CZ2010850A3 - Zpusob tixotropního tvárení malých soucástí a zarízení k provádení tohoto zpusobu - Google Patents
Zpusob tixotropního tvárení malých soucástí a zarízení k provádení tohoto zpusobu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2010850A3 CZ2010850A3 CZ20100850A CZ2010850A CZ2010850A3 CZ 2010850 A3 CZ2010850 A3 CZ 2010850A3 CZ 20100850 A CZ20100850 A CZ 20100850A CZ 2010850 A CZ2010850 A CZ 2010850A CZ 2010850 A3 CZ2010850 A3 CZ 2010850A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- mold
- metal blank
- insertion cavity
- metal
- blank
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 title claims abstract description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 51
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 51
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims abstract description 30
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 16
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 claims description 12
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 8
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
- B21J5/06—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Extrusion Of Metal (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Zpusob tixotropního tvárení malých soucástí se provádí stranovým vytlacováním ve forme (1), obsahující vkládací dutinu (11) navazující v delicí rovine na tvarové dutiny (12). Do vkládací dutiny (11) se vkládá kovový polotovar (P), na který se pusobí silou. Kovový polotovar (P) se vloží do vkládací dutiny (11) formy (1), ohreje se na teplotu mezí solidem a liquidem kovu, ze kterého je kovový polotovar (P) zhotoven, nacež se na ohrátý kovový polotovar (P) pusobí tlakem a po vyplnení tvarových dutin (12) se zhotovený polotovar z tvarových dutin formy (12) po zchladnutí vyjme. Zarízení k provádení tohoto zpusobu tvorí forma (1), delená alespon do dvou dílu (1a, 1b), kde každý ze dvou dílu (1a, 1b) je opatren prubežnou na sebe navazující vkládací dutinou (11), ze které vystupují tvarové dutiny (12), pricemž vkládací dutina (11) je souosá s protibežne usporádanými razníky (2).
Description
Způsob tixotropního tváření malých součástí a zařízení k provádění tohoto způsobu
Oblast techniky
Vynalez řeší způsob tixotropního tváření malých součásti a zařízeni k provádění tohoto způsobu stranovým vytlačování ve formě obsahující vkládací dutinu navazují v dělicí rovině na tvarové dutiny, kde do vkládací dutiny se vkládá kovový polotovar, na který se působí silou.
Dosavadní stav techniky
Tixotropní tváření je známá technologie tváření materiálu v částečně nataveném stavu, tedy ve stavu mezi solidem a liquidem. V tomto stavuje zpravidla část nebo některá z fází materiálu natavena, přičemž zbytek zůstává ve skupenstvím pevném. Takový stav umožňuje s využitím nízkých deformačních odporů provádět intenzivní deformace a vytvářet různé tvarově složité předměty. Uvedená technologie se uplatňuje při zpracování Al slitin. Jsou vyvinuty postupy pro zpracování ocelových polotovarů o rozměrech ca 100 mm, kde lze získat ohřevem homogenitu teplotního pole v celém průřezu polotovaru. Čím menši je rozměr polotovaru, tím složitější ie vytvoření a následné udržení homogenního teplotního pole v polotovaru před započetím tváření. Při přenesení polotovaru z místa ohřevu do místa tváření je ohřátý polotovar ve styku s vnější atmosférou, která povrch polotovaru ochlazuje a oxiduje. To je na překážku zpracování ocelových polotovarů menších rozměrů. Doposud neexistuje postup umožňující zpracování polotovarů o rozměrech ca 10 mm.
Vlastnímu tixotropnímu tváření předcházejí různé varianty přípravy polotovaru tak, aby obsahoval vhodný podíl tekuté a tuhé fáze. Jednou z možností je příprava polotovaru spočívající v přepracování odlití polotovaru do formy. Při odlévacím procesuje tavenina pro získání požadovaných — 1 — ·: ·: '· ·::”í · · · · · ·· ♦ • · · · * · »·« ·♦ ··· ··· ··♦·· vlastností mechanicky míchána jak uvádí spis US-3902544 nebo míchána elektromagneticky jak uvádí spis US-4434837. Nevýhodou takových zařízení je jejich dlouhodobé vystavení vysokým teplotám a prašnému prostředí.
V patentech US-5832982, US-6003585 a US-6502624 se provádí indukční ohřev polotovaru ve vakuové komoře. Udržení celého procesu pod vakuem je velmi náročný technický problém a zejména těsnění vakuových zařízení při vysokých teplotách klade velké nároky na provedení celého zařízení.
