Матриця для пресування вигнутих профілів

Матриця для пресування вигнутих профілів, що виконана у вигляді циліндричного корпуса з плоским робочим торцем, каналом та форкамерою, яка відрізняється тим, що стінки каналу утворюють Винахід відноситься до обробки металів тиском, зокрема, до пресування профілів з алюмінієвих сплавів низької та середньої МІЦНОСТІ І може бути застосований в металургійній та машинобудівній галузях промисловості Відома матриця для пресування гнутих профілів, що має на плоскому робочому торці канал, стінки якого утворюють поясок з перемінною вздовж каналу товщиною, а центр ваги каналу співпадає з оссю матриці [1] При експлуатації такої матриці зміна умов тертя на пояску внаслідок зносу поверхні, коливань температур інструменту та металу призводить до зміни радіусу вигину, що зумовлює необхідність коректування матриці, зменшення терміну її служби та підвищення витратного коефіцієнту через нестабільність геометричних розмірів профілю Найбільш близьким аналогом пристрою, що заявляється, вибраним як прототип, є плоска матриця для пресування профілів, яка має циліндричний корпус з плоским робочим торцем, каналом, товщина пояска якого дорівнює нулю, а центр ваги каналу зміщений відносно осі матриці, та сходинкою довкола каналу, так званою форкамерою, середня ЛІНІЯ якої співпадає з середньою ЛІНІЄЮ каналу [2] Однак матриця такої конструкції не дозволяє отримувати профілі з малими радіусами вигину менш ніж 350мм, має низьку СТІЙКІСТЬ та не підлягає коректуванню В основу винаходу поставлена задача вдосконалення конструкції матриці для пресування вигнутих профілів, в якій шляхом модифікації західної поясок з постійною ВЗДОВЖ каналу товщиною 0,1-И мм, центр ваги каналу співпадає з віссю матриці, а середня ЛІНІЯ форкамери зміщена відносно середньої лінії каналу на величину ДЬ, задану співвідношенням ДЬ = 0,012ц + L 137 "і 13,9 •-, '•—г, М J (R-190)1 де ДЬ - зміщення середньої лінії форкамери відносно середньої лінії каналу, мм, ц, - коефіцієнт витяжки, R> 200 мм - радіус вигину профілю частини матриці забезпечується зменшення можливих радіусів вигину профілю при стабільному рівномірному витіканні металу, збільшення СТІЙКОСТІ та можливість коректувань матриці За рахунок цього розшириться діапазон радіусів вигину профілів та покращаться експлуатаційні властивості матриці Поставлена задача вирішується тим, що в матриці, яка містить циліндричний корпус з плоским робочим торцем, каналом, стінки якого утворюють поясок з постійною вздовж каналу товщиною 0,1-Имм, а центр ваги каналу співпадає з оссю матриці, та форкамеру, середня ЛІНІЯ якої зміщена відносно середньої лінії каналу на величину ДЬ, задану співвідношенням (R-190)' де ДЬ - зміщення середньої лінії форкамери відносно середньої лінії каналу, мм, ц, - коефіцієнт витяжки, R>200- радіус вигину профілю, мм Загальною ознакою для заявленого пристрою й прототипу є виконання матриці у вигляді циліндричного корпуса з плоским робочим торцем, каналом та форкамерою ВІДМІННОЮ ознакою є те, що стінки каналу утворюють поясок з постійною вздовж каналу товщиною 0,1-Имм, центр ваги каналу співпадає з оссю матриці, а середня ЛІНІЯ форкамери зміщена відносно середньої лінії каналу на величину ДЬ Запропонована конструкція забезпечує змен ю ю (О о (О шення можливих радіусів вигину профілю за рахунок суттєвих змін характеру течи металу та градієнтів швидкості у напрямку пресування безпосередньо біля переходу з форкамери у канал матриці в залежності від розташування середньої лінії форкамери, а постійна вздовж каналу товщина пояску обумовлює стабільне рівномірне витікання металу Наявність в конструкції пояска з товщиною ВІДМІННОЮ ВІД нуля підвищує опір канала зносу, а збільшення зміщення середньої лінії форкамери відносно середньої лінії каналу змінює радіус вигину профілю та дає можливість коректувати матриці По наявним у заявника і авторів відомостям запропонована сукупність ознак, що характеризують сутність винаходу, не відома з рівня техніки Отже, винахід відповідає критерію "новизна" Суть винаходу пояснюється кресленнями де зображені фиг 1 - загальний вигляд матриці для пресування вигнутих профілів, вид зверху, фіг 2 вигляд матриці збоку в розрізі Матриця для пресування вигнутих профілів містить циліндричний корпус 1, робочий торець 2, форкамеру 3 і канал 4 з пояском 5 постійної товщини Центр ваги каналу 4 співпадає з оссю матриці, а середня ЛІНІЯ форкамери 3 зміщена відносно середньої лінії каналу 4 на величину ДЬ Матриця працює таким чином При пресуванні крізь матрицю метал спочатку затікає у форкамеру 3, а звідти надходить до каналу 4 За рахунок несиметричного розташування форкамери 3 відносно каналу 4 з різних сторін від його середньої лінії надходять різні об'єми металу, що зумовлює виникнення градієнту швидкості у напрямку пресування по висоті каналу 4 та, ВІДПОВІДНО, вигин профілю Поясок 5 каналу 4 через постійну товщину однаково гальмує всі елементи профілю, що забезпечує стабільний рівномірний характер витікання металу Товщина пояску каналу матриці є постійна і складає 0,1-Имм Як показують результати матема Комп'ютерна верстка О Воробей 60655 тичного моделювання процесу пресування, поясок з більшою товщиною починає сам суттєво впливати на вигин профілю, а результати експериментів проведених на гідравлічному пресі зусиллям 10МН кафедри обробки металів тиском Національної металургійної академії України свідчать, що матриця з пояском товщиною менш ніж 0,1 мм має низьку СТІЙКІСТЬ Чисельні експерименти доводять, що мінімальний радіус вигину профілю зменшився до 200мм Це значення радіусу є мінімальним для розрахункового діапазону формули визначення зміщення середньої лінії форкамери відносно середньої лінії каналу Сутність винаходу, що заявляється, не слідує явним образом для фахівця з відомого рівня техніки Сукупність ознак, що характеризують відоме рішення, не забезпечує досягнення нових властивостей і тільки наявність перерахованих відокремлювальних ознак дозволяє отримати нові властивості, новий технічний результат Отже, запропонований матеріал відповідає критерію "винахідницький рівень" Винахід, що заявляється, ґрунтується на теоретичних розрахунках, підтверджених експериментальними даними, може бути багаторазово відтворений у виробництві Отже, винахід відповідає критерію "промислова придатність" Джерела інформації 1 Buntoro I A , Muller К В Overview of various bending methods directly after extrusion process // The 5th International ESAFORM Conference on Material Forming - Krakow, 2002 P 443-446 2 Данченко В Н , Головко А Н , Гридин А Ю Математическое моделирование формоизменение металла при прессовании тонкостенных алюминиевых профилей // Сучасні проблеми металургії Наукові ВІСТІ Том 5 Пластична деформація металів Дніпропетровськ "Системні технологи", - 2002 - С 278282 Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119