Спосіб отримання кованих поковок високої точності на гідравлічних пресах

Номер патенту: 116973

Опубліковано: 12.06.2017

Автор: Корчак Олена Сергіївна

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Спосіб отримання кованих поковок високої точності на гідравлічних пресах, що полягає у гальмуванні рухомої поперечини закриттям напірного клапана робочих циліндрів з відповідними конструктивною та швидкісною характеристиками, який відрізняється тим, що напірний клапан робочих циліндрів закривають таким чином, щоб досягнення рухомою поперечиною необхідного розміру поковки співпадало з початком декомпресії робочих циліндрів від високого тиску та заповненням зворотних циліндрів рідиною високого тиску від акумулятора, які реалізують одночасно, при цьому з моменту початку закриття напірного клапана робочих циліндрів системою автоматичного керування здійснюють прогнозування величини вибігу із урахуванням інтенсивності знеміцнення металу поковки та випрямлення рухомого стола преса після закриття впускного клапана робочих циліндрів, відповідно до залежності:

де  - зведені до рухомої поперечини рухомі маси металу та рідини, кг; ,  - швидкість та переміщення рухомої поперечини відповідно, м/с;  - поточне значення часу протікання процесу, с;  - похідна швидкості  за часом , м/с2;  - активне зусилля, що діє на рухому поперечину, Н;  - зведена до рухомої поперечини лінійна жорсткість гідролінії «зливний бак - робочі циліндри», Н/м;  - сила опору поковки при високотемпературному пластичному деформуванні, Н;  - максимальний тиск в робочих циліндрах в момент закриття напірного клапана робочих циліндрів, МПа;  - активна площа робочих циліндрів, м2;  - коефіцієнт інтенсивності знеміцнення металу поковки, Н/с;  - показник ступеня знеміцнення;  - коефіцієнт жорсткості стола преса; , , ,  - коефіцієнти полінома, що описує випрямлення рухомого стола;  - поточний тиск у робочих циліндрах, МПа.

