Штамп для рівноканального кутового пресування

Реферат: Штамп для рівноканального кутового пресування, що містить бандаж, у який запресована конічна вставка з декількох деталей виконаних у формі, що обмежена двома взаємоперпендикулярними площинами й частиною конічної поверхні, що відтинає їх, лінія перетину взаємоперпендикулярних площин не збігається з віссю симетрії конічної поверхні, вхідний канал утворений площинами деталей конічної вставки, розташованими перпендикулярно й сполученими між собою, а його стінки виконані у вигляді частини згаданих площин, а також нижню опору, вхідний і вихідний канали і прес-штемпель. Нижню опору виготовлено із швидкорізальної сталі в торці якої, зі сторони вхідного каналу, запресована вставка з твердого сплаву ВК8. UA 81671 U (12) UA 81671 U UA 81671 U 5 10 15 20 25 30 35 Корисна модель належить до порошкової металургії з використанням інтенсивної пластичної деформації і призначена для одержання нанокристалічних матеріалів зі збільшеним рівнем механічних властивостей різних металів і сплавів. Відомо штамп для рівноканального кутового пресування, що містить бандаж, у який запресована конічна вставка з декількох деталей, нижню опору, вхідний і вихідний канали, пресштемпель (Процессы пластического структурообразования металлов, В.М. Сегал и др., Минск.: Навука і тэхшка, 1994-ISBN5-343-01164-0. - С. 92-93). Недоліком відомого штампа є утворення сходинки, яка приводить до збільшення неоднорідності напружено-деформованого стану й до неконтрольованого збільшення зусилля пресування. У результаті цього відбувається ще більш інтенсивне зношування вхідного й вихідного каналів. Найбільш близьким до корисної моделі, що заявляється, є штамп для рівноканального кутового пресування, що містить бандаж, у який запресована конічна вставка з декількох деталей, виконаних у формі обмеженої двома взаємоперпендикулярними площинами, частиною конічної поверхні, що відтинає їх, лінія перетину взаємоперпендикулярних площин не збігається з віссю симетрії конічної поверхні, вхідний канал утворений площинами деталей конічної вставки, розташованими перпендикулярно й сполученими між собою, а його стінки виконані у вигляді частини згаданих площин, а також нижню опору, вхідний і вихідний канали та прес-штемпель (див. патент Росії № 2252094, МПК7 В21С 25/00, B21J 13/02, B21J 5/00, опублікований у 20.05.2005, Бюл. № 14). Даний штамп вибрано за прототип. Недоліком відомого штампа є те, що при обробці тиском, наприклад шматка металу з розмірами 8×8×60 мм із титану ВТ-1-0 ГОСТ 19807-91, у штампі для рівноканального кутового пресування із вхідним і вихідним каналами з розмірами 8×8 мм і нижньою опорою з розмірами в поперечному перерізі 8×8 мм, виготовленої зі сталі Р18 ГОСТ 19265-73, термообробленої до 62-66 HRC, що використовується для перекриття нижньої частини вхідного каналу при зусиллі пресування - 1000 МПа, нижня опора деформується з утворенням сходинки на вході у вихідний канал, що має характерний розмір 0,2-0,4 мм. Утворення сходинки приводить до збільшення неоднорідності напружено-деформованого стану й до неконтрольованого збільшення зусилля пресування. У результаті цього відбувається ще більш інтенсивне зношування вхідного й вихідного каналів (див. патент Росії № 2276626, МПК 2006 В21С 25/00, B21J 13/02, опублікований у 20.02.2006). В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення штампа для рівноканального кутового пресування шляхом використання складеної нижньої опори, виготовленої із швидкорізальної сталі, в торці якої, зі сторони вхідного каналу, запресована вставка з твердого сплаву ВК8, що підвищить термін експлуатації штампа за рахунок використання твердого сплаву ВК8, який має високу міцність, зносостійкість, корозійну стійкість, низький і стабільний коефіцієнт тертя (див. табл.), що приведе до підвищення стійкості штампа в 2,3 рази. Таблиця Властивості зносостійких матеріалів Матеріал ВК8 (компанія "Вириал") Р18 ВК8 (ГОСТ3882) Вміст, % мас. WC-92, Со-8 WC-92, Со-8 3 густина, г/см 14,8 8,8 14,6 