностирования состояния при испытаниях сложных пневмогидравлических объектов, например ракетных двигателей. Способ контроля и диагностирования ракетного двигателя заключается в циклическом измерении контролируемых параметров...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476850
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.04.2013
№216.012.3b3d

Способ определения моментов инерции изделия и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована для определения моментов инерции различных изделий, в том числе крупногабаритных и маложестких, имеющих ограничения на установку в наклонном положении, например крупногабаритных космических аппаратов. При реализации способа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480726
Дата охранного документа: 27.04.2013
20.06.2013
№216.012.4dac

Способ определения массы и положения центра масс изделия и устройство для его осуществления

Изобретения относятся к машиностроению, а именно к устройствам и способам определения координат центра масс преимущественно крупногабаритных изделий. Устройство содержит переходник для установки изделия, шарнирно соединенный с тремя опорами, две из которых снабжены силоизмерительными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485466
Дата охранного документа: 20.06.2013
25.08.2017
№217.015.b972

Способ электронно-лучевой сварки разнородных металлов

Изобретение относится к электронно-лучевой сварке плоских стыков деталей из разнородных металлов. Предварительно собирают детали встык и направляют электронный луч на стык. Электронный луч перемещают по стыку и производят его развертку с частотой 750-850 Гц по окружности диаметром d=(0,6…0,8)h,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615101
Дата охранного документа: 03.04.2017
25.08.2017
№217.015.d184

Способ аргонодуговой сварки кольцевых стыков трубчатых деталей

Изобретение относится к способу аргонодуговой сварки кольцевых стыков трубчатых деталей, одна из которых выполнена в форме стакана с центральным отверстием в донной части, а другая трубчатой формы. Формируют пакет из трубчатых деталей путем установки трубчатой детали на опору и установки на ее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621539
Дата охранного документа: 06.06.2017
20.02.2019
№219.016.c32a

Установка для электронно-лучевой сварки

Изобретение относится к оборудованию для сборки и электронно-лучевой сварки кольцевых стыков крупногабаритных обечаек из алюминиевых сплавов с локальным вакуумированием зоны сварки и может быть использовано в космической, авиационной, транспортной, химической отраслях промышленности. Установка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002405664
Дата охранного документа: 10.12.2010
01.03.2019
№219.016.d099

Станок горизонтальный фрезерный многошпиндельный

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при изготовлении корпусных деталей малой жесткости с ячеистым (вафельным) фоном. Станок содержит две станины. На одной из станин смонтирован инструментальный блок. Выполнен в виде двух разнонаправленных активной и пассивной скоб....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002465104
Дата охранного документа: 27.10.2012
20.03.2019
№219.016.e80c

Измеритель пространственных вибраций

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения вибрации электроприводов различных приборов. Измеритель пространственных вибраций содержит основание, подвесную систему, вибропреобразователи, связанные с электронным преобразовательным блоком, и подвес для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002454644
Дата охранного документа: 27.06.2012
20.03.2019
№219.016.e893

Способ изготовления биметаллических переходников

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении биметаллических переходников с наружным слоем из менее пластичного материала. В качестве заготовки используют биметаллический лист, слои которого имеют разную пластичность. Из листа получают дисковую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002402397
Дата охранного документа: 27.10.2010
Показаны записи 1-10 из 11.
27.02.2013
№216.012.2c34

Устройство для определения массы и положения центра масс изделия

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для определения массы и координат центра масс преимущественно крупногабаритных изделий. Устройство для определения массы и положения центра масс изделия содержит стол с грузовыми площадками, имеющий центральную призматическую опору,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476843
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c3b

Способ контроля и диагностирования ракетного двигателя

Изобретение относится к способам функционального контроля и диагностирования состояния при испытаниях сложных пневмогидравлических объектов, например ракетных двигателей. Способ контроля и диагностирования ракетного двигателя заключается в циклическом измерении контролируемых параметров...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476850
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.04.2013
№216.012.3b3d

Способ определения моментов инерции изделия и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована для определения моментов инерции различных изделий, в том числе крупногабаритных и маложестких, имеющих ограничения на установку в наклонном положении, например крупногабаритных космических аппаратов. При реализации способа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480726
Дата охранного документа: 27.04.2013
20.06.2013
№216.012.4dac

Способ определения массы и положения центра масс изделия и устройство для его осуществления

Изобретения относятся к машиностроению, а именно к устройствам и способам определения координат центра масс преимущественно крупногабаритных изделий. Устройство содержит переходник для установки изделия, шарнирно соединенный с тремя опорами, две из которых снабжены силоизмерительными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485466
Дата охранного документа: 20.06.2013
25.08.2017
№217.015.b972

Способ электронно-лучевой сварки разнородных металлов

Изобретение относится к электронно-лучевой сварке плоских стыков деталей из разнородных металлов. Предварительно собирают детали встык и направляют электронный луч на стык. Электронный луч перемещают по стыку и производят его развертку с частотой 750-850 Гц по окружности диаметром d=(0,6…0,8)h,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615101
Дата охранного документа: 03.04.2017
25.08.2017
№217.015.d184

Способ аргонодуговой сварки кольцевых стыков трубчатых деталей

Изобретение относится к способу аргонодуговой сварки кольцевых стыков трубчатых деталей, одна из которых выполнена в форме стакана с центральным отверстием в донной части, а другая трубчатой формы. Формируют пакет из трубчатых деталей путем установки трубчатой детали на опору и установки на ее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621539
Дата охранного документа: 06.06.2017
10.04.2019
№219.017.0777

Способ сферодинамического пластифицирования материалов

Изобретение относится к области обработки металлов давлением. Способ включает размещение заготовки в полости матрицы на сферодинамическом флуктуационном модуле с опорой на толкатель и деформирование ее по высоте круговым вращением и одновременным осевым качением обкатного пуансона. Пуансон...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002455100
Дата охранного документа: 10.07.2012
29.04.2019
№219.017.41ec

Пресс для сферодинамической обработки обкатыванием

Изобретение относится к кузнечно-прессовому оборудованию, в частности к машинам для холодной объемной обработки методом локального деформирования с предварительной пластификацией металла заготовок. Пресс содержит позиции обкатки заготовки, ее электроимпульсной обработки и сферодинамической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002378119
Дата охранного документа: 10.01.2010
29.04.2019
№219.017.45ef

Дозатор порошковых материалов

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к средствам для дозирования порошков из механических смесей композиционных металлокерамических и металлических материалов, и может быть использовано в комплекте с плазменными установками, предназначенными для плазменного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002445583
Дата охранного документа: 20.03.2012
09.05.2019
№219.017.5042

Способ сферодинамического объемного наноструктурирования материалов и устройство для осуществления способа

Изобретения относятся к обработке давлением, в частности к получению деталей с заданным уровнем эксплуатационных характеристик путем холодного пластического деформирования заготовок. Заготовку размещают на сферодинамическом модуле и прикладывают к ней от пуансона усилия осадки и обкатывания....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002440209
Дата охранного документа: 20.01.2012

Похожие РИД в системе