RU2374061C2 - Method and device for vibration treatment of metals by pressure - Google Patents
Method and device for vibration treatment of metals by pressure Download PDFInfo
- Publication number
- RU2374061C2 RU2374061C2 RU2007148347/02A RU2007148347A RU2374061C2 RU 2374061 C2 RU2374061 C2 RU 2374061C2 RU 2007148347/02 A RU2007148347/02 A RU 2007148347/02A RU 2007148347 A RU2007148347 A RU 2007148347A RU 2374061 C2 RU2374061 C2 RU 2374061C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- workpiece
- deformation
- billet
- traveling wave
- deforming
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 27
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 title description 6
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims abstract description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 17
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 abstract 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 6
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 4
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000011960 computer-aided design Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к процессам и оборудованию вибрационного механического обжатия, обработки и протягивания металлов, может найти применение в машиностроении, металлургии и других металлообрабатывающих областях промышленности при изготовлении профилей из металлов, в частности стволов стрелкового оружия на оправке.The invention relates to the field of metal forming, in particular to processes and equipment for vibrating mechanical compression, metal processing and drawing, can be used in mechanical engineering, metallurgy and other metalworking industries in the manufacture of metals, in particular small arms barrels on a mandrel.
Известен способ обработки металлов давлением с циклическим воздействием на материал, включающий ковку, основными операциями которой является осадка, протяжка, прошивка, выдавливание (Громов Н.А. Теория обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1975. - 276 с.). Протяжка в общем случае представляет собой ряд последовательных «обжимов» с помощью молота или процесса обработки по одной оси, с поворотом заготовки после каждого «обжима». Так как обработка металлов давлением осуществляется по одной оси, то при протяжке квадратного или даже круглого сечения по оси заготовки образуются рыхлые структуры.A known method of processing metals by pressure with a cyclic effect on a material, including forging, the main operations of which is draft, broaching, flashing, extrusion (Gromov N.A. Theory of metal processing by pressure. M: Metallurgy, 1975. - 276 p.). A broach in the general case is a series of successive “crimps” using a hammer or a machining process along one axis, with rotation of the workpiece after each “crimping”. Since the processing of metals by pressure is carried out along one axis, when drawing a square or even circular section along the axis of the workpiece, loose structures are formed.
Устройство для осуществления способа содержит молот, который крепится к верхней траверсе пресса, наковальню (ствол), закрепленную на плите пресса, и поворотный механизм для кантования заготовки оператором на наковальне. Недостатком данного способа при обработке заготовок, особенно большой длины, является приложение ударной нагрузки по одной оси к изделию, когда металл растекается по двум другим осям. При формировании длинных профильных поковок необходим многократный поворот заготовки, что увеличивает время обработки, создает рыхлую структуру, а от действия ударных нагрузок выходит из строя инструмент. Указанные способ и устройство не позволяют получать заготовки с высокой точностью размеров ввиду сложности управления силой удара и уровнем деформации в момент удара. Способ обычно используют для изготовления заготовок (поковок) с малой точностью по размерам.A device for implementing the method includes a hammer that is attached to the upper crosshead of the press, an anvil (barrel), mounted on the press plate, and a rotary mechanism for tilting the workpiece by the operator on the anvil. The disadvantage of this method when processing workpieces, especially of great length, is the application of an impact load along one axis to the product when the metal spreads along two other axes. When forming long profile forgings, repeated rotation of the workpiece is required, which increases the processing time, creates a loose structure, and the tool fails from the action of shock loads. The indicated method and device do not allow to obtain blanks with high dimensional accuracy due to the complexity of controlling the impact force and the level of deformation at the time of impact. The method is usually used for the manufacture of preforms (forgings) with low accuracy in size.