Текст

Реферат: UA 116973 U UA 116973 U 5 10 15 20 25 30 Корисна модель належить до машинобудування, а саме до обробки матеріалів тиском, і може знайти застосування при проектуванні та модернізації ковальсько-пресового обладнання, а також при розробці технологічних процесів кування високоточних заготовок. Відомий спосіб визначення величини знеміцнення металу при високотемпературному пластичному деформуванні, згідно з яким використовують в'язко-пружну модель Максвелла та на базі монотонно зростаючої експоненціальної функції визначають напруги в поковці в залежності від швидкості деформації, модуля пружності Юнга та часу релаксації [1]. Відомий також, вибраний як прототип, спосіб забезпечення точності кування, згідно з яким рухому поперечину преса гальмують на заданому розмірі закриттям напірного клапана робочих циліндрів з відповідними конструктивною та швидкісною характеристиками [2]. Загальними суттєвими ознаками відомого і способу, що заявляється, є: гальмування рухомої поперечини закриттям напірного клапана робочих циліндрів з відповідними конструктивною та швидкісною характеристиками. Недоліком цього процесу є неврахування процесу знеміцнення металу поковки при високотемпературному пластичному деформуванні та пружності металоконструкції преса наприкінці робочого ходу під час переключення системи керування на здійснення декомпресії робочих циліндрів від високого тиску. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення відомого способу, в якому шляхом усунення впливу зміцнення матеріалу поковок та жорсткості рухомого стола преса на кінцеві розміри поковки забезпечується підвищення точності кування, ефективності реалізації технологічного процесу та продуктивності гідравлічних пресів. Поставлена задача вирішується тим, що напірний клапан робочих циліндрів закривають таким чином, щоб досягнення рухомою поперечиною необхідного розміру поковки співпадало з початком декомпресії робочих циліндрів від високого тиску та заповненням зворотних циліндрів рідиною високого тиску від акумулятора, які реалізують одночасно, при цьому з моменту початку закриття напірного клапана робочих циліндрів системою автоматичного керування здійснюють прогнозування величини вибігу із урахуванням інтенсивності знеміцнення металу поковки та випрямлення рухомого стола преса після закриття впускного клапана робочих циліндрів, відповідно до залежності:  dVn  c  k нс  Sn  Rn  0; a  dt 3 2 Rn  pр _ нач  Fр  K З  t m  k сm  x1  pр  x 2  pр  x 3  pр  x 4 ,    де a - зведені до рухомої поперечини рухомі маси металу та рідини, кг; Vn , Sn - швидкість та переміщення рухомої поперечини відповідно, м/с; t - поточне значення часу протікання 2 процесу, с; dVn dt - похідна швидкості Vn за часом t , м/с ; c - активне зусилля, що діє на 35 рухому поперечину, Н; k нс - зведена до рухомої поперечини лінійна жорсткість гідролінії "зливний бак - робочі циліндри", Н/м; Rn - сила опору поковки при високотемпературному пластичному деформуванні, Н; pр _ нач - максимальний тиск в робочих циліндрах в момент 2 закриття напірного клапана робочих циліндрів, МПа; Fр - активна площа робочих циліндрів, м ; K З - коефіцієнт інтенсивності знеміцнення металу поковки, Н/с; m - показник ступеня 40 45 50 55 знеміцнення; k сm - коефіцієнт жорсткості стола преса; x 1 , x 2 , x 3 , x 4 - коефіцієнти полінома, що описує випрямлення рухомого стола; p р - поточний тиск у робочих циліндрах, МПа. За рахунок того, що напірний клапан робочих циліндрів закривають таким чином, щоб досягнення рухомою поперечиною необхідного розміру поковки співпадало з початком декомпресії робочих циліндрів від високого тиску та заповненням зворотних циліндрів рідиною високого тиску від акумулятора, які реалізують одночасно, та завдяки прогнозуванню величини вибігу системою автоматичного керування забезпечується усунення впливу зміцнення матеріалу поковок та жорсткості рухомого стола преса на кінцеві розміри поковки. Як результат цього - підвищуються точність кування, ефективність реалізації технологічного процесу та продуктивність гідравлічних пресів. Запропонований спосіб здійснюється таким чином. Гальмування рухомої поперечини здійснюється закриттям напірного клапана робочих циліндрів з відповідними конструктивною та швидкісною характеристиками. Напірний клапан робочих циліндрів закривають таким чином, щоб досягнення рухомою поперечиною необхідного розміру поковки співпадало з початком декомпресії робочих циліндрів від високого тиску та заповненням зворотних циліндрів рідиною високого тиску від акумулятора, які реалізують одночасно, при цьому з моменту початку закриття напірного клапана робочих циліндрів 1 UA 116973 U системою автоматичного керування здійснюють прогнозування величини вибігу із урахуванням інтенсивності знеміцнення металу поковки та випрямлення рухомого стола преса після закриття впускного клапана робочих циліндрів, відповідно до залежності:  dVn  c  k нс  Sn  Rn  0; a  dt 3 2 Rn  pр _ нач  Fр  K З  t m  k сm  x1  pр  x 2  pр  x 3  pр  x 4 ,   5  де a - зведені до рухомої поперечини рухомі маси металу та рідини, кг; Vn , Sn - швидкість та переміщення рухомої поперечини відповідно, м/с; t - поточне значення часу протікання 2 процесу, с; dVn dt - похідна швидкості Vn за часом t , м/с ; c - активне зусилля, що діє на рухому поперечину, Н; k нс - зведена до рухомої поперечини лінійна жорсткість гідролінії 10 "зливний бак - робочі циліндри", Н/м; R n - сила опору поковки при високотемпературному пластичному деформуванні, Н; pр _ нач - максимальний тиск в робочих циліндрах в момент 2 закриття напірного клапана робочих циліндрів, МПа; Fр - активна площа робочих циліндрів, м ; K З - коефіцієнт інтенсивності знеміцнення металу поковки, Н/с; m - показник ступеня знеміцнення; k сm - коефіцієнт жорсткості стола преса; x 1 , x 2 , x 3 , x 4 - коефіцієнти полінома, що описує випрямлення рухомого стола; p р - поточний тиск у робочих циліндрах, МПа. 15 20 25 30 Приклад здійснення способу. Розглянемо суть способу отримання кованих поковок високої точності на гідравлічних пресах. Спосіб може бути реалізований наступним чином. 