Podstata vynálezu
Výše uvedené nedostatky odstraňuje způsob tixotropního tváření podle vynálezu určený pro tváření malých součástí stranovým vytlačování ve formě obsahující vkládací dutinu navazují v dělicí rovině na tvarové dutiny, kde do vkládací dutiny se vkládá kovový polotovar, na který se působí silou. Kovový polotovar se vloží do vkládací dutiny formy a ohřeje se na teplotu mezí solidem a liquidem kovu, ze kterého je kovový polotovar zhotoven. Následně se na ohřátý kovový polotovar působí tlakem a po vyplnění tvarových dutin se zhotovený kovový polotovar z tvarových dutin formy po zchladnutí vyjme. Takto zpracovávaný polotovar se do vkládací dutiny vloží neohřátý. Ohřev se . provede až ve vkládací dutině formy. Tím je vyloučena jakákoliv manipulace s kovovým polotovarem mimo formu doprovázená kontaktem s vnější atmosférou, která je příčinou nekontrolovaného ochlazování a oxidace.
Je vhodné pro urychlení procesu, když se kovový polotovar před vložením do vkládací dutiny formy, ohřeje na teplotu maximálně rovnou solidu kovu, ze kterého je polotovar zhotoven. Následný ohřev ve vkládací dutině formy se tímto zkrátí a nedojde k oxidaci povrchu kovového polotovaru.
-3Pokud je průřez vkládací dutiny formy shodný nebo větší než průřez kovového polotovaru po ohřátí na teplotu v rozmezí solidu a liquidu, nedojde po ohřátí kovového polotovaru k těsnému spojení kovového polotovaru se stěnami vkládací dutiny. Kovová polotovar je stále volně pohyblivý ve vkládací dutině a materiál formy neodvádí z kovového polotovaru teplo.
Ohřátí kovového polotovaru lze provést vysokofrekvenčně nebo odporově podle druhu materiálu kovového polotovaru.
Je vhodné, když forma je dělená alespoň do dvou dílů. Každý ze dvou dílů je opatřen průběžnou na sebe navazující vkládací dutinou ze které vystupují tvarové dutiny a vkládací dutina je souosá s protiběžně uspořádanými razníky. Takové provedení formy umožní snadné vkládání kovového polotovaru v návaznosti na kinetiku razníků i vyjímání konečného výrobku.
Pro stabilizaci a vymezení polohy kovového polotovaru ve vkládací dutině je vhodné, když razníky jsou opatřeny na čelech zahloubeními pro ustavení kovového polotovaru.
K stabilizaci protiběžného pohybu razníků slouží vedení vytvořené ve formě.
Pro indukční ohřev je alespoň forma je obklopená indukční cívkou. 7. tohoto důvodu jsou forma a i razníky zhotoveny z nemagnetického materiálu, aby nedocházelo k jejich indukčnímu ohřevu. Naproti tomu zpracovávaný kovový polotovar je pro indukční ohřev zhotoven z magnetického materiálu.
-4Protože razníky jsou v trvalém kontaktu s kovovým polotovarem, je proto účelné, aby byla napojeny na zdroj proudu pro odporový ohřev kovového polotovaru.
obrázku na vykresedCr
Na přiloženém vyobrazení je podélný řez formou s vloženým kovovým polotovarem sevřeným v páru protiběžných razníků.
Příkladyprovedení vynálezu
Forma 1 je dělená a sestává ze dvou dílů la, lb. Každý ze dvou dílů l_a, lb je opatřen průběžnou na sebe navazující vkládací dutinou 11 uzpůsobenou pro vložení kovového polotovaru P. Z vkládací dutiny 11 vystupují v dělicí rovině do stran tvarové dutiny 12. Vkládací dutina (11) je souosá s protiběžně uspořádanými razníky 2. V čelech 21 jsou razníky 2 opatřeny zahloubeními 22. Tvar zahloubení 22 odpovídá koncům kovového polotovaru P. Ve formě 1 jsou vytvořená vedení 3, do kterých zasahují protiběžné razníky 2. Obě vedení 13,jakož i vkládací dutina 11 jsou vzájemně souosé. Razníky 2 jsou napojeny na zdroj proudu, což není na výkresu znázorněno Rovněž uspořádání formy l_v indukční cívce není na výkresu znázorněno.
