×
29.06.2019
219.017.a18b

Результат интеллектуальной деятельности: ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ШТАМПОВКИ МОЛОТОМ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002465977
Дата охранного документа
10.11.2012
Аннотация: Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к оборудованию для штамповки кольцевой детали на молоте. Оборудование содержит нижний держатель вкладыша с нижней матрицей и верхний держатель вкладыша с верхней матрицей. Матрицы образуют кольцевую полость штамповки. Для ограничения боковых перемещений детали при ее подскоке с нижней матрицы предусмотрено направляющее средство. Направляющее средство может быть выполнено в виде колонны, размещенной внутри кольца, образованного кольцевой полостью штамповки. Высота колонны по меньшей мере равна высоте подскока кольцевой детали. В результате обеспечивается защита персонала, уменьшается риск повреждения деталей при их подскоке и появляется возможность использования молота повышенной мощности. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Настоящее изобретение касается штамповки металлических деталей с помощью молота, точнее штамповки кольцевых деталей, и направлено на обеспечение безопасности при операции штамповки.

Ковка штамповкой состоит в формировании посредством пластической деформации деталей заготовок, имеющих начальную соответствующую температуру. Эти детали выполнены из не содержащих железо сплавов, таких как сплавы алюминия, меди, титана, никеля и т.д.

Таким образом, штамповка является операцией ковки, осуществляемой с помощью оборудования, содержащего матрицы: одну верхнюю полуматрицу и одну нижнюю полуматрицу, которые сближают между собой. Матрицы имеют углубление по форме детали.

В области самолетных газотурбинных двигателей с помощью такой штамповочной техники изготавливают, в частности, турбинные диски. Детали имеют кольцевую форму с проходом, то есть с центральным отверстием. Кроме того, они являются относительно легкими, порядка 100 кг один турбинный диск.

Точнее говоря, молот содержит два жестко закрепленных элемента, каждый их которых несет держатель вкладыша и вкладыш, или матрицу. Верхний держатель, направляемый по вертикальным колоннам, опускается со скоростью от 1 до 2 м/сек противоположно нижнему держателю на матрицу, на которой располагают заготовку для ковки. Обе матрицы соответствующим образом отгравированы для придания им надлежащей формы. Когда обе полуматрицы входят в контакт с деталью, вся энергия передается на материал последней. Одна часть затрачивается на пластическую деформацию металла, одна часть преобразуется в теплоту и еще одна часть преобразуется в механическую энергию. Последняя появляется в результате контакта между двумя вкладышами, после несколько ударов, после чего деталь частично деформируется. Из-за упругости металла, образующего вкладыши, эта механическая энергия передается от вкладышей к детали. Когда держатель вкладыша возобновляет свое движение вверх, деталь освобождается и имеет тенденцию подпрыгнуть и упасть назад. В известных матрицах при подпрыгивании деталь может выйти из гравировки, скользить по вкладышу, либо упасть вне матрицы. Деталь может также при подпрыгивании вернуться на место.

В этих двух случаях необходимо присутствие квалифицированного рабочего у машины для установки детали на место.

В качестве решения предлагается матрица с углублением. Это решение является предпочтительным, так как применимо также и к некольцевым деталям, но оборудование является дорогим, главным образом по причине высокой стоимости материала; кроме того, доступ к детали затруднен, так как она расположена на дне углубления. Таким образом, несмотря на преимущества, это решение, в общем, не является удовлетворительным.

Первой целью изобретения является нахождение средства штамповки кольцевой детали, которое при подскакивании детали позволяет последней вернуться на инструмент.

Другой целью изобретения является нахождение средства, которое способно удержать деталь в центре инструмента после подскакивания.

Еще одной целью изобретения является нахождение средства, препятствующего возврату детали.

Вышеупомянутые цели достигаются с помощью оборудования для штамповки молотом кольцевой детали, содержащего нижний держатель вкладыша с нижней матрицей, взаимодействующий с верхним держателем и верхней матрицей, при этом обе матрицы имеют кольцевую полость штамповки. Оборудование характеризуется тем, что оно содержит средство направления детали, ограничивающее ее боковые перемещения, когда она поднимается с нижней матрицы.

Наличие такого направляющего средства в оборудовании обеспечивает удержание на нем детали при ее подбрасывании в воздух. Таким образом обеспечивается защита персонала, находящегося рядом с молотом. Также уменьшается риск порчи деталей при подскоках с неконтролируемой амплитудой. Решение по изобретению позволяет использовать молот повышенной мощности по сравнению с известным уровнем техники, что необходимо для определенных деталей. В известном уровне техники для исключения подскока детали, напротив, ограничивают уровень прикладываемой мощности. Повышение уровня мощности сказывается на качестве детали.

Предпочтительно средство направления содержит колонну, размещенную между двумя матрицами и расположенную внутри кольца, образованного кольцевой полостью. Преимуществом центральной колонны является то, что она возвращает деталь на место в полость штамповки при ее подскоке по колонне и исключает или ограничивает вмешательство квалифицированного рабочего. Это также уменьшает риск, связанный с манипулированием тяжелыми деталями при высокой температуре. В частности, высота колонны, по меньшей мере, равна высоте подскока детали. Центральное расположение, ограничивающее перемещение детали, также мешает ее возврату при подскоке.

