RU2638473C2 - Method of reverse screw pressing (rsp) and comprehensive screw pressing (csp) - Google Patents
Method of reverse screw pressing (rsp) and comprehensive screw pressing (csp) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2638473C2 RU2638473C2 RU2013129568A RU2013129568A RU2638473C2 RU 2638473 C2 RU2638473 C2 RU 2638473C2 RU 2013129568 A RU2013129568 A RU 2013129568A RU 2013129568 A RU2013129568 A RU 2013129568A RU 2638473 C2 RU2638473 C2 RU 2638473C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- twisting
- pressing
- deformation
- workpiece
- reverse screw
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
- B21C23/01—Extruding metal; Impact extrusion starting from material of particular form or shape, e.g. mechanically pre-treated
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
- B21C23/02—Making uncoated products
- B21C23/20—Making uncoated products by backward extrusion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C37/00—Manufacture of metal sheets, rods, wire, tubes, profiles or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
- B21C37/06—Manufacture of metal sheets, rods, wire, tubes, profiles or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
Landscapes
- Forging (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области деформации металлов и может быть использовано для прессования любых металлов, включая тугоплавкие и химически активные. Наиболее близким аналогом является способ винтовой экструзии (ВЭ) металла [1], где в специализированных установках прессования производят деформацию металла путем его продавливания через винтовую фильеру, что позволяет получать очень мелкозернистую структуру и, как следствие, высокие механические свойства в обработанных заготовках.The invention relates to the field of metal deformation and can be used for pressing any metals, including refractory and chemically active ones. The closest analogue is the method of screw extrusion (CE) of a metal [1], where in specialized pressing plants deform metal by forcing it through a screw die, which allows to obtain a very fine-grained structure and, as a result, high mechanical properties in the processed workpieces.
В качестве первого прототипа предлагаемого изобретения принят метод кручения под высоким давлением (КВД) в наковальнях Бриджмана [2], где пластическая деформация образца производится в результате сдвига материала под действием крутящего момента и усилия прессования. При кручении под давлением момент и сила имеют активный характер. Данный прототип позволяет обрабатывать любые металлы, включая тугоплавкие и химически активные, измельчая структуру до нанокристаллической размерности за короткое время.As the first prototype of the invention, the method of high pressure torsion (HPC) in Bridgman anvils [2], where the plastic deformation of the sample is a result of shear of the material under the action of torque and pressing force, is adopted. When torsion under pressure, the moment and force are active. This prototype allows you to process any metals, including refractory and chemically active, grinding the structure to nanocrystalline dimension in a short time.
В качестве второго прототипа принят метод всесторонней ковки (ВК) металлов [2], где производится постоянное изменение осей деформации. При этом от перехода к переходу направление деформирования заготовки и направление сдвига меняется на 90°. Это позволяет деформировать объемные образцы до наноструктурного состояния, но с относительно низкой скоростью измельчения структуры. Недостатком способа является малый объем деформированного образца.As a second prototype, the method of comprehensive forging (VK) of metals [2] is adopted, where a constant change in the axes of deformation is performed. In this case, from the transition to the transition, the direction of deformation of the workpiece and the direction of shear changes by 90 °. This allows bulk samples to be deformed to a nanostructured state, but with a relatively low rate of structure refinement. The disadvantage of this method is the small volume of the deformed sample.
Как показала практика, методом равнокапального углового прессования РКУ и винтовой экструзии ВЭ нельзя получить заготовки из титана более 10 мм в диаметре. Методом кручения под высоким давлением КВД нельзя получить заготовку толще 1 мм и более 10 мм по диаметру.As practice has shown, it is impossible to obtain billets of titanium more than 10 mm in diameter by equal-angle angular pressing of ECG and screw extrusion of HE. It is impossible to obtain a workpiece thicker than 1 mm and more than 10 mm in diameter by the high-pressure torsion method.
Всесторонняя ковка ВК позволяет произвести относительно большой объем заготовки, массой до 10 кг, где можно добиться формирования наноструктуры. Но для изготовления массивных деталей требуются заготовки значительно больших габаритов.Comprehensive forging of VK allows producing a relatively large volume of the workpiece, weighing up to 10 kg, where it is possible to achieve the formation of a nanostructure. But for the manufacture of massive parts, workpieces of significantly larger dimensions are required.