Do vkládací dutiny 11 formy 1 se vloží studený kovový polotovar P případně ohřátý na teplotu maximálně rovnou solidu kovu, ze kterého je kovový polotovar P zhotoven. Indukčním nebo odporovým ohřevem se kovový polotovar P ohřeje na teplotu mezí solidem a liquidem kovu, ze kterého je kovový polotovar P zhotoven. Bezprostředně po ohřátí na stanovenou teplotu se na takto ohřátý kovový polotovar P působí tlakem vyvozeným protiběžným pohybem razníků 2. Tímto tlakem se materiál kovového polotovaru P přemístí —’ 4
-5do tvarových dutin 12, které vyplní. Po vyplnění tvarových dutin 12 se zhotovený polotovar z tvarových dutin formy 12 po zchladnutí vyjme. Bylo provedeno tixotrpní tváření ocelového polotovaru o průměru 9 mm. Byl zvolen kovový polotovar z oceli o složení 1,8 % hmotnostních C, 0,2 % hmotnostních Si, 0,2 % hmotnostních Mo a 11 % hmotnostních Cr a zbytek je železo. Kovový polotovar byl vložen do vkládací dutiny 11 formy X zhotovené z titanu. Po ohřátí kovového polotovaru na teplotu 1000°C se tlakem vyvozeným úderem protiběžných razníků zhotovených z mědi, materiálem kovového polotovaru vyplnily tvarové dutiny. Bylo porovnáváno provedení s indukčním a s odporovým ohřevem a bylo dosaženo srovnatelných výsledků.
• 5
Patentové nároky * · · · ·
PVŽOÍO-S5O
Claims (9)
- PVŽOÍO-S5O1. Způsob tixotropního tváření malých součástýstranovým vytlačováním ve formě obsahující vkládací dutinu navazují v dělicí rovině na tvarové dutiny, kde do vkládací dutiny se vkládá kovový polotovar, na který se působí silou vyznačující se tím, že kovový polotovar (P) se vloží do vkládací dutiny (11) formy (1), ohřeje se na teplotu mezí solidem a liquidem kovu, ze kterého je kovový polotovar (P) zhotoven, načež se na ohřátý kovový polotovar (P) působí tlakem a po vyplnění tvarových dutin (12) se zhotovený polotovar z tvarových dutin formy (12) po zchladnutí vyjme.
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že kovový polotovar (P) se před vložením do vkládací dutiny (11) formy (1), ohřeje na teplotu maximálně rovnou solidu kovu, ze kterého je polotovar (P) zhotoven.
- 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že průřez vkládací dutiny (11) formy (1) je shodný nebo větší než průřez kovového polotovaru po ohřátí na teplotu v rozmezí solidu a liquidu.
- 4. Způsob podle nároku 1, 2 nebo 3, vyznačující se tím, že ohřátí kovového polotovaru (P) se provede vysokofrekvenčně.
- 5. Způsob podle nároku 1, 2 nebo 3, vyznačující se tím, že ohřátí kovového polotovaru (P) se provede odporově.
- 6. Zařízení k provádění způsobu podle nároku 1, 2, nebo 3, vyznačující se tím, že forma (1) je dělená alespoň do dvou dílů (1 a, 1 b), kde každý ze dvou dílů (la, 1b) je opatřen průběžnou na sebe navazující vkládací — 6.dutinou (1 l)^ze které vystupují tvarové dutiny (12)^a vkládací dutina (11) je souosá s protiběžně uspořádanými razníky (2).
- 7. Zařízení k provádění způsobu podle nároku 6, vyznačující se tím, že razníky (2) jsou opatřeny na čelech (2i) zahloubeními (22) pro ustavení kovového polotovaru (P).
- 8. Zařízení k provádění způsobu podle nároku 6 nebo 7, vyznačující se tím, že razníky (2) zasahují do vedení (13) vytvořených ve formě (1).