Известен способ обработки металлов ротационной ковкой, включающей обжатие заготовки в радиальном направлении несколькими парами бойков посредством ударов (Брюханов А.Н. Ковка и объемная штамповка. М.: Машиностроение, 1975. - 342 с.). Способ включает следующие операции: установку заготовки передним концом в деформирующий элемент (между молотами); поджатие заготовки с заднего конца и поддержка его с переднего торца пуансонами, введения оправки внутрь до зоны деформации между соударяющими бойками с поворотом ее вокруг своей оси одновременно; ковка заготовки молотами в радиальном направлении с определенной частотой при продвижении ее с поворотом от начала до конца.A known method of processing metals by rotary forging, including the compression of the workpiece in the radial direction by several pairs of dies by means of strokes (Brukhanov A.N. Kovka and die forging. M .: Mashinostroenie, 1975. - 342 S.). The method includes the following operations: installing the workpiece with the front end into the deforming element (between the hammers); preloading the workpiece from the rear end and supporting it from the front end with punches, introducing the mandrel inward to the deformation zone between the impacting strikers with turning it around its axis at the same time; forging a workpiece with hammers in a radial direction with a certain frequency while moving it with rotation from start to finish.
Обжатие заготовки происходит радиально по нескольким направлениям одновременно за счет ударного воздействия нескольких пар молотов единовременно. Под поверхностью молотов в момент удара металл растекается по двум осям равнозначно с учетом разности тангенциальных и осевых направлений, но трение по поверхности между металлом и молотом не создает преимуществ между осевым и тангенциальным растеканием из-за неподвижности молота и невозмущенности движения по этим осям. Это приводит к повышенному расходу энергии на деформирование. Недостатком способа является также то, что молота с приводом и оправка воспринимают ударную нагрузку при деформировании заготовки, что снижает срок их службы. Указанный недостаток удорожает стоимость эксплуатации машин, снижает срок их службы, создает двухосное растяжение металла без преимущественного его течения по оси заготовки, по которой осуществляется общая деформация заготовки.Compression of the workpiece occurs radially in several directions at the same time due to the impact of several pairs of hammers at a time. Under the surface of the hammers at the moment of impact, the metal spreads along two axes equally, taking into account the difference in tangential and axial directions, but friction on the surface between the metal and the hammer does not create advantages between axial and tangential spreading due to the immobility of the hammer and the unperturbed movement along these axes. This leads to increased energy consumption for deformation. The disadvantage of this method is that the hammer with the drive and the mandrel perceive the shock load during deformation of the workpiece, which reduces their service life. This drawback increases the cost of operating the machines, reduces their service life, creates a biaxial tension of the metal without its predominant flow along the axis of the workpiece, along which the general deformation of the workpiece is carried out.
Известен способ ультразвуковой ударной обработки металлов, основанный на преобразовании гармонических колебаний, в частности, магнитострикционного преобразователя в ударные импульсы ультразвуковой частоты (Статников Е.Ш. Ультразвуковая ударная обработка. Механизм, техника и результаты использования ультразвукового удара. / XV Международная научно-техническая конференция «Трубы-2007», Челябинск, 18.09.2007). С этой целью ультразвуковой генератор формирует в обмотке магнитострикционного преобразователя переменное напряжение ультразвуковой частоты. Инициированное таким образом переменное магнитное поле вызывает механические колебания преобразователя, которые через концентратор колебательной скорости и волновод передаются на инденторы (ударники), вызывают их колебательные перемещения между торцом волновода и обрабатываемой поверхностью, трансформируются в импульсы силы и обеспечивают деформационное упрочнение материала поверхности, создание в зоне обработки благоприятных сжимающих напряжений. Особенность способа состоит в том, что инденторы (ударники) свободно перемещаются в осевом направлении, создавая развязку с малой акустической связью между ультразвуковой колебательной системой и присоединенной массой обрабатываемого материала. Это позволяет генератору удерживать колебательную систему на резонансе, поддерживать необходимую амплитуду ультразвуковых колебаний выходного торца волновода и обеспечивать высокую интенсивность воздействия на обрабатываемый материал.A known method of ultrasonic impact processing of metals, based on the conversion of harmonic vibrations, in particular, a magnetostrictive transducer into shock pulses of ultrasonic frequency (Statnikov E.Sh. Ultrasonic impact processing. Mechanism, technique and results of using ultrasonic impact. / XV International Scientific and Technical Conference " Pipes-2007 ”, Chelyabinsk, September 18, 2007). To this end, an ultrasonic generator generates an alternating voltage of ultrasonic frequency in the winding of the magnetostrictive transducer. The alternating magnetic field initiated in this way causes mechanical vibrations of the transducer, which are transmitted through the concentrator of the vibrational velocity and the waveguide to the indenters (impactors), cause their vibrational displacements between the end of the waveguide and the machined surface, are transformed into force pulses and provide strain hardening of the surface material, creating in the zone processing favorable compressive stresses. A feature of the method is that the indenters (strikers) move freely in the axial direction, creating a decoupling with a small acoustic coupling between the ultrasonic vibrating system and the attached mass of the processed material. This allows the generator to hold the oscillatory system at resonance, maintain the necessary amplitude of the ultrasonic vibrations of the output end of the waveguide, and provide a high intensity of exposure to the material being processed.
