×
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 221-230 из 928.
20.06.2014
№216.012.d4e6

Лопатка турбины с улучшенной аэродинамической характеристикой и колесо турбины, содержащее такую лопатку

Колесо турбины и лопатка ротора турбины, имеющая поверхность (19) стороны нагнетания и поверхность (21) стороны разрежения. Сторона разрежения является гладкой на большей части ее поверхности за исключением нескольких выпуклостей (25). Выпуклости распределены вблизи и вдоль задней кромки (17)....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520273
Дата охранного документа: 20.06.2014
27.06.2014
№216.012.d6f5

Устройство для ремонта фланца картера авиационного двигателя, модуль авиационного двигателя, авиационный двигатель и способ ремонта фланца картера авиационного двигателя

Устройство ремонта фланца, содержащего несколько выступов, равномерно расположенных по окружности, включает усилительную гнутую деталь, имеющую форму фланца, и восстановительную деталь фланца. Усилительная деталь выполнена с возможностью крепления на неповрежденных выступах фланца и имеет две...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520807
Дата охранного документа: 27.06.2014
27.06.2014
№216.012.d9a4

Способ увеличения коэффициента сцепления двух жестко связанных между собой вращающихся деталей ротора

Изобретение относится к способу увеличения коэффициента сцепления двух жестко связанных между собой вращающихся деталей ротора. Способ содержит этапы, предусматривающие обработку фрезерованием, по меньшей мере, одной опорной поверхности с целью изменения их состояния и увеличения их...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521494
Дата охранного документа: 27.06.2014
10.07.2014
№216.012.dbc3

Идентификация отказов в авиационном двигателе

Изобретение относится к области техники контроля авиационного двигателя, в частности к идентификации отказов и к обнаружению неисправных компонентов в авиационном двигателе. Технический результат заключается в сокращении времени, необходимого для идентификации отказов в авиационном двигателе за...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522037
Дата охранного документа: 10.07.2014
10.07.2014
№216.012.dc86

Кольцевой кожух для сопла турбомашины и сопло турбомашины и турбомашина, содержащие такой кольцевой кожух

Кольцевой кожух сопла турбомашины включает множество рельефных элементов, выступающих от заднего края кожуха и расположенных на расстоянии друг от друга вдоль окружности. Каждый рельефный элемент имеет контур по существу треугольной формы с основанием, образованным частью заднего края кожуха, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522232
Дата охранного документа: 10.07.2014
10.07.2014
№216.012.dca6

Сборка обоймы турбины

Сборка обоймы турбины содержит опорную конструкцию обоймы и множество секторов обоймы, каждый из которых содержит единый элемент из композитного материала с керамической матрицей. Каждый сектор обоймы имеет первую часть, образующую кольцевое основание с внутренней поверхностью, определяющей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522264
Дата охранного документа: 10.07.2014
10.07.2014
№216.012.dcd2

Нормализация данных, используемых для контроля авиационного двигателя

Изобретение относится к области техники контроля авиационного двигателя летательного аппарата, в частности к стандартизации данных, используемых для контроля авиационного двигателя. Технический результат заключается в обеспечении обработки соотношения зависимостей между индикаторами от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522308
Дата охранного документа: 10.07.2014
20.07.2014
№216.012.de86

Стационарное устройство исполнительного механизма для регулирования шага лопастей вентилятора в турбовинтовом двигателе

Изобретение относится к конструкциям турбовинтовых двигателей. Турбовинтовой двигатель содержит, по меньшей мере, один набор лопастей (26) вентилятора с изменяемым шагом, устройство для регулирования шага лопастей вентилятора, выполненного с принудительным вращением при помощи поворотного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522752
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.07.2014
№216.012.e087

Способ выравнивания поверхности детали, изготовленной из композиционного материала с керамической матрицей

Изобретение относится к получению деталей из композиционных материалов и может быть использовано в газовых турбинах и турбомашинах авиационных моторов. Способ выравнивания поверхности детали, содержащей волокнистый каркас из жаропрочных волокон, уплотненный керамической матрицей, и имеющей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523265
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.07.2014
№216.012.e0b2

Способ изготовления турбомашинной лопатки, сделанной из композиционного материала

Изобретение относится к способу изготовления турбомашинной лопатки из композиционного материала. Согласно способу применяют пространственное плетение для изготовления гибкой, состоящей из единой части волокнистой заготовки, включающей в себя участки преформы аэродинамической поверхности и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523308
Дата охранного документа: 20.07.2014
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