Предлагаемые способы ОВП и ВВП позволяют осуществлять интенсивную пластическую деформацию любых металлов, при этом решая задачу получения заданной структуры в большом объеме заготовки. Процесс позволяет с наименьшими временными и экономическими затратами производить как наноструктурный, так и субмикрокристаллический металлы.The proposed ORP and GDP methods allow intensive plastic deformation of any metals, while solving the problem of obtaining a given structure in a large volume of the workpiece. The process makes it possible to produce both nanostructured and submicrocrystalline metals with the least time and cost.
Целью изобретения является повышение эффективности использования и расширение технических возможностей за счет получения изделий с особыми свойствами, имеющих повышенные механические свойства.The aim of the invention is to increase the efficiency of use and expand technical capabilities by obtaining products with special properties having enhanced mechanical properties.
Поставленная цель достигается тем, что способ обратного винтового прессования металла включает получение заготовки и прессование ее в штампе пуансоном, отличается тем, что заготовка перед ее прессованием подвергается скручиванию на определенный угол, за счет граней, имеющихся на ее поверхности и далее, размещаясь в штампе за счет опоры гранями на его внутренний контур, прессуется вдоль оси скручивания до нужного размера, количество оборотов скручивания и степень разовой деформации прессования определяется исходя из пластических свойств металла и достижение нужного размера кристаллической структуры заготовки производится за счет многократного скручивания и прессования. Заготовка под прессование с целью обеспечения операции скручивания может производиться методом литья или жидкой штамповки граненого сечения, а так же с целью обеспечения высокоскоростного нагрева заготовка может производиться большой длины и малого сечения. Между операциями скручивания и деформации возможен промежуточный нагрев, так же возможно обеспечить нагрев, подобрав определенную скорость скручивания и прессования, или возможно осуществить ступенчатую деформацию с понижением температуры на последующих этапах деформирования.This goal is achieved in that the method of screw reverse pressing of metal involves obtaining a workpiece and pressing it in a stamp with a punch, characterized in that the workpiece is twisted at a certain angle before pressing, due to the faces existing on its surface and then placed in a stamp beyond the counting is supported by the faces on its inner contour, it is pressed along the axis of twisting to the desired size, the number of turns of twisting and the degree of one-time deformation of pressing is determined based on plastic metal tv and achieving the desired size of the crystalline structure of the workpiece is achieved through repeated twisting and pressing. The billet for pressing in order to ensure the twisting operation can be made by casting or liquid stamping of a cut section, and in order to ensure high-speed heating, the billet can be produced of large length and small section. Between the operations of twisting and deformation, intermediate heating is possible, it is also possible to provide heating by selecting a certain speed of twisting and pressing, or it is possible to carry out stepwise deformation with decreasing temperature in the subsequent stages of deformation.
Способ всестороннего винтового прессования включает получение квадратной заготовки и последующее ее прессование в штампе пуансонами, отличающийся тем, что перед прессованием квадратной заготовки она скручивается вокруг длинной оси и прессуется, размещаясь в штампе с упором граней на внутренний контур штампа до шайбы толщиной, равной стороне исходного квадрата, далее шайба прессуется в стесненном состоянии за счет пуансонов снова на квадрат исходных размеров, меняя направление деформации на 90° от оси скручивания, при этом образуется замкнутый процесс, который может повторяться многократно. Процесс всестороннего винтового прессования может следовать сразу за процессом обратного винтового прессования, где заготовка под прессование может производиться путем литья или обычной деформации, где направление скручивания при прессовании может меняться на противоположное по отношению к предыдущему прессованию и где возможен промежуточный нагрев заготовки. A method of comprehensive screw pressing involves obtaining a square billet and pressing it in a stamp with punches, characterized in that before pressing a square billet, it is twisted around a long axis and pressed, placed in a stamp with the edges resting on the inner contour of the stamp to a washer with a thickness equal to the side of the original square , then the puck is pressed in a constricted state due to the punches again to the square of the initial dimensions, changing the direction of deformation by 90 ° from the axis of twisting, while closed process that can be repeated many times. The all-round screw pressing process can immediately follow the reverse screw pressing process, where the billet for pressing can be produced by casting or normal deformation, where the direction of twisting during pressing can be reversed in relation to the previous pressing and where intermediate heating of the workpiece is possible.
