УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЗРЫВНОГО РАВНОКАНАЛЬНОГО УГЛОВОГО ПРЕССОВАНИЯ ЗАГОТОВОК
DEVICE FOR BLAST EQUAL-CHANNEL ANGULAR FORMING

Изобретение относится к обработке материалов давлением, а именно к устройствам для упрочнения металлов в процессе обработки.
Известно устройство для интенсивной пластической деформации материалов давлением, 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].
Данное устройство имеет ограниченные технологические возможности, обусловленные низкой скоростью деформирования и выражающиеся в недостаточной эффективности обработки и невозможности достижения высоких степеней пластических деформаций.
Известное устройство для динамической обработки материалов, выбранное в качестве прототипа, содержит пороховую пушку с размещенным в ее стволе пуансоном, составную из двух частей матрицу с двумя пересекающимися под углом 90° каналами [RU 2283717 C2, 20.09.2006, с.4].
Недостатками известного технического решения являются громоздкость, сложность оборудования в технологическом и аппаратурном исполнении.
Задачей изобретения является разработка эффективного компактного устройства для равноканального углового прессования заготовок, обеспечивающего формирование ультрамелкозернистой структуры в металлах и сплавах за счет интенсивной пластической деформации.
Поставленная задача достигается тем, что устройство, содержащее составную матрицу с двумя пересекающими каналами и пуансон, согласно изобретению дополнительно имеет крышку с размещенным в ней бойком, контейнер для размещения порохового заряда с пистоном, блок с пружинно-возвратным механизмом и газоотводящими каналами, корпус с центральным вертикальным каналом и гаситель динамического удара пуансона в верхней части вертикального канала составной матрицы с двумя пересекающими каналами, закрепленные между собой по типу «ласточкин хвост» и болтовым соединением, а также имеющие сквозное отверстие для центрирования.
Предложенная конструкция устройства для взрывного равноканального углового прессования заготовок с возможностью взрывного прессования заготовки в матрице с двумя каналами, возвратным механизмом, газоотводящими каналами, надежным крепежным устройством его частей способствует достижению наибольшего эффекта в повышении интенсивности пластических деформаций заготовки и многократной ее обработки.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство для взрывного равноканального углового прессования заготовок отличается наличием крышки с размещенным в ней бойком, контейнера для размещения порохового заряда с пистоном, блока с пружинно-возвратным механизмом и газоотводящими каналами, корпуса с центральным вертикальным каналом и гасителя динамического удара пуансона в верхней части вертикального канала составной матрицы с двумя пересекающими каналами, закрепленных между собой по типу «ласточкин хвост» и болтовым соединением, а также имеющих сквозное отверстие для центрирования, что обеспечивает монтаж и демонтаж устройства, высокую интенсивность пластической деформации материала заготовки.
Схема заявляемого устройства для взрывного равноканального углового прессования заготовок представлена на чертеже.
Устройство для взрывного равноканального углового прессования заготовок содержит боек 1, крышку 2 с центральным отверстием для бойка, контейнер 3 с центральной полостью 4 для размещения порохового заряда и пистона (не показан), блок 6 с размещенными в его центральном вертикальном канале спиральной пружиной 7 и двумя горизонтальными газоотводящими каналами 8, корпус 9 с вертикальным каналом и матрицу 12 с вертикальным 11 и горизонтальным 13 каналами, а также кольцевой резиновой подошвой 10 для остановки и гашения динамического удара пуансона. При этом все части устройства центрируются по сквозному отверстию 14, закрепляются между собой по способу «ласточкин хвост» 15 и болтовым соединением 16.
Устройство работает следующим образом.
Последовательно выполняют сборку устройства, производя на каждом этапе центрирование частей и размещая детали устройства. В вертикальный канал 11 составной матрицы 12 с кольцевой резиновой подошвой 10 устанавливают заготовку, в вертикальный канал устройства устанавливают пуансон 5 с закрепленной на нем пружиной 7, полость 4 контейнера 3 заполняют порохом, вставляют пистон, закрывают крышку 2, затягивают болты и устанавливают боек 1. При ударе бойка 1 о пистон образующаяся искра воспламеняет порох, под воздействием давления порохового газа пуансон 5 и заготовка разгоняются, газ удаляется через каналы 8, заготовка продавливается в горизонтальный канал 13, испытывая в месте пересечения каналов 11 и 13 сдвиговую деформацию, после ударения плечика пуансона о подошву 10 пуансон 5 под воздействием пружины 7 возвращается в исходное положение.