Способ изотермической штамповки

Способ изотермической штамповки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СЦИЛЛ ВП

РЕСПУБЛИК

3l$g В 21 3 5 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3353725/25-27 (22) 28.10.81 (46) 23.03.83. Бюл. 9 11 .(72) М.П.Найденов, A.Ñ.Aíèùåíêî, A Ï.Aíäðþùåíêî, A.Õ.Ïàøà, Н.lO.Ñîcíîâ.ский, В.И.Лепехов, A,È.Öûìáàë îê, .::.

A.A.Êðàïèíåâè÷ и Д.И. Чашников (53) 621.73.043(088.8) (56) 1. Фиглин С.З. и др. Иэотерми-.. ческое деформнрование металлов. М., "Машиностроение", 1978, с.218.

2. Авторское свидетельство СССР

9 .719752, кл. В 21 D 26/02,03.10.77 (прототип). (54) СПОСОБ ИЯОТЕРМИЧЕСКОЙ ШТАМПОВКИ (ЕГО ВАРИАНТЫ), SU„„ 1006015 .А (57) 1.СПОСОБ ИЗОТЕРИИЧЕСКОЙ ШТАМПОВ— КИ заключающийся в деформирований эаготовок, покрытых слоем сублимата и нагретых до оптимального диапазона температур деформации, в штампе, нат ретом до температуры, превьааающей тем-, пературу заготовок, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снииения выталкивающего усилия и расширения> но менклатуры используемого оборудования, в качестве покрытия используют сублимат с температурой возгонки ниае температуры штампа, но выл температуры заготовки, которую нагревают до нииней границы, а штамп до верхней грани . цы температурного диапазона деформа- . ции, после чего штампуют деталь.

1006015

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что отштампованную де- . таль выдерживают в штампе без приложе-. .ния усилия до полной возгонки сублимата.

3. Способ иэотермической штамповки путем деформирования нагретых заготовок в нагретом штампе, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью упрощения процесса и расширения номенклатуры используемого оборудования, перед штамповкой на формообразующую поверхность штампа наносят слой сублимата с температурой возгонки соответствуюИзобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для изотермической штамповки деталей из малопластичных и труднодеформируемых сплавов. 5

Известен способ иэотермической штамповки деталей, при котором нагре" тую заготовку выдавливают s штампе, имеющем такую же температуру t.1).

Известен способ штамповки дета- )0 лей из листовых заготовок в состоянии сверхпластичности путем деформирования нагретых заготовок, покрытых слоем сублимата, в штампе, нагретом до температуры, превышающей температуру заготовок t 2).

Однако для извлечения полученных известными способами деталей из штампа требуется значительное усилие выталкивания и большой ход толкателя., так как детали застревают в штампе по всей их боковой поверхности.

Увеличение хода толкателя усложняет изготовление штампов, поскольку увеличиваются размеры толкателей, длина 25 направляющих к ним, т.е. растут габариты штампа и поверхность его обработки. Увеличение размеров штампа и усилия выталкивания обуславливает прйменение более мощного. деформирую30 щего оборудования, имеющего увеличенные размеры штампового пространства и более высокие усилия .выталкивателей. Кроме того, выталкивание деталей на расстояниеy равное их длине, может привести к искажению их

Формы.

Цель изобретения — снижение вы-. талкивающих усилий и расширение номенклатуры используемого оборудования. 40

Поставленная цель достигается двумя вариантами штамповки.

Согласно первому варианту снособ изотермической штамповки заключает-.

1 щей минимальной температуре деформации, штамп нагревают до температуры возгонки сублимата, а заготовку — до максимальной температуры деформации, после чего штампуют деталь

4. Способ .по п.3, о т л и ч а юшийся тем, что сублимат наносят на боковую поверхность штампа.