Для того чтобы осуществить процесс винтового прессования с наименьшими затратами, необходима заготовка с наименьшей величиной зерна, где нет накопленной деформации. Такую заготовку, возможно, производить методом литья или жидкой штамповки, заполняя расплавом кристаллизаторы небольшого сечения с интенсивным перемешиванием расплава до момента его полной кристаллизации. Для снижения затрат производство наноструктурного металла целесообразно начинать с литых заготовок, имеющих минимально возможную величину зерна.In order to carry out the screw pressing process at the lowest cost, a blank with the smallest grain size is needed, where there is no accumulated deformation. It is possible to produce such a billet by casting or liquid stamping, filling small-section crystallizers with melt with intensive mixing of the melt until it is completely crystallized. To reduce costs, it is advisable to start the production of nanostructured metal from cast billets having the smallest possible grain size.
Формированию наименьшей величины зерна способствует интенсивный отвод тепла от кристаллизующегося расплава, а так же интенсивное перемешивание расплава до момента полной кристаллизации. Уменьшение сечения кристаллизатора, куда поступает расплав, увеличивает скорость кристаллизации. Но уменьшение площади сечения кристаллизатора можно проводить только до определенного предела, так как заготовка будет производиться не достаточно большего объема.The formation of the smallest grain size is facilitated by intensive heat removal from the crystallizing melt, as well as intensive mixing of the melt until complete crystallization. Reducing the cross-section of the mold, where the melt enters, increases the rate of crystallization. But the reduction in the cross-sectional area of the mold can only be carried out to a certain limit, since the workpiece will not be produced in a sufficiently large volume.
Площадь охлаждения и массу заготовки возможно увеличить за счет ее длины, но увеличение длины так же необходимо проводить до определенного предела. Наиболее оптимальные размеры заготовки под винтовое прессование необходимо подбирать исходя из массы деталей, которые производятся промышленностью, например, если масса готовых деталей находится в пределах 150÷300 кг, то масса заготовки под интенсивную пластическую деформацию должна находиться в пределах 350÷500 кг. Для такой заготовки, если принять площадь сечения в 1 дм2, для набора массы в 450 кг длина заготовки составит 10 м. При производстве методом литья заготовки данных габаритов можно за счет внутренней геометрии кристаллизатора усилить теплоотвод от расплава к кристаллизатору.The cooling area and the mass of the workpiece can be increased due to its length, but the increase in length must also be carried out to a certain limit. The most optimal dimensions of a workpiece for screw pressing must be selected based on the mass of parts that are produced by industry, for example, if the mass of finished parts is in the range of 150–300 kg, then the mass of the workpiece for intense plastic deformation should be in the range of 350–500 kg. For such a billet, if we take a cross-sectional area of 1 dm 2 , for a mass gain of 450 kg, the length of the billet will be 10 m. When casting a billet of these dimensions, the heat transfer from the melt to the mold can be enhanced due to the internal geometry of the mold.
При площади внутреннего сечения кристаллизатора, равной 1 дм2, круглый кристаллизатор будет иметь длину периметра, равную 3,54 дм, квадратный кристаллизатор 4 дм, а треугольный кристаллизатор 4,56 дм. Это означает, что от расплава массой 450 кг тепло в круглом кристаллизаторе длиной 10 м будет отводиться через площадь 354 дм2, в квадратном через 400 дм2, а в треугольном 456 дм2. Как показывают расчеты, при различной геометрии сечения кристаллизатора будет различная скорость теплоотвода, наименьшая скорость теплоотвода будет у круглых кристаллизаторов, а наибольшая у треугольных кристаллизаторов. Все остальные равносторонние многогранники по площади охлаждения занимают промежуточные положения. Чем больше граней у фигуры, описывающей внутренний контур кристаллизатора, тем охлаждение слитка меньше. Поэтому для производства литой заготовки наиболее подходит треугольная форма кристаллизатора. Присутствие граней на заготовке имеет технологический характер, это необходимо для осуществления операции скручивания заготовки. Для скручивания требуются грани, чтобы удерживать часть заготовки в специальной оправке, а другую часть поворачивать за счет другой оправки.With an internal cross-sectional area of the mold equal to 1 dm 2 , the round mold will have a perimeter length of 3.54 dm, the square mold is 4 dm, and the triangular mold is 4.56 dm. This means that heat from a melt weighing 450 kg in a circular mold with a length of 10 m will be removed through an area of 354 dm 2 , in a square through 400 dm 2 , and in a triangular 456 dm 2 . As calculations show, with different geometry of the mold section, there will be different heat sink speeds, the lowest heat sink speeds will be for round molds, and the highest for triangular molds. All other equilateral polyhedra in the cooling area occupy intermediate positions. The more faces of the figure describing the internal circuit of the mold, the less cooling the ingot. Therefore, the triangular shape of the mold is most suitable for the production of cast billets. The presence of faces on the workpiece is of a technological nature, this is necessary for the operation of twisting the workpiece. For twisting, faces are required to hold part of the workpiece in a special mandrel, and turn the other part due to another mandrel.
