Способ деформирования малопластичных материалов

Способ деформирования малопластичных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

0Ц 572327

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.02.75 (21) 2102156/27 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

23 Приоритет

Совета Министров СССР по делам изобретений Опубликовано 15.09.77. Бюллетень № 34 (51) М. Кл. В 21J 5/00 (53) УДК 021.834(088.8) 8 0TKpbtTHA

Дата опубликования описания 03.09.77 (72) Авторы изобретения

T А. Михин, Г. И, Щипунов и Н. А. Чичаев (71) Заявитель (54) СПОСОБ ДЕФОРМИРОВАНИЯ МАЛОПЛАСТИЧНЫХ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к обработке металлов давлением.

Известен способ деформирования малопластичных материалов осадкой, при котором заготовку закладывают в контейнер, причем между боковой поверхностью заготовки и стенками контейнера имеется необходимый для течения материала в радиальном направлении зазор, в который из специальной гидравлической системы под большим давлением нагнетают жидкость, после чего производят осадку бойком. Перед извлечением заготовки из контейнера снимают давление жидкости и поднимают боек (1).

В известном способе изменение формы происходит за счет течения частиц материала заготовки только в радиальном направлении, а повышение пластичности обуславливается созданием напряженно-деформированного состояния трехосного сжатия.

Недостатком известного способа является нетехнологичность его, так как создание промышленной технологической оснастки с гидравлической системой — сложная техническая задача, в особенности для деформирования нагретых до высоких температур заготовок, а применение деформируемых совместно с заготовкой обойм за счет большого расхода материала на их изготовление значительно удорожает производство изделий. Кроме того, осуществление технологического процесса по известным способам требует мощного кузнечнопрессового оборудования.

Известен также способ деформирования малопластичных материалов путем совместной осадки комплекта заготовок, состоящего из центральной заготовки и симметрично расположенных вокруг нее и соприкасающихся с ней по образующим вспомогательных заготовок (2).

Данный способ также является сложным в осуществлении и неэкономичным, так как требует мощного оборудования и оснастки, 15

Целью изобретения является создание способа деформпрования малопластнчных материалов осадкой, обеспечивающего повышенную технологичность без применения специ20 альной оснастки с гидравлической системой и без значительного расходования материалов на изготовление деформируемых вместе с заготовкой обойм.

B предлагаемом способе эта цель достига25 ется за счет того, что осадку ведут в контейнере в два перехода, причем в первом переходе комплект заготовок осаживают до соприкосновения центральной заготовки со стенками контейнера, а перед вторым переходо уда30 ляют вспомогательные заготовки, 572327

I1n фпг. 1 показан» схема для осуп (ствлсния предлагаемого способа, вид сбоку; на фиг. 2 — то же, разрез, впд сверху.

На нижней плите 1, например столе пресса, установлен контейнер 2. Внутрь контейнера вставлена центральная заготовка 3 и в зазор между ним и заготовкой несколько вспомогательных заготовок 4. Пуансон 5 входит беззазорно внутрь контейнера.

Предлагаемый способ реализуется в два перехода. В первом — центральную заготовку 3 и вспомогательные заготовки 4 вводят внутрь контейнера и осаживают их совместно пуансоном 5. По окончании первого перехода заготовку 3 и вспомогательные заготовки извлекают, например, выпрессовкой из контейнера.

Заготовку 3 освобождают от вспомогательных заготовок, вновь вставляют в контейнер и осаживают тем же пуансоном.

Форма заготовки после первого перехода показана пунктиром на фиг. 2. Как в первом, так и во втором переходах, повышение пластичности обуславливается ограничением течения материала в радиальном направлении в нескольких секторных зонах заготовки, число которых равно количеству дополнительных заготовок. Существенным фактором, обеспечивающим повышение пластичности в первом переходе, является наличие сил активного трения в зоне контакта основной заготовки дополнительными.

Согласно предлагаемому способу, количество и прочность дополнительных заготовок должны подбираться из условия обеспечения максимальной пластичности.

Примеры осуществления способа:

Пример 1. Получение прутков из сплава

NC6-У.