5. Способ по и. 3, о т л и ч а юшийся тем, что отштампованиую деталь выдерживают в штампе беэ приложения усилия до полной возгонки сублимата. г ся в деформировании заготовок, покрытых слоем сублимата и нагретых до,оптимального диапазона температур деформации, в штампе„ нагретом до температуры, превышающей температуру заготовок, в качестве покрытия используют сублимат с температурой возгонки ниже температуры штампа, но выше температуры заготовки, которую; нагревают до нижней границы, а штамп до верхней границы температурного диапазона, после чего.штам-. пуют деталь.

Причем отштампованную деталь выдерживают в штампе беэ приложения усилия до полной возгонки сублимата.

Согласно второму варианту в способе иэотермической штамповки путем деформирования нагретых заготовок в нагретом штампе, перед штамповкой на формообразующую поверхность штампа наносят слой сублимата с температурой возгонки, соответствующей минимальной температуре деформации, штамп нагревают до температуры воз-. гонки сублимата, а заготовку — до максимальной температуры деформации, после чего штампуют деталь.

Причем сублимат наносят на боко-.. вую поверхность штампа. Отштампованную деталь выдерживают в штампе беэ приложения усилия до полной возгонки .сублимата.

На чертеже изображено начало процесса (а) и окончание штамповки (б).

Первый вариант способа заключается в следующем.

Вырезают заготовку 1 необходимо» го объема с диаметром, соответствующим максимальному диаметру полости штампа, имеющей в данном случае наи- .. большую площадь боковой поверхности.

ОпредеЛяют минимальную и максимальную температуры деформации. На поверхность заготовки 1 наносят слой суб1006015 лимата 2 с температурой возгонки, находящейся внутри температурного диапазона деформации. Предпочтительно сублимат 2 наносить на поверхность заготовки 1, схватййающуюся споверхностью штампа во время деформации по известному способу (т.е. боковую поверхность заготовки 1). Заготовку 1 нагревают до минимальной, а штамп до максимальной температуры де- 1 формации. Заготовку 1 уКладывают в полость матрицы 3 и деформируют пу".. ансоном 4 до конечных размеров .детали 5. Так как температура штампа вы.ше температуры возгонки покрытия, происходит его .сублимация, чем .пре-.. дотвращается схватывание поверхностей матрицы 3 и детали 5.

Отштампованная деталь 5 извлека-. ется либо из матрицы 3, либо иэ пуансона 4, если схватывание деформи- 20 руемого металла происходит в его полости ° При частичном эастревании.детали 5 в матрице 3 необходимо после штамповки выдерживать деталь в штампе до полной возгонки сублимата 25

2 с тем,чтобы ликвидировать или свести к минимуму схватывание контактирующих поверхностей.Иэ матрицы 3 деталь 5 извлекают за торцевой отросток. При необходимости толкателем 6 З0 ее выталкивают незначительным усилием на расстояние, достаточное для удобного захвата клещами торцевого отростка. Иэ пуансона 4 деталь 5 извлекают толкателем 7. 35 .В обоих случаях высота выталкиваемой поверхности минимальна,, следовательно, толкатели 6 и 7 имеют не- большие размеры, т.е. уменьшается объем штампа. Кроме того, уменьшает- 40 ся или исчезает площадь схватываемой со штампом. поверхности детали 5, что снижает усилие выталкивания. Послед.-. нее наряду с уменьшением габаритов штамповки оснастки-и с учетом того, что иэотермическая штамповка характеризуется низкими усилиями деформирования, позволяет использовать . менее мощное оборудование (с умень- шенными габаритами штампового пространства и усилиями выталкивателей). 50.

Отсутствие значительных усилий выталкивания упрощает извлечение деталей

5 иэ штампа без искажения их формы. I

С целью экономии сублимата 2 и обеспечения эффективности воэдейст- вия его возгонки на процесс штамповки следует наносить сублимат 2 предпочтительно на нагретую заготовку 1; температура возгонки сублимата долж-.. на быть незначительно выше температуры заготовки 1, но существенно ниже температуры нагрева штампа. Кроме того, следует в большей степени покрывать сублиматом 2 боковую поверх-, ность заготовки 1 в полости матрицы 65

3, слабо деформируемую в процессе

l штамповки, и в меньшей степени боковую поверхность заготовки 1, вытесняемую при штамповке на гравюру пуансона 4, и,обеспечить наиболее точное соответствие диаметров заготовки 1 и . полости матрицы 3 с тем, чтобы не нарушать сплошность слоя сублимата .2 вначале штамповки детали 5.