Как показал опыт, при осуществлении различных видов интенсивной пластической деформации кручение заготовки позволяет за наименьшее время произвести измельчение структуры по сравнению с другими схемами деформирования. Например, за счет кручения под высоким давлением на 3÷5 оборотов достигается такая величина зерна, которую при использовании обычных схем одноосного деформирования можно получить, если сжать или растянуть заготовку более чем в миллион раз. Ограничение по массе и объему заготовки при использовании методов ВЭ и КВД связано с очень большими силами трения, образующимися при деформации между металлом и инструментом. Увеличение массы заготовки приводит к увеличению трения и ограничению прочности инструмента, который начинает ломаться при деформации.As experience has shown, in the implementation of various types of intense plastic deformation, the torsion of the workpiece allows for the smallest time to grind the structure in comparison with other deformation schemes. For example, due to torsion under high pressure for 3 ÷ 5 revolutions, such a grain size is achieved that using conventional uniaxial deformation schemes can be obtained if the workpiece is compressed or stretched more than a million times. The restriction on the mass and volume of the workpiece when using the VE and HPC methods is associated with very large friction forces generated during deformation between the metal and the tool. An increase in the mass of the workpiece leads to an increase in friction and a limitation of the strength of the tool, which begins to break upon deformation.
Для увеличения объема деформируемого металла применяют метод всесторонней ковки ВК, но этот метод позволяет деформировать ограниченный объем металла с низкой скоростью измельчения структуры. Всесторонняя ковка не позволяет производить деформацию в замкнутом объеме инструмента, как следствие это снижает степень деформации и скорость измельчения структуры металла.To increase the volume of the deformable metal, the method of comprehensive forging of the VK is used, but this method allows you to deform a limited volume of metal with a low rate of structure grinding. Comprehensive forging does not allow deformation in the enclosed volume of the tool, as a result, this reduces the degree of deformation and the rate of grinding of the metal structure.
Для того чтобы решить проблему увеличения скорости деформации и увеличения массы заготовки, предлагается процесс винтового прессования. Для этого процесса наиболее эффективно использование литой заготовки с мелкозернистой структурой малого сечения и большой длины, которую возможно нагревать с высокой скоростью.In order to solve the problem of increasing the strain rate and increasing the mass of the workpiece, a screw pressing process is proposed. For this process, it is most efficient to use a cast billet with a fine-grained structure of small cross section and long length, which can be heated at high speed.
На Фиг.1а, в качестве примера винтового прессования, показана заготовка 1 длиной 10 метров, треугольного сечения со стороной, равной 152 мм, площадью 1 дм2, которая после электроконтактного высоко скоростного нагрева, предотвращающего рост зерна, проходит (Фиг.1б) через оправку 2 и попадает во втулку 3, внутренняя часть оправки и втулки соответствует геометрии заготовки.On figa, as an example of screw pressing, shows a blank 1 of a length of 10 meters, triangular section with a side equal to 152 mm, an area of 1 dm 2 , which after high-speed electrical contact heating, preventing grain growth, passes (Fig.1b) through the
Оправка удерживает заготовку, а втулка вместе с частью заготовки поворачивается на определенный угол вокруг оси. Угол поворота рассчитывается в зависимости от пластических свойств материала. Или скручивание заготовки производится с применением обратной связи, за счет датчиков, по которым определяется максимально возможный угол скручивания. По превышению степени скручивания металл будет подавать сигнал датчикам о накопленной деформации, которая может развиться в трещину. По достижении данного состояния скручивания прекращается. Заготовка, выходя из оправки, скручивается втулкой с периодической остановкой или с постоянной подачей. На Фиг.1в изображена скрученная заготовка 1.The mandrel holds the workpiece, and the sleeve, along with part of the workpiece, rotates a certain angle around the axis. The rotation angle is calculated depending on the plastic properties of the material. Or twisting the workpiece using feedback, due to the sensors, which determine the maximum possible angle of twisting. Upon exceeding the degree of twisting, the metal will signal the sensors about the accumulated deformation, which can develop into a crack. Upon reaching this state of twisting stops. The workpiece, leaving the mandrel, is twisted by a sleeve with a periodic stop or with a constant feed. Figure 1c shows a twisted blank 1.