межа міцності при вигині, МПа 2800 1670 модуль Юнга, ГПа 590 600 твердість по Роквеллу, HRA 91,0 83 87,5 2 ударна міцність, кдж/м 35 17-23 30 коефіцієнт теплопровідності, Вт/(м×К) 50 26-27 50 коефіцієнт термічного розширення, 10 (-6)/ДО 5,1 5,1 коефіцієнт тертя у воді 0,01 бал корозійної стійкості в морській воді 4 Характеристика 40 Поставлена задача вирішується тим, що в штампі для рівноканального кутового пресування, що містить бандаж, у який запресована конічна вставка з декількох деталей виконаних у формі, обмеженої двома взаємоперпендикулярними площинами й частиною конічної поверхні, що відтинає їх, лінія перетину взаємоперпендикулярних площин не збігається з віссю симетрії конічної поверхні, вхідний канал утворений площинами деталей конічної вставки, 1 UA 81671 U 5 10 15 20 25 30 35 40 розташованими перпендикулярно й сполученими між собою, а його стінки виконані у вигляді частини згаданих площин, нижню опору, вхідний і вихідний канали й прес-штемпель, згідно з корисною моделлю, нижню опору виготовлено із швидкорізальної сталі, в торці якої, зі сторони вхідного каналу, запресовано вставку з твердого сплаву ВК8. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де зображено штамп, що містить вхідний канал 1, утворений площинами штампа, конічної вставки 2, запресовану у бандаж 3, пресштемпель 4, вихідний канал 5, нижню опору 6, виготовлену із швидкорізальної сталі в торці опори 6, зі сторони вхідного каналу 1, запресовано вставку 7 з твердого сплаву ВК8, а також порошкову заготовку 8. У вихідному положенні порошкову заготовку 8 розміщають у вхідному каналі 1, утвореному площинами деталей конічної вставки 2, запресованої у бандаж 3, і проштовхують за допомогою прес-штемпеля 4 у напрямку вихідного каналу 5 до зіткнення з нижньою опорою 6, виготовленою із швидкорізальної сталі, в торці якої, зі сторони вхідного каналу 1, запресовано вставку 7 з твердого сплаву ВК8 і ущільнюють. Далі заготовка 8 повертається на кут 90 °C і просовується по вихідному каналу 5. При проходженні в канал 5 заготовка 8 піддається пластичної деформації, зберігаючи свої первісні геометричні розміри у поперечному перерізі. Прес-штемпель 4 рухається до верхньої кромки вхідного каналу 5 і зупиняється. Після зупинки він повертається у вихідне положення. Цикл повторюється, при цьому матеріал, що знаходиться у вхідному каналі 5 виштовхується наступною заготовкою. Для досягнення заданого ступеня деформації, що визначає необхідні фізико-механічні властивості виробу, їхню анізотропію й текстуру, зазначений процес повторюється багаторазово. Використання нижньої опори 6, з запресованою вставкою 7 з матеріалу ВК8 підвищує тривалість роботи штампа в 2,3 рази, це пов'язано з високою твердістю сплава ВК8 (див. табл.). Запропонований штамп з удосконаленою нижньою опорою відрізняється високою довговічністю, яка перевершує довговічність відомого штампа у 2 рази, при цьому він витримує експлуатацію впродовж більше 30000-ти циклів при збереженні постійної внутрішньої геометрії каналів і форми виробів, досягнення заданого ступеня деформації, що визначає необхідні фізико-механічні властивості виробу, їхню анізотропію й текстуру. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Штамп для рівноканального кутового пресування, що містить бандаж, у який запресована конічна вставка з декількох деталей, виконаних у формі, що обмежена двома взаємоперпендикулярними площинами й частиною конічної поверхні, що відтинає їх, лінія перетину взаємоперпендикулярних площин не збігається з віссю симетрії конічної поверхні, вхідний канал утворений площинами деталей конічної вставки, розташованими перпендикулярно й сполученими між собою, а його стінки виконані у вигляді частини згаданих площин, а також нижню опору, вхідний і вихідний канали і прес-штемпель, який відрізняється тим, що нижню опору виготовлено із швидкорізальної сталі, в торці якої, зі сторони вхідного каналу, запресована вставка з твердого сплаву ВК8. 2 UA 81671 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3