Недостаток способа заключается в том, что на поверхности заготовки остаются неровности от ударных воздействий инструмента и быстрый износ инструмента за счет импульсной нагрузки, а также отсутствие автоматической настройки параметров переменного воздействия (частоты, амплитуды, скважности импульсного процесса) инструмента на заготовку.The disadvantage of this method is that on the surface of the workpiece there are bumps from the impact of the tool and rapid wear of the tool due to the impulse load, as well as the lack of automatic adjustment of the parameters of the variable action (frequency, amplitude, duty cycle of the pulse process) of the tool to the workpiece.
Известно устройство для вибромеханической обработки осесимметричных деталей (RU 2082592, В24В 39/04, B21D 26/14, опубл. 1997.06.27), содержащее деформирующий элемент в виде индуктора, включающий корпус с обмоткой управления, связанный с генератором тока и частоты, и промежуточный деформирующий элемент в виде полого цилиндра, размещенного между индуктором и заготовкой, а также привод осевого перемещения заготовки. Промежуточный элемент по внутренней поверхности выполнен в виде последовательно расположенных заходного конического участка, цилиндрического участка и выходного участка с обратным конусом. В устройстве предусмотрен привод вращения заготовки.A device for vibromechanical processing of axisymmetric parts (RU 2082592, V24V 39/04, B21D 26/14, publ. 1997.06.27), containing a deforming element in the form of an inductor, comprising a housing with a control winding connected to a current and frequency generator, and an intermediate a deforming element in the form of a hollow cylinder placed between the inductor and the workpiece, as well as an axial movement drive of the workpiece. The intermediate element on the inner surface is made in the form of sequentially located inlet conical section, a cylindrical section and an outlet section with a reverse cone. The device provides a drive for rotating the workpiece.
Недостатком устройства является невозможность обработки заготовок на большие степени деформации за один проход с высокой точностью и снижение эффективности обработки из-за релаксационных свойств металла при небольших амплитудах деформации, что приводит к снижению технологических возможностей устройства.The disadvantage of this device is the inability to process workpieces for large degrees of deformation in one pass with high accuracy and a decrease in processing efficiency due to the relaxation properties of the metal at small strain amplitudes, which leads to a decrease in the technological capabilities of the device.
В основу предлагаемого изобретения положена техническая задача, заключающаяся в повышении точности и качества обрабатываемой поверхности заготовок при одновременном снижении потребляемой мощности и упрощении технологического оборудования.The basis of the invention is a technical problem, which consists in improving the accuracy and quality of the processed surface of the workpieces while reducing power consumption and simplifying process equipment.
Указанная задача решается тем, что в способе вибромеханической обработки металлов давлением, включающем установку заготовки ее передним торцом в деформирующий элемент с обеспечением подпора ее заднего торца, продольное перемещение заготовки и воздействие циклическим усилием в радиальном и осевом направлениях на поверхность заготовки посредством деформирующего элемента для деформации заготовки, при этом формируют с помощью деформирующего элемента бегущую волну вдоль заготовки, регулируют степень деформации путем изменения величины амплитуды бегущей волны и скорость деформации путем изменения частоты бегущей волны, при этом для увеличения амплитуды бегущей волны устанавливают частоту, вызывающую резонанс, которую определяют с помощью измерения изменения электрического тока, пропускаемого через заготовкуThis problem is solved by the fact that in the method of vibromechanical metal forming, including installing the workpiece with its front end in the deforming element with the support of its rear end, longitudinal movement of the workpiece and the cyclic force in the radial and axial directions on the surface of the workpiece by means of a deforming element to deform the workpiece at the same time a traveling wave is formed using a deforming element along the workpiece, the degree of deformation is controlled by changing the values the amplitudes of the traveling wave and the strain rate by changing the frequency of the traveling wave, and to increase the amplitude of the traveling wave, the frequency causing resonance is determined, which is determined by measuring the change in the electric current passed through the workpiece
Для осуществления способа предлагается устройство вибромеханической обработки деталей давлением.To implement the method, a device for vibromechanical processing of parts by pressure is proposed.