На Фиг.1г изображена схема прессования (набора металла) скрученной заготовки 1 в штампе 4, пуансоном 5. Внутреннее сечение штампа может быть различной геометрии - круглым, квадратным, шестигранным, треугольным и т.д. Скрученная заготовка, если рассматривать ее с торца, будет описывать вершинами граней окружность, которая, в свою очередь, будет вписана во внутренний контур второго штампа.On Figg shows a diagram of the pressing (set of metal) twisted
Для осадки заготовки в штампе наиболее подходит треугольная форма (Фиг.1г), куда вписывается эта окружность. Площадь скрученной треугольной заготовки 1 и площадь треугольного сечения штампа 4 имеют соотношение 1÷4. После прессования в штампе скрученной заготовки длиной 10 м длина прессованной заготовки будет 2,5 м, при этом степень деформации составит:For draft blanks in a stamp, a triangular shape is most suitable (Fig. 1d), where this circle fits. The area of the twisted
где Ho - длина заготовки до деформации, where H o - the length of the workpiece before deformation,
Hк - длина заготовки после деформации.H to - the length of the workpiece after deformation.
Заготовку большой длины наиболее эффективно (Фиг.1г, д, е) прессовать двумя пуансонами 5, это позволяет достичь более высокой скорости и более высокого давления деформации.A long workpiece is most efficiently pressed (Fig. 1d, d, e) by pressing with two
На Фиг.1ж показан момент извлечения полученной заготовки 1 длиной 2,5 метра, площадью 4 дм2 со стороной 304 мм из штампа 4, под действием одного из пуансонов 5. Заготовка попадает во втулку 6, которая начинает сразу на выходе из штампа скручивать заготовку на определенный угол. Величина скручивания будет зависеть от пластических свойств металла и температуры нагрева. Направление скручивания может совпадать с прежним направлением или может быть направлено в противоположную сторону. Изменение направления скручивания позволяет более интенсивно измельчать структуру металла. После второго скручивания заготовки можно ее направить на деформацию или на нагрев под деформацию.Figure 1g shows the moment of extraction of the obtained
После скручивания возможно произвести дополнительную деформацию за счет прессования заготовки в круг, восьмигранник, шестигранник или квадрат. На Фиг.1з, и, к, л показано прессование заготовки 1 в штампе 7 с внутренним квадратным сечением пуансоном 8, где заготовка опирается на упор 9. В данном случае для упрощения конструкции можно использовать один пуансон. Если прессовать в квадрат, то скрученная заготовка должна быть вписана в его внутренний контур, где диаметр окружности будет равен стороне квадрата длиной 351 мм. При этом площадь заготовки будет соотноситься к площади квадрата как 1:3,08. После прессования заготовки будет получен квадрат длиной 812 мм со стороной 351 мм.After twisting, it is possible to produce additional deformation by pressing the workpiece into a circle, octahedron, hexagon or square. On figs, and, to, l shows the pressing of the
На Фиг.1м при выпрессовке заготовки 1 из штампа 7 пуансоном 8 заготовка попадает во втулку 10, которая скручивает заготовку по всей длине на выходе из штампа.In Fig. 1m, when pressing the
На Фиг.1н, о, п, р показано прессование скрученной квадратной заготовки 1 в круглом штампе 11 пуансонами 12 и 13. Конечная толщина заготовки 1 в виде круглой шайбы будет равна 351 мм, то есть равна стороне будущего квадрата длиной 812 мм, который в дальнейшем будет прессоваться из этой шайбы, с поворотом направления прессования на 90°, как при всесторонней ковке. Прессование (Фиг.1с, т, у) заготовки 1 производится пуансонами 14 по вертикали и пуансонами 15 по горизонтали с упорами 16. На Фиг.1ф показан момент выхода заготовки 1 из штампа под действием пуансона 15 и ее скручивание втулкой 17. Далее скрученная заготовка 1 может снова поступать на деформацию в штамп (Фиг.1н).On fig.1n, o, p, p shows the pressing of a twisted
На первой стадии деформации длинномерной заготовки, по схеме скручивания и далее прессование, где прессование производится по оси скручивания, способ получил название - обратное винтовое прессование (ОВП). Термин обратный обозначает увеличение сечения заготовки от малого к большому. При обычной деформации идет уменьшение сечения.At the first stage of deformation of a long workpiece, according to the twisting scheme and then pressing, where pressing is performed along the axis of twisting, the method is called reverse screw pressing (ORP). The term reverse denotes an increase in the cross section of the workpiece from small to large. With ordinary deformation, the cross section decreases.
