PL233377B1 - Pojemnik prasy do obróbki plastycznej metali i ich stopów - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest pojemnik prasy do obróbki plastycznej metali i ich stopów, mający zastosowanie zwłaszcza do kształtowania wyrobów w procesie wyciskania współbieżnego.

Wyciskanie jest rodzajem obróbki plastycznej, powszechnie znanym i stosowanym w przemyśle. Polega ona na tym, że na gorący materiał wsadowy, tzw. wlewek, umieszczony w zbiorniku, wywiera się nacisk za pomocą stempla tak, aby wypływał przez otwory lub szczeliny w matrycy.

Z brytyjskiego opisu wynalazku GB851948A znany jest pojemnik prasy do obróbki plastycznej metali, umiejscowiony przylegająco do matrycy stempla, który posiada przestrzeń wypełnianą materiałem wsadowym. Ponadto, pojemnik prasy posiada wewnętrzną tulejkę, chroniącą pojemnik przed działaniem wysokiej temperatury wsadu i uszkodzeniami spowodowanymi mechanicznym oddziaływaniem stempla, zawierającą na jednym końcu poszerzenie wewnętrznej średnicy, ułatwiające wprowadzenie stempla.

Z polskiego opisu patentowego nr PL174474B1, znany jest sposób współbieżnego i przeciwbieżnego wyciskania materiałów metalicznych z wymusze niem dodatkowego odkształcenia plastycznego w strefie ścinania, które realizowane jest za pomocą stempla i matrycy lub jej części, mającej możliwość okresowo zmiennego, obustronnego skręcania względem wyrobu powstającego z wsadu, umieszczonego w pojemniku prasy. Możliwy jest również wariant stosowania sposobu, polegający na okresowo zmiennym, obustronnym skręcaniu wyrobu względem nieruchomej matrycy a także warianty z okresowo zmienną prędkością przesuwania matrycy lub jej elementu względem wyrobu.

Inny polski opis patentowy nr PL218673B1, dotyczy procesu wyciskania kątowego. Matryca usytuowana na boku pojemnika prasy jest nieruchoma, a dodatkowe odkształcenia plastyczne w materiale wywoływane są poprzez cykliczne, obustronne skręcanie albo posuwisto-zwrotne przesuwanie trzpienia zamykającego pojemnik od strony przeciwnej niż stempel.

Z analizy procesu wyciskania z cyklicznym, obustronnym skręcaniem wynika, że w początkowym etapie procesu, skręcanie wsadu dokonuje się na znacznej jego długości, co sprawia, że przy stosowaniu niewielkiego kąta obrotowego matrycy, dominuje skręcanie o charakterze sprężystym. Z kolei, stosowanie dużego kąta obrotu matrycy nie jest potrzebne, a nawet jest niewskazane w trakcie zaawansowanego procesu, ponieważ prowadzi do szybkiego wzrostu temperatury wyrobu i w efekcie rozrostu ziarn, a więc i niepotrzebnego zużycia energii.

Istota pojemnika prasy do obróbki plastycznej metali i ich stopów umiejscowionego przylegająco do matrycy i stempla, o przestrzeni wypełnianej materiałem wsadowym, jest to, że posiada co najmniej jeden rozłączny element ograniczający umiejscowiony na ścianie równoległej do osi pojemnika, którego przekrój poprzeczny, stanowi co najmniej 0,2% powierzchni przekroju poprzecznego przestrzeni wewnętrznej pojemnika. Korzystnym jest, gdy że rozłączny element ograniczający posiada średnicę o wielkości co najmniej 3 mm i jest umiejscowiony w odległości nie mniejszej niż 0,5 mm i nie większej niż 120 mm od czoła matrycy. Również korzystnym jest, gdy rozłączny element ograniczający posiada wydłużony kształt w kierunku równoległym do osi pojemnika.

Zaletą wynalazku jest skrócenie czasu potrzebnego do zainicjowania wypływu metalu przez matrycę, co dla konkretnego procesu odbywa się w warunkach stosowania maksymalnej siły nacisk u stempla, a tym samym obniżenia zużycia energii i poprawę trwałości narzędzi roboczych prasy. Wynalazek, może być stosowany dla wsadów litych, rozdrobnionych czy proszkowych, lub ich kombinacji, przy wyciskaniu profili prostych i o złożonych przekrojach, w tym prętów i rur.

Rozwiązanie według wynalazku zostało przedstawione, na schematycznym rysunku, który przedstawia pojemnik prasy w przekroju wzdłużnym.

W przykładowym wykonaniu pojemnika 2, na jego bocznej ściance, w odległości 25 mm od czoła matrycy 3, zamocowany jest rozłączny element ograniczający 6 w postaci stalowego kołka o średnicy 5 mm, którego przekrój poprzeczny, stanowi 1% powierzchni przekroju poprzecznego przestrzeni wewnętrznej pojemnika 2.

W celu dokładniejszego scharakteryzowania wynalazku można opisać przykład jego działania. Pod wpływem nacisku stempla 1, wsad 4 przemieszcza się w kierunku matrycy 3 i wychodzi poza otwór we wprowadzanej w nawrotny ruch obrotowy matrycy 3, jako gotowy wyrób 5. Długość skręcanego wsadu 4 jest ograniczona do odcinka umiejscowionego w pobliżu matrycy 3. Jest to osiągane w ten sposób, że w trakcie trwania procesu wyciskania, wsad 4 przesuwany w kierunku matrycy 3 napotyka rozłączny element ograniczający 6, który ogranicza obracanie odcinka wsadu 4;

PL 233 377 Β1 znajdującego się przed rozłącznym elementem ograniczającym 6. Obustronnemu obracaniu ulega więc tylko ta część wsadu 4, która aktualnie znajduje się pomiędzy matrycą 3 i rozłącznym elementem ograniczającym 6.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Pojemnik prasy do obróbki plastycznej metali i ich stopów, umiejscowiony przylegająco do matrycy i stempla, o przestrzeni wypełnianej materiałem wsadowym, znamienny tym, że posiada co najmniej jeden rozłączny element ograniczający (6) umiejscowiony na ścianie równoległej do osi pojemnika (2), którego przekrój poprzeczny, stanowi co najmniej 0,2% powierzchni przekroju poprzecznego przestrzeni wewnętrznej pojemnika (2).
2. 2. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że rozłączny element ograniczający (6) posiada średnicę o wielkości co najmniej 3 mm i jest umiejscowiony w odległości nie mniejszej niż 0,5 mm i nie większej niż 120 mm od czoła matrycy (3).
3. 3. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że rozłączny element ograniczający (6) posiada wydłużony kształt w kierunku równoległym do osi pojemnika (2).