Второй вариант способа заключается в следующем.

Предпочтительно на все боковые поверхности штампа, где происходит схватывание металла заготовки с .металлом оснастки, наносят слой сублимата 2 и 8 до или после нагрева штампа до минимальной температуры деформации. Температура возгонки сублимата 2 и 8 должна соответствовать температуре штампа. Заготовку 1 нагревают до максимальной температуры деформации ° С началам возгонки сублимата 2 и 8 в полостях нагретого штампа заготовку 1 укладывают в матрицу 3 и выдавливают в полость пуансона 4 при увеличившейся интенсивно ности возгонки покрытия, препятствующей застреванию детали 5 в штампе

Интенсивность возгонки сублимата 2 и 8 регулируют выбором начальной температуры заготовки 1 и деформацион-.. ным разогревом штампуемого металла

При необходимости деталь 5 выдерживают в штампе до полной возгонки сублимата 2 и 8, после чего извлекают клещами за торцевой отросток ° Толкатели

6 и 7 используют лишь в тех,случаях, когда необходимо приподнять на малую величину деталь 5 из полости матрицы 3, или же когда сплошность слоя сублимата 8 оказалась нарушенной и деформированный металл частично ° .застрял в полости пуансона.

Целесообразно для сохранения сплошности слоя сублимата 2 и 8 ис-з пользовать заготовку 1 диаметром несколько меньшим, чем диаметр полости матрицы 3, а сублимат 2 и 8 наносить в смеси со смазкой.

П р и м-е р ы. Штампуемая детальдиск ф 100 х 20 с отростком g 60 х 15 иэ сплавов A1Mg и .МА-8. На боковую поверхность заготовки Р 98 иэ сплава A1blg. наносят слой йодистого аммо:Ъ ния температура возгонки 400 C), нагревают заготовку до 390 С штамп до 450 С, укладывают заготовку в, штамп и выдавливают деталь на прессе усилием 6,3 МН с возгонкой покрытия. При раэмыкании штампа деталь застревает в полости пуансона, площадь боковой поверхности которой меньше, чем у полости матрицы.

На боковую поверхность полостей пуансона и матрицы наносят слой йодистого аммония. Заготовку 9 98. иэ сплава A1Ng>, нагретую до 450 С, 6

1006015

Составитель В. Вещеков

Редактор A. Шишкина Техред К.Мыцьо Корректор Г, Огар

Заказ.1999/18 Тираж 684 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская йаб., д. 4/5.Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 выдавливают в штампе, нагретом до

400 С с возгонкой сублимата, Отштампованная деталь при раэмыкании штампа остается в матрице и извлекается беэ ..существенных .усилий. При тех же параметрах процесса выдавливают деталь иэ сплава МА-8. При раэмыкании штампа деталь частично застревает в матрице. Свободно извлекают клещами деталь иэ матрицы после выдавливания и выдержки в штам пе беэ приложения усилия в течение

20 с.

Сравнение известного и предложенного способов показывает, что !5 использование предложенного способа позволяет осуществить повышение точности размеров детали за счет отсутствия .штамповочных уклонов, упроще- . ние извлечения детали из штампа при полном отсутствии ее застревания, снижение брака при извлечении деталей, снижение усилия выталкивания, уменьшение хода выталкивателя, сопрягаемой поверхности толкателей и штампа, наиболее сложной для обработки резанием, и габаритов штамповой оснастки. Кроме того, изобретение дает возможность использования оборудова . ния с меньшими размерами штампового пространства и усилиями выталкивания, т.е. меньшей мощности и, следова« тельно, стоимости,и расширения пределов рационального конструирования штамповой оснастки.