Способ закалки тонкостенных изделий

Способ закалки тонкостенных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к термической обработке и может быть использовано при закалке тонкостенньпс изделий . Цель изобретения - предотвращение коробления и повышение прочностных свойств за счет деталей двойной кривизны. Способ включает установку детали в приспособление между внутренними и наружными фиксаторами, фиксирование детали, ее нагрев и охлаждение . При установке в приспособление деталь укладывают внутренней поверхностью на фиксаторы, имеющие вид свободно подвешенных гибких элементов , на наружную поверхность, перпендикулярно внутренним, свободно накладывают наружные фиксаторы, фиксирование детали в приспособлении осуществляют обтягиванием поверхности детали за счет натяжения фиксаторов . 4 ил, 2 табл. (Л

союз советсних

СОЩИАЛИСТИ ЕСНИХ

РЕаЪБЛИН (51) 4 С 22 F 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4268824/23-02 (22) 26.06.87 (46) 30. 12. 88. Бюл. Р 48 (72) А.A.Cåðåãèí» Ю.И.Ротов и Г.И.Белобородов (53) 621.785.6 (088.8) (56) Патент США У 4444604, кл. С 21 D 9/08, 1983.

Патент ФРГ У 3111705» кл. С 21 Э 1/18, 1984. (54) СПОСОБ ЗАКАЛКИ ТОНКОСТЕННЫХ

ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к термической обработке и может быть использовано при закалке тонкостенных изделий. Цель изобретения - предотвраще„„SU„„1447928 А1 ние коробления и повышение прочностных свойств за счет деталей двойной кривизны. Способ включает установку детали в приспособление между внутренними и наружными фиксаторами, фиксирование детали, ее нагрев и охлаждение. При установке в приспособление деталь укладывают внутренней поверхностью на фиксаторы, имеющие вид свободно подвешенных гибких элементов, на наружную поверхность, перпендикулярно внутренним, свободно накладывают наружные фиксаторы, фиксирование детали в приспособлении осуществляют обтягиванием поверхности детали за счет натяжения фиксаторов. 4 ил, 2 табл.

1447928

Изобретение относится к термической обработке и может быть использовано при закалке тонкостенных изделийе

Цель изобретения — предотвращение коробления и повышение прочностных средств преимущественно деталей двойной кривизны.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу, включающему установку детали в приспособление между внутренними и наружными фиксаторами, фиксирование детали, ее нагрев и охлаждение, установку детали произ-15 водят внутренней поверхностью на фиксаторы, имеющие вид свободно подвешенных гибких элементов, на наруж" ную поверхность перпендикулярно внутренним, свободно накладывают аналогичные фиксаторы, а фиксирование осуществляют обтягиванием поверхности детали за счет натяжения фиксаторов.

Способ обеспечивает получение сетки из фиксаторов в виде гибких эле- 25 ментов, образующих совместно с деталью любой формы и размеров конструкции, жесткость которой прямо про1порциональна силе, натяжения тросов.

Кроме того, сетка обеспечивает мини" мальную площадь контакта с деталью н-свободную циркуляцию охлаждающей жидкости, что уменьшает коробление и предотвращает появление "мягких пятен" при закалке.

На фиг. 1 показана схема фиксиро- 35 вайия гибкимификсаторами в приспособ. лении.тонкостенной детали двойной кривизны; на фиг.2 - схема фиксирования гибкими фиксаторами плоской детали;, на фиг.3 -первый этап уста- 40 новки детали в приспособлении; на фиг,4 - второй этап установки дета ли в приспособлении.

Тонкостенную деталь 1, например, двойной кривизны укладывают внутрен- 45 ней поверхностью на свободно подвешенные ",в приспособлении 2, выполненном в виде каркаса параллелепипеда, внутренние фиксаторы 3 (фиг.3). На наружную поверхность детали 1 сВо- 50 бодно накладывают наружные фиксаторы

4. Затем. обтягивают внутренние и наружные поверхности детали фиксаторами, причем натягивают внутренние фик саторы в сторону наружной поверхнос- 55 ти, а наружные — в сторону внутренней поверхности (фиг.1).

Далее зафиксированную в приспособлении 2 деталь 1 (фиг.4), нагревают вместе с приспособлением в термической печи н погружают в закалочную жидкость, Сетка из фиксаторов в виде гибких элементов, например тросов, образующих совместно с деталью конструкцию, жесткость которой прямо пропорциональна силе натяжения тросов, обеспечивает минимальную площадь контакта с деталью, а также свободную цирку» ляцию охлаждающей жидкости. В результате уменьшается коробление и предотвращается появление "мягких пятен" при закалке.

