×
19.06.2019
219.017.8993

Результат интеллектуальной деятельности: МАТРИЦА ДЛЯ МНОГОКАНАЛЬНОГО ПРЕССОВАНИЯ ТРУБ И ПОЛЫХ ПРОФИЛЕЙ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение предназначено для повышения качества изделий и увеличения производительности процесса получения труб и полых профилей из алюминиевых, магниевых и титановых сплавов, используемых в авиакосмической и других отраслях техники. Матрица включает четное количество консолей, корпус, съемные втулки, оформляющие наружный контур изделия, и сменные иглы, образующие форму внутреннего канала изделия. Уменьшение разностенности прессуемых изделий и снижение усилия прессования обеспечивается за счет того, что иглы попарно закреплены в консолях, являющихся частью корпуса матрицы, расположенных диаметрально и симметрично относительно оси матрицы вблизи ее центра и обращенных своим пролетом к центру матрицы, при этом расстояние от центра матрицы до крайней внутренней точки консоли регламентировано. 4 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для получения труб и полых профилей из алюминиевых, магниевых и титановых сплавов, используемых в авиакосмической и других отраслях техники.

Известно устройство для прессования изделий, взятое в качестве прототипа, состоящее из восьмиканальной матрицы, где иглы расположены симметрично относительно оси по периметру наружного контура и закреплены в консолях, обращенных своим пролетом в направлении от центра матрицы к ее периферии (Патент ФРГ №898883, 1955 г.).

Недостатками этой конструкции являются:

1. При прессовании полого изделия линия тока металла в области расположения матрицы в контейнере направлена в сторону центра матрицы, и поток металла отгибает иглу в том же направлении, что приводит к повышенной разностенности.

2. Консоли занимают центральную часть матрицы, а иглы располагают на значительных расстояниях от центра, т.е. в местах затрудненного течения металла в процессе прессования, что приводит к увеличению усилия прессования.

Известна матрица, взятая в качестве аналога, состоящая из матрицедержателя, устанавливаемого в корпус иглодержателя, имеющего один центрально расположенный канал, расширяющийся в сторону матрицедержателя, при этом иглы расположены симметрично относительно оси по периметру наружного контура иглодержателя так, что доступ металла в камеру сварки, образующуюся в канале за иглой между матрицедержателем и иглодержателем, происходит с одной стороны иглы из центра матрицы (Авторское свидетельство №301201. - «Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки», 1971, №14, с.26).

Недостатком конструкции матрицы аналога является увод игл в сторону от центра матрицы при прессовании вследствие одностороннего воздействия потока металла на иглы, что приводит к повышенной разностенности.

Предлагается конструкция матрицы для многоканального прессования труб и полых профилей, включающая четное количество консолей; корпус; съемные втулки, оформляющие наружный контур изделия и сменные иглы, образующие форму внутреннего канала изделия, попарно закрепленные в консолях, являющихся частью корпуса матрицы, расположенных диаметрально и симметрично относительно оси матрицы и обращенных своим пролетом к центру матрицы, при этом иглы зафиксированы в положении параллельно оси матрицы посредством расположения вблизи центра матрицы на участке, соответствующем наименьшему сопротивлению металла, при равенстве расстояния от центра матрицы до крайней внутренней точки консоли величине кармана для диффузионной сварки металла, определяемой толщиной стенки изделия. Толщина кармана находится в пределах от 3 до 5 толщин стенки изделия.

В пространство, образованное между консолями, со стороны центра матрицы заходит металл и в зоне истечения при прессовании компенсирует усилие на иглу со стороны кармана, отклоняющее ее к центру матрицы, фиксируя положение иглы параллельно оси матрицы. В результате разностенность значительно уменьшается.

Прессованные изделия приближены к центру матрицы, следовательно, к линии наименьшего сопротивления при прессовании, что приводит к уменьшению затрат энергии на осуществление деформации, снижению усилия прессования и в результате увеличению производительности процесса.

Производительность процесса увеличивается пропорционально количеству очков матрицы.

Технический результат - уменьшение разностенности прессуемых изделий, снижение усилия прессования и увеличение производительности процесса.

На рис.1 показан общий вид данной матрицы.

Матрица состоит из четного количества консолей 1, диаметрально и симметрично расположенных относительно оси матрицы, сменных игл 2, образующих форму внутреннего канала, корпуса 3, в котором располагают съемные втулки 4, оформляющие наружный контур изделия.

При заданном типоразмере трубы или профиля комплектовать матрицу иглами и втулками необходимо только попарно, когда каждая пара соответствует одному виду изделия одного типоразмера.

Устройство работает следующим образом. При прессовании изделий из сплошной заготовки (слитка) консоли разделяют потоки металла и соединяют их в карманах 5, где происходит диффузионная сварка. Процесс продолжают до момента образования пресс-остатка, который удаляют перед прессованием следующей заготовки, после чего цикл прессования возобновляют.