Исходная заготовка — диаметр 90)(400 мм из сплава i+C6-У в литом состоянии.

Дополнительные заготовки — диаметр 45><

+390 мм из сплава ЖС6-У в литом состоянии, количество 6 шт.

Первый переход осадки осуществляется по следующему режиму:

1. Нагрев основной заготовки в комплекте с дополнительными до 11501-10 С.

2. Осадка на гидравлическом прессе в контейнере диаметром 180 мм, подогретом до

500 С до степени деформации 35 /о (до высоты 260 мм). Усилие на момент окончания деформирования должно составить 900 —:1000 т.

3, Выпрессовка с усилием 250 —:300 т осаженного комплекта и отделение дополнительных заготовок от основной.

Второй переход осадки совмещается с операцией прессования прутка например, диаметром 40 мм. Осуществляется по следующему режиму:

1. Нагрев (или подогрев) заготовки до

1150 +10 С, 2. Прессование па гидравлическом прессе усилием 2000 тонн из контейнера диаметром

140 мм.

)О

Прп осуществлении данной технологии возможно введение операций от>кига литой заготовки, контроля местных дефектов и их удаление.

Возмо>кен и несколько измененный вариант приведенного выше примера, направленный на снижение стоимости дополнительных заготовок. В этом случае дополнительные заготовки изготавливают из стали, например, 40Х и перед осадкой нагревают отдельно от основной до 1000 С.

Пример 2. Получение дисков турбин из сплавов типа ЭП742.

В качестве примера взят диск диамстром

660)(80 мм с центральными выступами диаметром 270Х40 мм.

Исходная заготовка диаметром 300Х450 мм в литом состоянии.

Дополнительные заготовки диаметром 100

)(440 мм, количество 6 шт. из сплава 5КС6КП, Первый переход осадки.

1. Нагрев основной заготовки до 1150+.10 С в комплекте с дополнительными.

2. Осадка на гидравлическом прессе в контейнере диаметром 500 мм, подогретом до

500 С до степени деформации 40О/о (до высоты 270 мм). Усилие на момент окончания деформирования должно составить порядка

4000 т.

3. Выпрессовка с усилием около 1000 т осаженного комплекта и отделение дополнительных заготовок.

Второй переход осадки.

1. Нагрев (или подогрев) заготовки до

1150 +10 С, 2. Осадка в контейнере диаметром 500 мм до степени деформации 40 /о (до высоты

160 мм) . Потребное усилие деформирования составит порядка 4000 т.

С целью облегчения дальнейшей штамповки в окончательном ручье второй переход совмещают с формовкой концентрических углублений диаметром 300+20 мм.

3. Выпрессовка заготовки из контейнера.

Потребное усилие выпрессовки порядка 600 †:

800 т.

Заключительные операции получения диска окончательных размеров сводятся к штамповке, например, на молоте предварительно нагретых (или подогретых) заготовок.

Замечания по примеру 1 относительно дополнительных операций, перспектив применения осаженных дополнительных заготовок и вариант их нагрева отдельно до пониженных температур остается в силе и для примера 2, Формула изобретения

Способ деформирования малопластичных материалов путем осадки комплекта заготовок, состоящего из центральной заготовки и симметрично располо>кенных вокруг нее и сопрягающихся с ней по образующим вспомогательных заготовок, отличающийся тем, что, с целью улучшения условий проведения процесса и повышения экономичности за счет

572327 фиг 1 фиг,2

Составитель Б. Субботин

Техред И. Михайлова

Редактор Н. Хлудова

Корректор Н. Аук

Заказ 2211/2 Изд Ко 770 Тираж 1080

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 475

Подписное типографии, пр. Сапунова, 2 обеспечения возможности снижения мощности используемого оборудова1п1я, осадку ведут в контейнере в два перехода, при этом в первом переходе комплект заготовок осаживают до соприкосновения центральной заготовки со стенками контейнера, а перед вторым переходом удаляют вспомогательные заготовки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Губкин С. И. «Пластическая деформация металлов», т. 2. Металлургиздат, 1960, 5 с. 186 — 187.

2. Авторское свидетельство СССР Хв 247756, кл, В 21J 5/02, 1968.