С использованием предлагаемого способа изготавливались детали из алюминиевого сплава марки Д16, Пример 1. Формообразованием в штампе на листоштамповочном падающем молоте изготавливалась деталь двойной кривизны из листовой заготовки толщиной 1 мм. Габариты детали

400 х 820 мм. Штампованные детали закладывались в приспособление и фиксировались гибкими фиксаторами из стальной проволоки диаметром 1 мм.

Детали в приспособлении вертикально подвешивались к траверсе закалочного агрегата модели ВЗА-З, нагревались до температуры 500 - 5 С и после выдержки 10 мин подвергались закалке в воде :при 26 С и естественному старению.

Цаибольшие отклонения поверхнос» тей закаленных деталей, по сравнению с деталями, измеренными непосредственно после штамповки, составили

3 мме

При закалке деталей в приспособлении, обеспечивающем фиксирование в соответствии с известным способом (внутренние фиксаторы выполнены в виде ребер жесткости толщиной 1,б мм, наружные фиксаторы выполнены в виде рубильников той же толщины) отклонения составили 2,8 мм.

Однако прочностные характеристикМ закаленного металла в зонах контакт с фиксаторами не соответствуют техническим.требованиям (см. табл.1). 06 разцы для механических испытаний вы" резались в зоне размещения фиксаторов.

Пример 2. Отрезкой от листа толщиной 1,0 мм на гильотинных ножницах изготовлены плоские заготовки для детали габаритами 600х1200 мм. Заготовки укладывались в приспособлении з 14479 н фиксировали с ь гибкими фиксаторами из стальной проволоки диаметром

1,0 мм в соответствии с фиг.2, Детали в приспособлении вертикально подвешивались к траверсе эакалочного агрегата модели ВЗА-3, нагревались до температуры 500 - S C и после выдержки в продолжении 10 мин подвергались закалке в воде с температурой

20 С и естественному старению, о

Наибольшие отклонения поверхностей закаленных заготовок но сравнению с заготовками, измеренными непосредственно после отрезки, составили 15

2,5 мм.

Отклонения от плоскостности детали после закалки по предлагаемому способу и прочностные характеристики закаленного металла сравнивались с показа-2 телями, полученными при использовании известного способа (фиксаторы выполнены в виде ребер жесткости толщиной

1,6 мм, приваренными к плитам толщиной 25 мм. а заготовка зажата между

28

4 ных форм и типоразмеров ат плоских до двойной кривизны в одном приспособлении и на одном комплекте фиксаторов.

Формула изобретения

Способ закалки тонкостенных изделий, преимущественно деталей двойной кривизны, включающий установку детали в приспособление между внутренними и наружными фиксаторами, ее фиксирование, нагрев и охлаждение, о .тл и ч а ю шийся тем, что, с целью предотвращения коробления и повышения прочностных свойств, установку детали проводят между внутренними и наружными фиксаторами, расположенными перпендикулярно друг другу и выполненными в виде свободно подвешенных гибких элементов, а фиксирование осуществляют путем натяжения фиксаторов.

Т а блица плитами с указанными ребрами жесткости).

При испольэовании известного способа наибольшие отклонения (коробления) составили 3 3 мм.

Прочностные характеристики яака" ленного металла, как и в примере i оказались ухудшенными (см. табл.2).

Как видно из приведенных в примерах 1 и 2 данных, применение предлагаемого изобретения обеспечивает приблизительно одинаковые с известным показатели каробления. При этом дополнительно обеспечивается равномерность закалки по всем поверхностям.закаленных деталей в результате свободного смывания детали закалочной жидкостью, в отличие от известного способа, при применении которого налицо "пятность" закалки и ухудшение механических свойств металла в зонах контакта поверхностей с жесткими массивными фиксаторами.

Данный способ обеспечивает воз-. можность обработки деталей различСпособ

Механические свойства образцов å УВ кгс/мм кгс/мм X

Предлагаемый

27,0 20, 2

44,4

39,5 23 ° 2 21,2

Таблица 2

Способ Механические свойства обраэ40 цов

bs»» кгс/мм2

45 Предла гаемый 43,0

20,2

27,0

23 ° 4

40,5

20,б

Извест35 ный

Извес гный Î,1 t кгс/мм

1447928

1447928

Составитель А.Аксенов

Редактор М.Недолуженко Техред М.Ходанич

Корректор С.Шекмар

Заказ 6813/32 Тираж 595 ° Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4