При изменении направления прессования относительно оси скручивания на 90° способ получил название всестороннего винтового прессования ВВП.When changing the direction of pressing relative to the axis of twisting by 90 °, the method is called the comprehensive screw pressing of GDP.
Деформация по методу ОВП, может производиться многократно за счет преобразования конечной заготовки путем обычной деформации в длинномерную исходную заготовку. Как и деформация по методу ВВП, где начальную заготовку можно произвести путем обычного литья или жидкой штамповки. Эти способы могут считаться самостоятельными, так как после ОВП или ВВП заготовка может поступать на обычную деформацию. При этом способ ВВП или ОВП возможно осуществлять, сразу минуя друг друга, используя литую заготовку или заготовку, полученную обычной деформацией. Деформация по методу ВВП, где необходимо полученную круглую шайбу за счет бокового прессования преобразовать в квадрат, затем его скрутить и спрессовать в шайбу, производиться по замкнутой схеме, поэтому операцию прессования в квадрат - скручивание-прессование в шайбу, возможно производить многократно, аналогично методу всесторонней ковки. Принципиальное отличие метода ВК от ОВП и ВВП заключается в том, что в первом случае металл подвергается свободной ковке, а во втором стесненному прессованию, переходящему во всестороннее прессование. Как известно, прессование отличается от свободной осадки и ковки, так как при прессовании металл подвергается всестороннему сжатию и поэтому имеет наибольшую пластичность. Поэтому методами ОВП и ВВП возможно осуществлять деформацию с большой степенью обжатия металла.Deformation by the method of redox potential can be performed many times by converting the final workpiece by conventional deformation into a long initial workpiece. As well as deformation by the GDP method, where the initial procurement can be done by conventional casting or liquid stamping. These methods can be considered independent, since after ORP or GDP, the workpiece can go to normal deformation. In this case, the method of GDP or ORP can be implemented immediately bypassing each other using a cast billet or a billet obtained by ordinary deformation. Deformation by the GDP method, where it is necessary to convert the obtained round washer into a square due to lateral pressing, then twist it and compress it into a washer, performed in a closed circuit, therefore, the pressing operation into a square - twisting-pressing into a washer can be performed many times, similarly to the comprehensive method forging. The fundamental difference between the VK method and the ORP and GDP is that in the first case, the metal is subjected to free forging, and in the second case it is cramped pressing, which passes into comprehensive pressing. As is known, pressing differs from free upsetting and forging, since during pressing the metal undergoes comprehensive compression and therefore has the greatest ductility. Therefore, using the methods of redox potential and GDP, it is possible to deform with a high degree of metal reduction.