Предпочтительно колонна жестко соединена с нижней матрицей. В частности, в нижней матрице выполнена проточка по оси кольца, сформированного полостью штамповки, в которой размещена колонна. Средство заклинивания образовано, например, буртиком аксиального заклинивания, который предусмотрен на колонне, взаимодействующей с посадочным местом, выполненным в нижней матрице.

Для обеспечения оптимального функционирования колонна жестко закреплена, а верхняя матрица содержит расточку для приема верхней части колонны. В частности, отверстие, выполненное в верхней матрице, содержит центрирующий конус.

Изобретение касается также способа штамповки молотом кольцевой детали, включающего в себя размещение кольцевой детали в оборудовании по изобретению в молоте, затем в ковке детали с помощью оборудования.

Заявителю известен документ DЕ 10356269, который касается пресса для тиксотропного формования металла в жидком или пастообразном состоянии. В варианте реализации колонна, размещенная в центре кольцевой формируемой детали, взаимодействует с уплотнительными элементами для удержания металла в процессе деформации. Колонна в этом типе пресса не выполняет ни функции направления, ни удержания детали, так как не происходит никакого подскока, а скорости перемещения являются весьма низкими, меньшими 0,1 м/сек.

В дальнейшем изобретение поясняется нижеследующим описанием, не являющимся ограничительным со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:

фиг.1 схематично изображает молот;

фиг.2 изображает в разрезе оборудование по изобретению с нижней матрицей и верхней матрицей, в которых выполнено центральное отверстие для соответствующего размещения и направления центрирующей колонны;

фиг.3 изображает оборудование по изобретению, установленное на молоте.

Как видно на фиг.1, молот 1 содержит нижний неподвижный корпус 2 и над ним верхний неподвижный корпус 3. На каждом корпусе закреплено оборудование. Нижнее оборудование 20 содержит держатель вкладыша 21 и вкладыш или матрицу 22. Верхнее оборудование 30 содержит держатель вкладыша 31 и вкладыш или матрицу 32. Матрицы съемно закреплены в своих соответствующих держателях вкладышей подвижно либо обоймой, либо клиньями. Обе матрицы 22 и 32 содержат каждая штампующую полость и образуют при их сведении объем получаемой детали. Соответствующий механизм обеспечивает перемещение двух держателей вкладышей, один в направлении к другому. Деталь E куется и принимает форму в полости штамповки. Колонны 34, установленные на верхнем держателе вкладыша, взаимодействуют с проточками 24, выполненными в нижнем держателе вкладыша для обеспечения центрирования обеих матриц относительно друг друга.

Оборудование в соответствии с изобретением изображено на фиг.2. На этом чертеже видны обе матрицы 122, 132, размещенные друг над другом: верхняя матрица 132 размещена над нижней матрицей 122. Обе матрицы выполнены в форме диска и имеют на поверхности углубленную кольцевую полость 122а и 132а соответственно. Обе полости 122а и 132а являются коаксиальными и образуют между собой кольцевую полость с осью Х-Х, перпендикулярной плоскости матричных дисков. Полость 122а-132а соответствует форме детали после того, как она будет выкована между двумя матрицами.

Обе матрицы имеют проточки в центре. Проточка 122b, проходящая через нижнюю матрицу 122, выполнена цилиндрической с радиусом R1 по оси Х-Х с расширением 122с радиусом R2>R1 в нижней части.

Проточка 132b, проходящая через верхнюю матрицу, выполнена цилиндрической с радиусом R', слегка превышающим R1. В нижней части матрицы проточка содержит расширяющуюся часть 132с, образующую центрирующий конус.

На чертеже колонна 140 введена в проточку 122b. Колонна содержит в нижней части буртик 140а, форма которого соответствует расточенной части 122с нижней матрицы. Колонна имеет диаметр 2R1 и ее высота Н определяется ожидаемым подскоком выковываемой детали.

Молот работает следующим образом. На фиг.3 изображена нижняя матрица 122, снабженная колонной 140 и содержащая в держателе вкладыш. Колонна 140 удерживается на месте буртиком, который закреплен неподвижно между вкладышем и дном держателя вкладыша.

Верхняя матрица 132 закреплена в верхнем держателе вкладыша напротив нижней матрицы. В этом положении проточка 132b находится в продолжение колонны 140. Верхний держатель вкладыша снабжен направляющими и центрирующими колоннами 134, которые взаимодействуют с проточками, выполненными в верхнем держателе вкладыша. Эти колонны предназначены для обеспечения точного позиционирования обеих матриц относительно друг друга в момент штамповки детали.

Заготовку Е размещают на нижней матрице в полости 122а и запускают механизм штамповки. Верхняя матрица перемещается относительно нижней матрицы. При перемещении верхней матрицы выступающая часть колонны входит в проточку 132b. Введение колонны 140 в проточку облегчается центрирующим конусом. Кроме того, для исключения нежелательного трения радиус проточки в верхней матрице выполнен большим, чем радиус колонны.

