УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОПЛАСТИЧЕСКОГО РАВНОКАНАЛЬНОГО УГЛОВОГО ПРЕССОВАНИЯ МЕТАЛЛОВ
DEVICE FOR ELECTRO-PLASTIC EQUAL-CHANNEL ANGULAR PRESSING OF METALS

Изобретение относится к обработке материалов давлением, а именно к устройствам для упрочнения материала в процессе обработки.
Известно устройство для равноканального углового прессования металлов, содержащее матрицу с расположенными в ней двумя пересекающимися каналами [Валиев Р.З., Александров И.В. Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией. - М.: Логос, 2000. - С. 13, рис. 1.1, б].
Недостатком данного устройства являются определенные ограничения по деформационной обработке труднодеформируемых металлов и сплавов.
Известное устройство для равноканального углового прессования металлов, выбранное в качестве прототипа, содержит матрицу с расположенными в ней двумя пересекающимися каналами, пуансон, электроизоляторы и контакты для подачи импульсного или постоянного тока к заготовке с подводом положительного контакта к зоне пересечения каналов, а отрицательного - к заготовке [патент РФ 2429926, МКИ B21C 25/00, опубл. 27.09.2011 (прототип)].
Недостатком известного устройства является сложность конструкции устройства.
Задачей изобретения является упрощение конструкции устройства для равноканального углового прессования с возможностью обработки труднообрабатываемых заготовок, в том числе объемных.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для электропластического равноканального углового прессования металлов, содержащем матрицу с расположенными в ней двумя пересекающимися каналами, пуансон, электроизоляторы и контакты для подачи импульсного или постоянного тока к заготовке, согласно изобретению матрица выполнена из прочного электроизоляционного материала, например, гранита или мрамора, а пуансон - из базальтопластикового материала, подвод положительного и отрицательного контактов к зоне пересечения каналов осуществляют с противоположных друг другу сторон канала матрицы.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство для электропластического равноканального углового прессования металлов отличается выполнением матрицы и пуансона из прочного электроизоляционного материала, что обеспечивает электроизоляцию устройства, подвод импульсного или постоянного тока непосредственно к зоне пересечения каналов, что позволяет реализовать электропластический эффект в заготовке в зоне реализации простого сдвига и повысить производительность технологической операции по равноканальному угловому прессованию объемной металлической заготовки за счет снижения прикладываемого усилия.
Устройство для электропластического равноканального углового прессования металлов содержит матрицу и пуансон из прочного электроизоляционного материала, вертикальный канал и пересекающийся с ним горизонтальный канал. Положительный и отрицательный полюсы подводятся к заготовке в зоне реализации простого сдвига посредством контактов, выполненных из токопроводящего материала, например меди, и впрессованных в отверстия, выполненные в противоположных друг другу стенках канала матрицы.
Устройство для электропластического равноканального углового прессования металлов работает следующим образом.
В вертикальный канал матрицы из прочного электроизоляционного материала, например, гранита или мрамора, устанавливают металлическую заготовку, которая под воздействием на нее пуансона из базальтопластикового материала продавливается в горизонтальный канал. Заготовка, перемещаясь из вертикального канала в горизонтальный канал, деформируется в месте пересечения каналов, как при равноканальном угловом прессовании. В месте пересечения каналов через заготовку проходит постоянный или импульсный ток, за счет чего снижается усилие деформации за счет возникающего электропластического эффекта.
Использование предлагаемой конструкции устройства для электропластического равноканального углового прессования с возможностью прикладывания к заготовке импульсного или постоянного тока определенной плотности, длительности и частоты следования позволяет снизить усилие деформации, способствуя повышению производительности, улучшить структуру и физико-механические свойства материала.