В заявляемом устройстве вибромеханической обработки деталей давлением, содержащем деформирующий инструмент, расположенный в опоре и имеющий промежуточный элемент в виде матрицы, и привод осевого перемещения заготовки, согласно изобретению оно снабжено генератором, источником тока, выполненным из условия обеспечения пропускания тока через заготовку, измерителем тока с обмоткой и управляющим элементом, соединяющим генератор с обмоткой измерителя тока, при этом деформирующий инструмент имеет пакет индукторов, каждый из которых содержит корпус с обмоткой управления, сердечник из магнитострикционного материала, расположенный в обмотке управления и контактирующий через концентратор с промежуточным элементом, каждая из обмоток управления подключена через преобразователь фаз к генератору.In the inventive device vibromechanical processing of parts by pressure, containing a deforming tool located in the support and having an intermediate element in the form of a matrix, and the drive axial movement of the workpiece, according to the invention it is equipped with a generator, a current source, made from the condition of ensuring current transmission through the workpiece, a current meter with a winding and a control element connecting the generator to the winding of the current meter, while the deforming tool has a package of inductors, each of which contains T housing the control winding core of magnetostrictive material arranged in the control winding through the hub and contacting with an intermediate element, each of the control winding is connected via a converter to the generator phases.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 дана схема образования «бегущей волны» инструментом И и воздействие его на заготовку через площадь S; на фиг.2 - траектория движения точки воздействия инструмента на заготовку; на фиг.3 - формирование «бегущей волны» инструментом И на заготовку; на фиг.4 дана общая схема устройства; на фиг.5 - график низких частот колебаний инструмента со сдвигом фаз; на фиг.6 - поперечный разрез устройства, на котором показано кольцевое воздействие инструмента на заготовку с помощью магнитострикторов.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a diagram of the formation of a "traveling wave" tool And and its impact on the workpiece through the area S; figure 2 - the trajectory of the point of impact of the tool on the workpiece; figure 3 - the formation of the "traveling wave" tool And on the workpiece; figure 4 is a General diagram of the device; figure 5 is a graph of low frequencies of oscillation of the instrument with a phase shift; Fig.6 is a transverse section of the device, which shows the ring effect of the tool on the workpiece using magnetostrictors.
Особенность способа заключается в том, что деформирующим инструментом вдоль заготовки формируется так называемая «бегущая волна» фиг.1, которая за счет сил трения и пластической деформации обрабатываемого материала увлекает за собой заготовку и деформирует ее. Материал инструмента подбирают таким образом, чтобы его упругая деформация превышала упругую деформацию заготовки и в результате создавала пластическую деформацию последней. За счет этого осуществляется не только пластическая деформация материала, но и автоматическое протягивание заготовки в сторону движения бегущей волны со скоростью Vв.The peculiarity of the method lies in the fact that a so-called “traveling wave” of FIG. 1 is formed with a deforming tool along the workpiece, which, due to the friction forces and plastic deformation of the processed material, carries the workpiece along and deforms it. The material of the tool is selected so that its elastic deformation exceeds the elastic deformation of the workpiece and as a result creates a plastic deformation of the latter. Due to this, not only plastic deformation of the material is carried out, but also the automatic drawing of the workpiece in the direction of movement of the traveling wave with a speed of V in .
Снижение энергетических затрат одного такта пластической деформации объясняется уменьшением мгновенной мощности р за счет уменьшения площади обжатия заготовки (фиг.1, 2, 3)The reduction in energy costs of one cycle of plastic deformation is explained by a decrease in the instantaneous power p due to the reduction of the compression area of the workpiece (figure 1, 2, 3)
где F - сосредоточенная сила, приложенная ко всей рабочей поверхности заготовки;where F is the concentrated force applied to the entire working surface of the workpiece;
Vв - скорость деформации металла;V in - the rate of deformation of the metal;
σT - напряжение текучести металла;σ T is the yield stress of the metal;
s - площадь рабочей поверхности деформации металла.s is the area of the working surface of the metal deformation.