1. У відповідності до показань датчиків переміщення рухомої поперечини та тиску у робочих циліндрах, а також на базі діаграм знеміцнення для різних марок матеріалів визначають величину інтенсивності знеміцнення поковки. 2. Гальмування рухомої поперечини здійснюється закриттям напірного клапана робочих циліндрів з відповідними конструктивною та швидкісною характеристиками. 3. Напірний клапан робочих циліндрів закривають таким чином, щоб досягнення рухомою поперечиною необхідного розміру поковки співпадало з початком декомпресії робочих циліндрів від високого тиску та заповненням зворотних циліндрів рідиною високого тиску від акумулятора, які реалізують одночасно. 4. З моменту початку закриття напірного клапана робочих циліндрів системою автоматичного керування здійснюють прогнозування величини вибігу із урахуванням інтенсивності знеміцнення металу поковки та випрямлення рухомого стола преса після закриття впускного клапана робочих циліндрів, відповідно до залежності:  dVn  c  k нс  Sn  Rn  0; a ,  dt 3 2 Rn  pр _ нач  Fр  K З  t m  k сm  x1  pр  x 2  pр  x 3  pр  x 4 ,    де a - зведені до рухомої поперечини рухомі маси металу та рідини, кг; Vn , Sn - швидкість та переміщення рухомої поперечини відповідно, м/с; t - поточне значення часу протікання 2 процесу, с; dVn dt - похідна швидкості Vn за часом t , м/с ; c - активне зусилля, що діє на 35 рухому поперечину, Н; k нс - зведена до рухомої поперечини лінійна жорсткість гідролінії "зливний бак - робочі циліндри", Н/м; Rn - сила опору поковки при високотемпературному пластичному деформуванні, Н; pр _ нач - максимальний тиск в робочих циліндрах в момент 2 закриття напірного клапана робочих циліндрів, МПа; Fр - активна площа робочих циліндрів, м ; K З - коефіцієнт інтенсивності знеміцнення металу поковки, Н/с; m - показник ступеня 40 знеміцнення; k сm - коефіцієнт жорсткості стола преса; x 1 , x 2 , x 3 , x 4 - коефіцієнти полінома, що описує випрямлення рухомого стола; p р - поточний тиск у робочих циліндрах, МПа. Наведений приклад підтверджує досягнення технічного результату - а саме: підвищення точності кування, ефективності реалізації технологічного процесу та продуктивності гідравлічних пресів. 45 Джерела інформації: 1. Марков О.Е. Установление аналитической связи между напряжениями и скоростями деформаций для моделирования процессов горячего деформирования / О.М. Марков // КШП. ОМД. - М., 2012. - № 7. - С. 32-37. 2 UA 116973 U 2. Cold and hot forging: fundamentals and applications / Taylan Altan, Gracious Ngaile, Gangshu Shen. - ASM International, 2004. - 334 p. ISBN 0-87170-805-1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 Спосіб отримання кованих поковок високої точності на гідравлічних пресах, що полягає у гальмуванні рухомої поперечини закриттям напірного клапана робочих циліндрів з відповідними конструктивною та швидкісною характеристиками, який відрізняється тим, що напірний клапан робочих циліндрів закривають таким чином, щоб досягнення рухомою поперечиною необхідного розміру поковки співпадало з початком декомпресії робочих циліндрів відвисокого тиску та заповненням зворотних циліндрів рідиною високого тиску від акумулятора, які реалізують одночасно, при цьому з моменту початку закриття напірного клапана робочих циліндрів системою автоматичного керування здійснюють прогнозування величини вибігу із урахуванням інтенсивності знеміцнення металу поковки та випрямлення рухомого стола преса після закриття впускного клапана робочих циліндрів, відповідно до залежності:  dVn  c  k нс  Sn  Rn  0; a  dt 3 2 Rn  pр _ нач  Fр  K З  t m  k сm  x1  pр  x 2  pр  x 3  pр  x 4 ,    де a - зведені до рухомої поперечини рухомі маси металу та рідини, кг; Vn , S n - швидкість та переміщення рухомої поперечини відповідно, м/с; t - поточне значення часу протікання 2 процесу, с; dVn dt - похідна швидкості Vn за часом t , м/с ; c - активне зусилля, що діє на 20 рухому поперечину, Н; k нс - зведена до рухомої поперечини лінійна жорсткість гідролінії «зливний бак - робочі циліндри», Н/м; R n - сила опору поковки при високотемпературному пластичному деформуванні, Н; pр _ нач - максимальний тиск в робочих циліндрах в момент 2 закриття напірного клапана робочих циліндрів, МПа; Fр - активна площа робочих циліндрів, м ; KЗ 25 - коефіцієнт інтенсивності знеміцнення металу поковки, Н/с; m - показник ступеня знеміцнення; k сm - коефіцієнт жорсткості стола преса; x 1 , x 2 , x 3 , x 4 - коефіцієнти полінома, що описує випрямлення рухомого стола; p р - поточний тиск у робочих циліндрах, МПа. Комп’ютерна верстка О. Гергіль Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3

Дивитися

Додаткова інформація

МПК / Мітки

МПК: B30B 15/00

Мітки: поковок, отримання, гідравлічних, пресах, спосіб, точності, кованих, високої

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/5-116973-sposib-otrimannya-kovanikh-pokovok-visoko-tochnosti-na-gidravlichnikh-presakh.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб отримання кованих поковок високої точності на гідравлічних пресах</a>

Подібні патенти