Равнокапальное угловое прессование, винтовая экструзия и кручение под высоким давлением производят всестороннее обжатие металла на всем временном участке деформирования. Обратное винтовое прессование и всестороннее винтовое прессование идет во времени с постепенным увеличением давления в объеме деформируемого металла, которое достигает максимума в конце деформации. Это позволяет осуществлять процесс деформации при минимальном трении между заготовкой и инструментом. Эта особенность позволяет методом ОВП и ВВП обрабатывать заготовки большого объема и массы.Equal-drop angular pressing, screw extrusion and torsion under high pressure perform comprehensive compression of the metal over the entire temporary deformation section. Reverse screw pressing and comprehensive screw pressing occurs in time with a gradual increase in pressure in the volume of the wrought metal, which reaches a maximum at the end of the deformation. This allows the process of deformation with minimal friction between the workpiece and the tool. This feature allows for the processing of large volume and mass blanks using the AFP and GDP methods.
На Фиг.1н-ф показана периодически повторяющаяся схема всестороннего винтового прессования. На Фиг.1а-р показана схема обратного винтового прессования.On fig.1n-f shows a recurring pattern of comprehensive screw pressing. On figa-p shows a diagram of the reverse screw pressing.
Для труднодеформируемых сплавов возможно предусмотреть дополнительный подогрев заготовки по поверхности индуктором. При прессовании возможно подобрать такую скорость деформации, когда выделяемая теплота будет компенсироваться теплопередачей инструменту. Для осуществления процессов ОВП и ВВП возможно создать прессующую машину, которая позволяет деформировать металл с большой степенью и с большой скоростью деформации. Процесс можно полностью автоматизировать.For difficult-to-deform alloys, it is possible to provide additional heating of the workpiece over the surface with an inductor. When pressing, it is possible to select such a strain rate when the heat generated is compensated by the heat transfer tool. To implement the processes of redox potential and GDP, it is possible to create a pressing machine that allows the metal to be deformed with a high degree and with a high deformation rate. The process can be fully automated.
При практическом внедрении данного способа на предприятиях возможно поставлять на рынок заготовки металла с наноструктурой. Цена этих заготовок будет значительно выше обычного металла в слитках. Это позволит предприятиям освоить новые сектора рынка, где прочность металла может возрасти в 2÷4 раза при сохранении пластичности. Это особенно актуально при создании новых авиационных сплавов.With the practical implementation of this method at enterprises, it is possible to supply metal blanks with a nanostructure to the market. The price of these blanks will be significantly higher than ordinary metal bullion. This will allow enterprises to master new market sectors where the strength of the metal can increase 2-4 times while maintaining ductility. This is especially true when creating new aviation alloys.
ЛИТЕРАТУРАLITERATURE
[1]. А.Е. Бейгельзгшер, В.Н. Варюхин и др. - Винтовая экструзия - процесс накопления деформации, - Донецк, Донецкая фирма наукоемких технологий НАН Украины (Фирма ТЕАН), 2003 г.[one]. A.E. Beigelsger, V.N. Varyukhin et al. - Screw extrusion - the process of accumulation of deformation, - Donetsk, Donetsk company of high technology of the National Academy of Sciences of Ukraine (TEAN Firm), 2003
[2]. О.А. Кайбышев, Ф.З. Утяшев - Сверхпластичность, измельчение структуры и обработка труднодеформируемых сплавов, - М.: Из-во "Наука", 2002 г. (стр.129-142, 229-232).[2]. O.A. Kaybyshev, F.Z. Utyashev - Superplasticity, refinement of the structure and processing of hard-to-deform alloys, - M .: Izd-vo Nauka, 2002 (pp. 129-142, 229-232).