Если необходимо значительное снижение мощности технологического оборудования, то, уменьшив площадь тактовой деформации почти до точки, можно значительно снизить мгновенную потребляемую мощность (в несколько десятков раз). Следовательно, площадь инструмента значительно уменьшается, а траектории его воздействия придают вращения вокруг заготовки.If a significant reduction in the power of technological equipment is needed, then by reducing the area of the clock deformation to almost a point, you can significantly reduce the instantaneous power consumption (several tens of times). Consequently, the area of the tool is significantly reduced, and the trajectories of its impact give rotation around the workpiece.
Предлагаемый способ позволяет исключить ударные нагрузки на заготовку как в осевом, так и в радиальном направлениях. Особенностью вибромеханического способа обработки металлов давлением является плавная автоматическая подача и пластическая деформация заготовки при наименьших мощностях технологического оборудования.The proposed method allows to exclude shock loads on the workpiece in both axial and radial directions. A feature of the vibromechanical method of metal forming is smooth automatic feeding and plastic deformation of the workpiece at the lowest power of technological equipment.
Способ позволяет регулировать и степень деформации за счет изменения величины амплитуды инструмента, а ее скорость за счет частоты воздействия. Скорость обработки материала изменяется так же и за счет изменения скорости движения «бегущей волны» (фиг.1, 2). Кроме того, дополнительно осуществляется поверхностное упрочнение обрабатываемого металла.The method allows you to adjust the degree of deformation by changing the magnitude of the amplitude of the tool, and its speed due to the frequency of exposure. The processing speed of the material changes in the same way and due to changes in the speed of movement of the "traveling wave" (figure 1, 2). In addition, surface hardening of the treated metal is additionally carried out.
Для обработки заготовок из твердых сплавов в предлагаемом способе «бегущую волну» формируют в несколько заходов. Другими словами, происходит обработка заготовки одновременно в нескольких точках, и эти точки движутся по спирали (фиг.2, 3), а также воздействие на заготовку инструментом изменяют несколькими гармоническими колебаниями низкочастотными и ультразвуковыми одновременно.To process billets of hard alloys in the proposed method, the "traveling wave" is formed in several steps. In other words, the workpiece is processed simultaneously at several points, and these points move in a spiral (Figs. 2, 3), and the impact on the workpiece with a tool is changed by several harmonic low-frequency and ultrasonic vibrations simultaneously.
Устройство вибромеханической обработки металла давлением (фиг.4) содержит привод (не указан), размещенный в опоре 1 деформирующий инструмент в виде пакета индукторов, каждый из которых содержит сердечник из магнитострикционного материала 2 (магнитостриктор), расположенный в обмотке управления 3, контактирующий через концентратор механических колебаний 4 с промежуточным элементом в виде матрицы 5. Каждая из обмоток 3 сердечника 2 подключена через преобразователь фаз 6 (ПФ) с усилителями мощности по каждому каналу ПФ к генератору электрических колебаний 7 (ГН). Для управления процессами деформации, которые происходят в металле, устройство снабжено управляющим элементом 8 (УЭ), на который подается сигнал от измерителя тока 9, проходящего от источника тока 10 через заготовку 11.The device vibromechanical metal forming (Fig. 4) contains a drive (not specified), placed in the
График частот электрических колебаний, которые подают на каждый магнитостриктор, изображен на фиг.5. Например, для установки сдвиг по фазе может быть равен π/3 и изменяться по законуA graph of the frequencies of electrical vibrations that are supplied to each magnetostrictor is shown in FIG. For example, for installation, the phase shift can be equal to π / 3 and vary according to the law
где i - число магнитострикторов.where i is the number of magnetostrictors.