- 9. Zařízení k provádění způsobu podle nároku 4, 6, 7 nebo 8, vyznačující se tím, že alespoň forma (1) je obklopena indukční cívkou.lO. Zařízení k provádění způsobu podle nároku 5, 6, 7 nebo 8, vyznačující se tím, že razníky (2) jsou napojeny na zdroj proudu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2010850A CZ308918B6 (cs) | 2010-11-19 | 2010-11-19 | Způsob tixotropního tváření malých součástí |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2010850A CZ308918B6 (cs) | 2010-11-19 | 2010-11-19 | Způsob tixotropního tváření malých součástí |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2010850A3 true CZ2010850A3 (cs) | 2012-05-30 |
| CZ308918B6 CZ308918B6 (cs) | 2021-09-01 |
Family
ID=46124855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2010850A CZ308918B6 (cs) | 2010-11-19 | 2010-11-19 | Způsob tixotropního tváření malých součástí |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ308918B6 (cs) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ305540B6 (cs) * | 2014-05-21 | 2015-11-25 | Západočeská Univerzita V Plzni | Způsob tepelného zpracování vysokolegované oceli |
| CZ306020B6 (cs) * | 2015-03-10 | 2016-06-22 | Západočeská Univerzita V Plzni | Způsob výroby ledeburitických vysokolegovaných ocelí tepelným zpracováním |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5575325A (en) * | 1993-02-03 | 1996-11-19 | Asahi Tec Corporation | Semi-molten metal molding method and apparatus |
| DE19626175C2 (de) * | 1996-06-29 | 2000-01-13 | Honsel Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Bremstrommel oder einer Bremsscheibe |
| US5878804A (en) * | 1997-01-29 | 1999-03-09 | Williams International Co. L.L.C. | Multiproperty metal forming process |
| RU2357830C2 (ru) * | 2007-07-02 | 2009-06-10 | Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ") | Способ и устройство для тиксоштамповки цилиндрических заготовок |
-
2010
- 2010-11-19 CZ CZ2010850A patent/CZ308918B6/cs not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ305540B6 (cs) * | 2014-05-21 | 2015-11-25 | Západočeská Univerzita V Plzni | Způsob tepelného zpracování vysokolegované oceli |
| CZ306020B6 (cs) * | 2015-03-10 | 2016-06-22 | Západočeská Univerzita V Plzni | Způsob výroby ledeburitických vysokolegovaných ocelí tepelným zpracováním |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ308918B6 (cs) | 2021-09-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3049648B2 (ja) | 加圧成形方法および加圧成形機 | |
| JP6861823B2 (ja) | 鋳造法 | |
| KR20150052114A (ko) | 희토류 자석의 제조 방법 | |
| DE112009001002T5 (de) | Methode zur Verringerung der durch thermische Kontraktion bedingten Risse während des Gießens von Super Nickellegierungen (SNL) | |
| JP5339764B2 (ja) | 鋳造方法 | |
| WO2013158200A1 (en) | Single piece casting of reactive alloys | |
| CZ2010850A3 (cs) | Zpusob tixotropního tvárení malých soucástí a zarízení k provádení tohoto zpusobu | |
| Kang et al. | Semisold forming process--numerical simulation and experimental study | |
| ITMO20090295A1 (it) | Procedimento per la sinterizzazione di polveri assistita da pressione e corrente elettrica | |
| ES2898749T3 (es) | Método para fabricar un compuesto bimetálico de fundición reforzado, y aparato para fabricar un compuesto bimetálico de fundición reforzado | |
| EP3225711A1 (en) | Method for forming amorphous alloy member | |
| CN102719687B (zh) | 一种稀土铝合金半固态浆料的制备方法 | |
| CN105390264A (zh) | 稀土磁体的制造方法 | |
| Jung et al. | A study on a thixoforming process using the thixotropic behavior of an aluminum alloy with an equiaxed microstructure | |
| CZ21888U1 (cs) | Zařízení pro tixotropní tváření malých součástí | |
| EP1661643B1 (en) | Cast-iron thixocasting apparatus and method | |
| EP3167977A1 (en) | Mold apparatus for molding metal in high vacuum environment | |
| JP6447395B2 (ja) | 鍛造加工方法 | |
| Lakshmi et al. | Induction reheating of A356. 2 aluminum alloy and thixocasting as automobile component | |
| JP2017024070A (ja) | 鍛造加工装置 | |
| JP3730148B2 (ja) | チクソキャスティング用Ｆｅ系合金材料およびその鋳造方法 | |
| JP4139868B2 (ja) | 高融点金属の高圧鋳造方法およびダイカスト装置 | |
| CN116607026B (zh) | 一种铜铁铬镍四元合金平面溅射靶材及其制备方法 | |
| Bodhayana et al. | Molten metal flow analysis of housing component | |
| CN104308087A (zh) | 一种采用铸造方式制备哑铃形孔的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20221119 |