С помощью предложенной матрицы изготовлена опытно-промышленная партия особотонкостенных профилей шифра ПС 890-68 в количестве 87 кг.

Прессование осуществлено на прессе усилием 1250 тс из контейнера ⌀ 150 мм через двухочковую матрицу. Размеры заготовки для прессования, мм: ⌀ 145×300. Сплав АМг2. Площадь поперечного сечения изделия 0,62 см2.

Объем заготовки равен 4951,39 см3. Масса заготовки 13,27 кг.

Величина пресс-остатка в процентном соотношении от слитка составляет:

,

где hпр. ост - высота пресс-остатка, равная: hпр. ост=hгр+10 мм (hгр - высота гребня, мм),

lзаг - длина заготовки, мм

Выход годного - 85%.

Из заготовки получены 2 изделия длиной 30 м массой:

mизд=m1 п.м (lизд-hпр. ост)·2,

где m1 п.м. - масса 1 погонного метра, кг,

lизд - длина изделия с учетом пресс-остатка, м

mизд=0,16(30-0,045)·2=4,79 кг·2=9,58 кг.

При прессовании на прессе усилием 750 тс по традиционной технологии через одноочковую матрицу была применена заготовка с размерами, мм: ⌀ 90×200. Величина пресс-остатка в процентном соотношении от слитка составляет:

Выход годного - 67,5%.

Из заготовки получено 1 изделие длиной 7 м массой:

mизд=0,16(7-0,065)=1,11 кг.

Таким образом, производительность увеличена в 8,6 раза, выход годного повышен на 17,5%.

Фактические параметры прессования: вытяжка µ=142, температура прессования 460°С, скорость истечения 8 м/мин.

Качество изделия

В результате проведенных экспериментов получено пресс-изделие с одним сварным швом, что повысило надежность работы изделия в конструкциях. На рис.2 представлена макроструктура поперечного сечения отпрессованного профиля ПС 890-68. Как видно на фото, структура профиля однородная, следов сварного шва не просматривается, расслоения отсутствуют.

Полученные изделия имеют пониженную разностенность. Толщина tmin по диаметру составляет 1,22 мм, по полотну 1,30 мм (рис.3). Изготовленная партия профилей полностью отвечает требованиям технических условий по повышенной точности (рис.4) и сдана заказчику.

Матрица для многоканального прессования труб и полых профилей, включающая корпус, консоли, втулки и иглы, образующие форму внутреннего канала изделий, отличающаяся тем, что иглы попарно закреплены в диаметрально противоположных консолях, выполненных в виде части корпуса матрицы и обращенных своими пролетами к центру матрицы, при этом иглы, закрепленные в консолях, зафиксированы в положении параллельно оси матрицы за счет их расположения вблизи центра матрицы на участке, соответствующем наименьшему сопротивлению потока металла, при этом расстояние от центра матрицы до крайней внутренней точки консоли равно величине кармана для диффузионной сварки потоков металла, определяемой толщиной стенки изделия.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 51-60 из 62.
19.04.2019
№219.017.2f1e

Плазмотрон

Заявленное изобретение относится к области плазмотронной техники и может быть использовано во всех областях промышленности, где применяются плазмотроны постоянного тока. Заявленный плазмоторн содержит корпус, вольфрамовый катод и соединенное с корпусом сопло-анод с выходным каналом, причем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002350052
Дата охранного документа: 20.03.2009
09.05.2019
№219.017.49d6

Устройство для удержания проволоки в печи термообработки

Изобретение относится к устройствам для удержания проволоки в печи для термообработки. Устройство содержит вертикальную несущую стойку, жестко закрепленную в центре основания, и надетые на нее в один или несколько ярусов катушки. Каждая катушка снабжена равномерно распределенными по наружной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002686993
Дата охранного документа: 06.05.2019
18.05.2019
№219.017.561e

Способ определения наличия и размера инородных включений в массе металлических гранул

Использование: для определения наличия и размера инородных включений в массе металлических гранул. Сущность: заключается в том, что определяют наличие и размер инородных включений в массе металлических гранул, размещая на подложке монослой гранул, после чего осуществляют освещение подложки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002347209
Дата охранного документа: 20.02.2009
18.05.2019
№219.017.562d

Сплав на основе алюминия

Изобретение относится к металлургии легких сплавов на основе алюминия для изготовления деформируемых полуфабрикатов, используемых в качестве конструкционного материала в летательных аппаратах. Сплав содержит следующие компоненты, мас.%: цинк 4,6-5,4, магний 1,6-2,1, медь 0,31-0,50, скандий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002343219
Дата охранного документа: 10.01.2009
26.05.2019
№219.017.61a9

Способ получения лигатурного материала для комплексного модифицирования структуры слитков из легких сплавов

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для получения слитков и отливок из алюминиевых и магниевых сплавов, содержащих в своем составе добавки переходных металлов, например цирконий, титан, скандий. Осуществляют приготовление сплава алюминия с переходными металлами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002455380
Дата охранного документа: 10.07.2012
19.06.2019
№219.017.86dc

Деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия

Изобретение относится к области металлургии, в частности к деформируемым термически неупрочняемым алюминиевым сплавам, предназначенным для использования в виде деформированных полуфабрикатов в качестве конструкционного материала преимущественно для паяных конструкций теплообменников космических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002384637
Дата охранного документа: 20.03.2010
29.06.2019
№219.017.9fe8

Способ получения переменной структуры по сечению порошковой заготовки

Изобретение относится к порошковой металлургии жаропрочных никелевых сплавов. Может использоваться в производстве тяжелонагруженных деталей, работающих в условиях градиента температуры и имеющих переменную по сечению структуру и механические свойства. Заготовку получают путем горячего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002455115
Дата охранного документа: 10.07.2012
29.06.2019
№219.017.a0f9

Сверхпрочный сплав на основе алюминия

Предлагается сплав на основе алюминия, предназначенный для изготовления деформированных полуфабрикатов в виде листов, штамповок, прутков, труб или в другом виде для использования в газовых центрифугах, в компрессорах низкого давления, вакуумных молекулярных насосах и в других сильно нагруженных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002449037
Дата охранного документа: 27.04.2012
06.07.2019
№219.017.a6d7

Высокопрочный деформируемый сплав на основе алюминия системы al-zn-mg-cu и изделие, выполненное из него

Изобретение относится к области металлургии алюминиевых сплавов, в частности к деформируемым сплавам на основе алюминия, используемым в качестве высокопрочного конструкционного материала в изделиях разового применения. Высокопрочный деформируемый сплав на основе алюминия системы Al-Zn-Mg-Cu...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002693710
Дата охранного документа: 04.07.2019
31.05.2020
№220.018.2306

Центробежный струйно-плазменный способ получения порошков металлов и сплавов

Изобретение относится к металлургии, к области производства сферических порошков из металлов и сплавов, предназначенных для дальнейшей переработки методами аддитивных технологий или горячего изостатического прессования в готовые изделия. Центробежный струйно-плазменный способ получения порошков...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002722317
Дата охранного документа: 29.05.2020
Показаны записи 1-6 из 6.
10.07.2013
№216.012.538c

Способ прессования труб из магниевых гранул

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к прессованию труб из гранул магниевых сплавов, используемых в оборонных областях промышленности. Магниевые гранулы засыпают в контейнер и проводят холодное прессование гранул полунепрерывным способом при интенсивной сдвиговой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486991
Дата охранного документа: 10.07.2013
27.08.2013
№216.012.63a5

Способ изготовления тонкостенных труб из высокопрочных алюминиевых сплавов системы al-zn-mg-cu, легированных скандием и цирконием

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам производства труб из высокопрочных алюминиевых сплавов системы Al-Zn-Mg-Cu, легированных скандием и цирконием. Способ изготовления тонкостенных труб из высокопрочных алюминиевых сплавов системы Al-Zn-Mg-Cu, легированных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491146
Дата охранного документа: 27.08.2013
20.04.2016
№216.015.3699

Высокопрочный деформируемый сплав на основе алюминия системы al-zn-mg-cu пониженной плотности и изделие, выполненное из него

Изобретение относится к деформируемым сплавам на основе алюминия системы Al-Zn-Mg-Cu пониженной плотности и изделиям из них, предназначенным для разового применения. Сплав с плотностью 2,80 г/ см содержит, мас.%: цинк 6,0-8,0, магний 3,4-4,2, медь 0,8-1,3, скандий 0,02-0,06, цирконий 0,07-0,12,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581953
Дата охранного документа: 20.04.2016
25.08.2017
№217.015.b1ae

Высокопрочный деформируемый сплав на основе алюминия системы al-zn-mg-cu и изделие из него

Изобретение относится к области металлургии, в частности к высокопрочным деформируемым сплавам на основе алюминия, предназначенным для использования в виде деформированных полуфабрикатов в качестве конструкционного материала. Высокопрочный деформируемый сплав на основе алюминия системы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613270
Дата охранного документа: 15.03.2017
25.08.2017
№217.015.cf62

Деформируемый сплав на основе алюминия

Изобретение относится к области металлургии, в частности к деформируемым сплавам на основе алюминия, предназначенным для использования в виде деформированных полуфабрикатов, преимущественно в виде прессованных прутков, в качестве электропроводного конструкционного материала преимущественно для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621086
Дата охранного документа: 31.05.2017
16.05.2023
№223.018.5eab

Деформируемый сплав на основе алюминия

Изобретение относится к области металлургии, в частности к деформируемым сплавам на основе алюминия, предназначенным для использования в виде деформированных полуфабрикатов, преимущественно в виде прессованных прутков, в качестве электропроводного конструкционного материала преимущественно для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002754792
Дата охранного документа: 07.09.2021
+ добавить свой РИД