Для увеличения амплитуды механического воздействия на заготовку 11 магнитострикторы 2 с обмоткой управления (фиг.6) расположены по дифференциальной схеме друг против друга (А-А, В-В, С-С, D-D).To increase the amplitude of the mechanical impact on the
При обработке заготовки цилиндрической формы, когда необходимо перейти от большего диаметра к меньшему, рабочая поверхность «бегущей волны» (имеется ввиду тот участок заготовки, где осуществляется пластическая деформация металла) имеет вид поверхности криволинейного конуса. С течением времени «бегущая волна» перемещается, увлекая за собой и эту рабочую поверхность. Сила, необходимая для деформации материала, прямо пропорционально зависит от площади этой поверхности и напряжения текучести материала. Перемножив эту силу с необходимой скоростью деформации материала (имеется ввиду скорость движения «бегущей волны»), получим тактовую мощность технологического оборудования, необходимую для обработки заготовки за один цикл. Снижение тактовой мощности непосредственно влияет на уменьшение суммарной мощности всего технологического оборудовании.When machining a billet of a cylindrical shape, when it is necessary to switch from a larger diameter to a smaller one, the working surface of the "traveling wave" (meaning that part of the billet where plastic deformation of the metal is carried out) has the form of a curved cone surface. Over time, the "traveling wave" moves, taking along this working surface. The force required for the deformation of the material is directly proportional to the area of this surface and the yield stress of the material. Multiplying this force with the necessary speed of deformation of the material (meaning the speed of the "traveling wave"), we get the clock power of the technological equipment necessary for processing the workpiece in one cycle. A decrease in clock power directly affects a decrease in the total power of all process equipment.
Устройство работает следующим образом. С генератора электрических колебаний ГН 7 сигнал подается в блок преобразования фаз ПФ 6, где происходит формирование нескольких сигналов со сдвигом фаз, а затем каждый из них усиливается усилителем тока (не показан) и подается на обмотки управления 3 магнитострикторов 2. В обмотках управления 3 создается электромагнитное поле, под действием которого магнитострикционный сердечник 2 изменяет свои линейные размеры и, с одной стороны, упирается в опору 1, а с другой - в концентратор 4, который усиливает амплитуду механических колебаний и через матрицу 5 воздействует на заготовку 11. Материал матрицы должен быть подобран таким образом, чтобы напряжение текучести его было больше напряжения текучести материала заготовки.The device operates as follows. From the electric
Увеличение пластической деформации заготовки 11 можно осуществить за счет поддержания лавинного процесса деления дислокации (Физическая мезомеханика и компьютерное конструирование материалов. В 2 т. / В.Е.Панин, В.Е.Егорушкин, П.В.Макаров и др. - Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН, 1995. - Т.1. - 298 с.) Этот процесс имеет волновой характер, который представляет собой элементарный релаксационный акт пластического течения материала. Любой волновой процесс можно охарактеризовать длиной, скоростью распространения и частотой колебаний. При определенном подборе этих параметров могут произойти резонансные явления, которые проявятся увеличением амплитуды колебаний, что, в конечном итоге, вызовет более интенсивную пластическую деформацию металла (заготовки 11).An increase in the plastic deformation of the
С целью увеличения амплитуды воздействия магнитострикторов на заготовку в устройстве создана обратная связь, состоящая из источника тока 10 (фиг.4) и обмотки измерителя тока 9. При воздействии на заготовку 11 механической силы от магнитостриктора 2 электрический ток
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007148347/02A RU2374061C2 (en) | 2007-12-24 | 2007-12-24 | Method and device for vibration treatment of metals by pressure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007148347/02A RU2374061C2 (en) | 2007-12-24 | 2007-12-24 | Method and device for vibration treatment of metals by pressure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007148347A RU2007148347A (en) | 2009-06-27 |
| RU2374061C2 true RU2374061C2 (en) | 2009-11-27 |
Family
ID=41026839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007148347/02A RU2374061C2 (en) | 2007-12-24 | 2007-12-24 | Method and device for vibration treatment of metals by pressure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2374061C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2548560C2 (en) * | 2013-07-23 | 2015-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Surface hardening method for metal products |