Скорость перемещения верхней матрицы составляет от 1 до 2 м/сек.

В результате прикладываемой энергии деталь принимает форму полостей 122а-132а. При этом же движении матрица поднимается, и деталь подскакивает на определенную высоту, которая зависит от механической энергии, которая была к ней приложена. Кольцевая деталь перемещается вверх и смещается вбок. Такое смещение блокируется выступающей частью колонны. Деталь возвращается в центральную зону нижней матрицы. Если деталь не упала в кольцевую полость 122а, оператор может легко подправить ее, точно поместив на место без всякого риска. Высота колонны достаточна, чтобы деталь не перескочила через нее.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 101-110 из 928.
10.08.2013
№216.012.5da2

Средство блокировки вращения оси, поддерживающей орган подвески газотурбинного двигателя

Устройство монтажа органа подвески на картере газотурбинного двигателя содержит вилку, включающую в себя, по меньшей мере, одну проушину и неподвижно соединенную с картером. Ось, закрепленная на упомянутой вилке, поддерживает упомянутый орган при помощи кольца, охватывающего ось. Устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489591
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.08.2013
№216.012.5dad

Технологически обработанный корпус турбомашины, компрессор и турбомашина, содержащая этот корпус

Корпус осевого компрессора турбореактивного двигателя, на котором установлено множество неподвижных лопаток, между которыми расположено множество рабочих лопаток, установленных с возможностью вращения вокруг продольной оси. Радиально внешние концы рабочих лопаток находятся в непосредственной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489602
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.08.2013
№216.012.5e11

Устройство для испытания покрытия основания лопатки

Изобретение относится к области антифрикционных покрытий, наносящихся на хвостовики лопаток ротационных машин, и контроля его качества. Устройство содержит две половины испытательного образца, каждая из которых имеет опорную поверхность, на которую нанесено указанное покрытие, один...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489702
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.08.2013
№216.012.5f88

Способ изготовления лопаток с направленной кристаллизацией

Изобретение может быть использовано для изготовления монокристаллической лопатки газотурбинного двигателя, содержащей лопасть, располагающуюся между двумя платформами. Способ включает заливку расплавленного металла в оболочковую литейную форму и последующую направленную кристаллизацию с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490088
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.5fd7

Упрощенная система регулирования шага лопасти воздушного винта в авиационном газотурбинном двигателе

Настоящая группа изобретений относится к системе регулирования шага лопасти воздушного винта в авиационном газотурбинном двигателе. Система содержит: первую дорожку, соединенную с лопастью воздушного винта и обеспечивающую при вращении установку угла атаки указанной лопасти; вторую дорожку;...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490167
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.6093

Механическая деталь, содержащая вставку из композитного материала

Изобретение относится к механическим деталям удлиненной формы, предназначенным для передачи, в основном, однонаправленного усилия растяжения и/или сжатия и может быть использовано в области самолетостроения, в частности для изготовления деталей устройств для приземления и турбореактивных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490355
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.610b

Газотурбинный двигатель с клапаном, соединяющим две полости

Двухвальный газотурбинный двигатель содержит кольцо статора турбины высокого давления, внешнюю стенку переходного канала между ступенями высокого и низкого давления, первую полость для управления кольцом статора и вторую полость для распределения воздуха, предназначенного для обдува внешней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490475
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.610c

Направляющая ступень компрессора газотурбинного двигателя с лопатками с изменяемым углом установки и газотурбинный двигатель

Направляющая ступень компрессора газотурбинного двигателя включает ряд лопаток с изменяемым углом установки. Каждая лопатка содержит лопасть, внешнюю цилиндрическую цапфу, являющуюся поворотной осью лопатки и заходящую в гнездо внешнего картера, и внутреннюю цилиндрическую цапфу, установленную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490476
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.610d

Ступень турбомашины, турбина, компрессор и турбомашина, содержащие такую ступень

Ступень турбомашины содержит колесо с лопатками, окруженное разделенным на сектора кольцом, удерживаемым корпусом и содержащим окружной выступ, прижимаемый в радиальном направлении на кольцевой направляющей корпуса посредством упругих замков с фактически С-образным сечением. Замки в осевом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490477
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.6121

Турбореактивный двигатель с электрическим генератором, расположенным в вентиляторе

Турбореактивный двигатель содержит корпус высокого давления, корпус низкого давления, гондолу и электрический генератор. Корпус низкого давления приводит во вращение вентилятор, расположенный в неподвижном картере, являющемся частью гондолы. Электрический генератор расположен в вентиляторе и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490497
Дата охранного документа: 20.08.2013
Показаны записи 1-1 из 1.
21.03.2019
№219.016.eabd

Способ обработки натрия, осажденного на элементах ядерного реактора, и способ промывки топливной кассеты ядерного реактора с использованием указанного способа обработки

Группа изобретений может быть использована в ядерной энергетике для обработки объектов, включающих элементы, омываемые натрием. Для обработки натрия, осажденного на элементах ядерного реактора, его погружают в водный раствор соли, представляющий собой раствор карбоксилата или аминокарбоксилата....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682639
Дата охранного документа: 19.03.2019
+ добавить свой РИД