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013129568A RU2638473C2 (en) | 2013-06-27 | 2013-06-27 | Method of reverse screw pressing (rsp) and comprehensive screw pressing (csp) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013129568A RU2638473C2 (en) | 2013-06-27 | 2013-06-27 | Method of reverse screw pressing (rsp) and comprehensive screw pressing (csp) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013129568A RU2013129568A (en) | 2015-01-10 |
| RU2638473C2 true RU2638473C2 (en) | 2017-12-13 |
Family
ID=53278823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013129568A RU2638473C2 (en) | 2013-06-27 | 2013-06-27 | Method of reverse screw pressing (rsp) and comprehensive screw pressing (csp) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2638473C2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114472576B (en) * | 2022-01-14 | 2024-03-19 | 合肥工业大学 | Ultra-fine grain bar extrusion-torsion large plastic deformation die and forming method |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4208897A (en) * | 1977-07-12 | 1980-06-24 | Swiss Aluminium Ltd. | Process and equipment for the commercial indirect extrusion of long lengths of metal, in particular long as-cast billets into sections or the like |
| SU912320A1 (en) * | 1980-07-01 | 1982-03-15 | Предприятие П/Я В-2869 | Line for preparing band of tube welding unit |
| UA68973A (en) * | 2003-11-24 | 2004-08-16 | Yakiv Yukhymovych Beihelzimer | Method for deformation treatment of materials |
| RU2341345C2 (en) * | 2006-04-10 | 2008-12-20 | Институт физико-технических проблем Севера СО РАН | Method of combined intensive plastic deformation of stocks |
| UA92301C2 (en) * | 2010-06-08 | 2010-10-11 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Венчурная Компания "Интел Менеджмент" | method of pressing profiles from metal alloys |
-
2013
- 2013-06-27 RU RU2013129568A patent/RU2638473C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4208897A (en) * | 1977-07-12 | 1980-06-24 | Swiss Aluminium Ltd. | Process and equipment for the commercial indirect extrusion of long lengths of metal, in particular long as-cast billets into sections or the like |
| SU912320A1 (en) * | 1980-07-01 | 1982-03-15 | Предприятие П/Я В-2869 | Line for preparing band of tube welding unit |
| UA68973A (en) * | 2003-11-24 | 2004-08-16 | Yakiv Yukhymovych Beihelzimer | Method for deformation treatment of materials |
| RU2341345C2 (en) * | 2006-04-10 | 2008-12-20 | Институт физико-технических проблем Севера СО РАН | Method of combined intensive plastic deformation of stocks |
| UA92301C2 (en) * | 2010-06-08 | 2010-10-11 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Венчурная Компания "Интел Менеджмент" | method of pressing profiles from metal alloys |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013129568A (en) | 2015-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101406906B (en) | Method for preparing magnesium alloy section bar by continuous corner shearing and squeezing shaping and mold | |
| JP5688593B2 (en) | Method and apparatus for manufacturing twist drill or screw in metal elongated member with spiral groove | |
| Guo et al. | Enhanced microstructure homogeneity and mechanical properties of AZ31 magnesium alloy by repetitive upsetting | |
| CN1253258C (en) | Method for rolling and forming rectangular section aluminium alloy ring piece | |
| Rosochowski | Processing metals by severe plastic deformation | |
| JP2009172657A (en) | High performance magnesium alloy member and manufacturing method thereof | |
| CN105603346A (en) | Forging method for improving microstructure uniformity of TC18 titanium alloy bars | |
| KR20090115471A (en) | Apparatus and method for grain refinement of tubular material using ECA process | |
| Wang et al. | Severe plastic deformation techniques for bulk ultrafine-grained materials | |
| KR20020075183A (en) | Method and apparatus for fine particle formation | |
| CN108472703B (en) | Method for producing rods from titanium alloys | |
| Faraji et al. | Accumulative torsion back (ATB) processing as a new plastic deformation technique | |
| Wei et al. | Finite element analysis of deformation behavior in continuous ECAP process | |
| RU2638473C2 (en) | Method of reverse screw pressing (rsp) and comprehensive screw pressing (csp) | |
| CN105970130B (en) | A kind of method that alternately backward extrusion prepares fine grain magnesium alloy | |
| CN108326041A (en) | A kind of equidistant milling method of helical tapered roll of large-scale titanium alloy ultra fine grained steel bar | |
| RU2329108C2 (en) | Method of metals pressing and device for its implementation | |
| RU2406588C2 (en) | Method of forging in four-hammer forging device | |
| Rosochowski et al. | Finite element analysis of two-turn Incremental ECAP | |
| Bruder et al. | Severe plastic deformation by equal channel angular swaging | |
| RU2560474C2 (en) | Method of continuous equal channel angular pressing of metal blanks in form of rod | |
| Kim et al. | Superplastic gas pressure forming of Zr65Al10Ni10Cu15 metallic glass sheets fabricated by squeeze mold casting | |
| RU2659558C2 (en) | Method of producing a workpiece with a fine-grained structure and a device for carrying it out | |
| RU2315117C2 (en) | Method of deformation treatment of materials and device for realization of this method | |
| CN107030236B (en) | A kind of isometric continuous shearing shaping method and apparatus repeatedly of metal |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200628 |