| RU2728057C1 (en) * | 2020-01-28 | 2020-07-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Гарант-Магнитогорск" | Sheet processing method |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU207857A1 (en) * | В. Н. Шаповал | DEVICE FOR THE DEVELOPMENT OF METAL WITH THE APPLICATION OF VIBRATING TOOL | ||
| DE1452661A1 (en) * | 1964-03-11 | 1969-06-12 | Gulf General Atomic Inc | Process for forming a workpiece and device for carrying out this process |
| SU850248A1 (en) * | 1978-07-03 | 1981-07-30 | Гомельский Филиал Белорусского Орде-Ha Трудового Красного Знамени Поли-Технического Института | Drawing method |
| SU1002064A1 (en) * | 1980-04-30 | 1983-03-07 | Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Method of drawing metal through two drawing dies with use of ultrasound |
| RU2082592C1 (en) * | 1993-04-19 | 1997-06-27 | Институт прикладной механики Уральского отделения РАН | Device for vibromechanical machining of axially symmetric workpieces |
-
2007
- 2007-12-24 RU RU2007148347/02A patent/RU2374061C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU207857A1 (en) * | В. Н. Шаповал | DEVICE FOR THE DEVELOPMENT OF METAL WITH THE APPLICATION OF VIBRATING TOOL | ||
| SU301186A1 (en) * | ULTRASONIC NON-CONVERTIBLE MATRIX | |||
| SU305918A1 (en) * | И. В. Бобылев, Е. Д. Мезинцев, Б. В. Хилков , К. В. Хилков | ULTRASONIC NON-DETACHABLE. MATRIX | ||
| DE1452661A1 (en) * | 1964-03-11 | 1969-06-12 | Gulf General Atomic Inc | Process for forming a workpiece and device for carrying out this process |
| SU850248A1 (en) * | 1978-07-03 | 1981-07-30 | Гомельский Филиал Белорусского Орде-Ha Трудового Красного Знамени Поли-Технического Института | Drawing method |
| SU1002064A1 (en) * | 1980-04-30 | 1983-03-07 | Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Method of drawing metal through two drawing dies with use of ultrasound |
| RU2082592C1 (en) * | 1993-04-19 | 1997-06-27 | Институт прикладной механики Уральского отделения РАН | Device for vibromechanical machining of axially symmetric workpieces |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2548560C2 (en) * | 2013-07-23 | 2015-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Surface hardening method for metal products |
| RU2728057C1 (en) * | 2020-01-28 | 2020-07-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Гарант-Магнитогорск" | Sheet processing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007148347A (en) | 2009-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ahmadi et al. | Improvement of ECAP process by imposing ultrasonic vibrations | |
| Siegert et al. | Wire drawing with ultrasonically oscillating dies | |
| Kumar et al. | Analysis of the dynamic performance of a complex ultrasonic horn for application in friction stir welding | |
| CN102112251B (en) | Enlargement processing method for workpiece | |
| JP5053175B2 (en) | Metal forging method and metal forging device | |
| US2393131A (en) | Material forming and drawing with the aid of vibration | |
| RU2336987C1 (en) | Device for static-pulse mandrelling with fabricated tool | |
| RU2005103594A (en) | METHOD FOR ULTRASONIC SHOCK MECHANICAL PROCESSING OF HOUSING SURFACES FOR CORRECTION OF DEFECTS AND STRENGTHENING OF WORKING SURFACES | |
| CN105779756B (en) | Angle of spot hole enhanced processing method | |
| RU2374061C2 (en) | Method and device for vibration treatment of metals by pressure | |
| RU2336986C1 (en) | Method of static-pulse mandrelling with fabricated mandrel | |
| Liu et al. | Stress superposition effect in ultrasonic drawing of titanium wires: An experimental study | |
| Kristoffy | Metal forming with vibrated tools | |
| CN114262788A (en) | A large-scale crankshaft deformation control method | |
| US3212313A (en) | Tube drawing apparatus employing vibratory energy | |
| Biddell et al. | The development of oscillatory metal-drawing equipment—an engineer's view | |
| CN110000514A (en) | A kind of ultrasonic vibration roll processing device | |
| Zhai et al. | Studies on ultrasonic vibration-assisted coining of micro-cylinder | |
| Qi et al. | Design and experiment of the high speed wire drawing with ultrasound | |
| Ganiev et al. | Ultrasonic micro-forging by two coaxial longitudinal waveguides with a fixed gap: model and application | |
| Dragobetskii et al. | Possibilities of the Electric Drive in the Implementation of the Intensifying Factors in the Plastic Deformation of Metals | |
| RU2438826C2 (en) | Method of producing hollow forged pieces | |
| Ibrahim et al. | An experimental study of the mechanics of ultrasonic tube-bending | |
| Padamurthy et al. | A review on analytical models for predicting forming force in incremental forming processes | |
| RU192651U1 (en) | Dorn for surface plastic deformation of holes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091225 |