Способ изготовления металлических изделий

Способ изготовления металлических изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

патен ис T(..Hy,i б п . а.

Союз Советскнн

Соцнвинстнческнн

Республик

<„, 721217

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ СТ (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 30.11.76 (21) 2424105/ с п рис оеди нен нем заяв кн М (23) Приоритет (5l)M. Кл.

В 21 5 5/00 йкударстннннь4 квннтвт

СССР ао аелаи нзэбретнннй н втнрытнй

Опубликовано 15.03.80. Бюллетень (53) УДК 621. .73 (088.8) Дата опубликования описания 15 0 (72) Авторы изобретения

Я. М, Охрименко, О. М. Смирнов, М. А. Бенин и О. А. Корабельников

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов (71) Заявитель (54) СПССОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ

ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности, к объемной штамповке в режиме сверхпластичности.

Известен способ изготовления металлических изделий, заключающийся в том, что заготовки помещают в штампы и осутдествляют объемную штамповку в режиме сверхпластичности при скорости деформации 10 — 10 с 51).

Особенностью деформ ярова ния в режиме сверхпластичности является то, что напряжение течения металла зависит от скорости относительной деформации.

В известном способе, при штамповке в

15 режиме сверхпластичности, вследствие необходимости поддержания низкой скорости деформации (не более 10 с ) штамповку производят с низкой (не более

2 мм/с) скоростью деформирования.

Обычно в известном споссбе скорость деформирования составляет 2-50 мм/мин для обеспечения скорости деформации в пределах 10 —. 10 с .

Поэтому недостатком известного способа является необходимость нспользования специальных уникальных прессов с низкой скоростью движения ползуна.

Целью изобретения является расширение номенклатуры используемого деформирующего оборудования.

Поставленная цель достигается теч, что штамповку заготовок осуществляют в уложенных стопкой друг на друга штампах со скоростью деформнрования более

2 мм/с.

На чертеже показана схема расположения штампов с заготовками: а - до начала штамповки; б — в конце штамповки.

Способ осуществляется следующим образом.

Предварительно производят подготовку мелкозернистой равноосной структуры метал ла заготовок одним нз известных способов. Затем несколько заготовок, например четыре 1-4 помещают в штампы, состоящие из матриц 5-8 н пуансонов

721217 где Е

h — скорость деформации; — текущая высота одной заготовки, мм; З5 д Ь вЂ” абсолютная деформация одной заготовки, мм;

/=II И вЂ” общая (суммарная) текушая высота и заготовок высотой

h, уложенных стопкой друг 4О на друга, мм; л Н = n(6 4) — обшая абсолютная деформация стопки из и заготовок высотой tl, мм; — время, с.

При этом обеспечивается возможность увеличить скорость движения верхнего пуансона 12 и ползуна пресса, т. е, скорость деформирования по сравнению с извес-тным способом в 11 раз; так как:

V= EH =-ЕпЬ = u

ММ(С r

ИЛИ 1/ = — = — — = 1ЪО ММ/С < дД и(ьЬ) 1 t

55 где 9 — скорость деформирования одной заг ОТоВКМ высотой MM/c

V — скорость деформирования стопки из ц .заготовок, мм/с, 9-12, и укладывают штампы стопкой друг на дру1 а, размешая их, напри ер в контейнере 13. Пуансоны и матрицы, кроме самой нижней матрицы 5 и самого верхнего пуансона 12, могут быть жестко 5 скреплены между собой попарно, т. е. 6 и 9, 7 и 10, 8 и 11, либо указанные пары инструментов могут быть выполнены каждая как одна деталь. Контейнер 13 снабжен нагревателем, например индук- 10 тором 14, с помошью которого штампы и заготовки нагревают до течпературы деформации в режиме сверхпластичности, после чего к верхне му пуансону 1 2 (связанному с ползуном пресса 15) прикла- 15 дывают деформирующее усилие, которое передается заготовкам 1 4. Штампы (кроме нижней матрицы 5, закрепленной неподвижно) приходят в движение, и осушествляется штамповка всех заготовок од- 20 новременно за один рабочий ход.

Лля обеспечения условий сверхпластичности в процессе штамповки по предлагаемому способу поддерживают изотермические условия деформации, а также низкую (от 10 до 10 с ) скорость деформации, величина которой остается та же, что и в известном способе штамповки опной заготовки в одном штампе, поскольку:

ЗО

tH %ah 1

Таким образоч, по описываечочу сп — собу объемную штачйовку заготогок осуществляют с высокой скоростью доформирования, более 2 мм/с, при обеспечении условий сверхпластичности за счет сохранения низкой скорости деформации.

Лля уменьшения времени, затрачиваечог.о на нагрев, партию заготовок 1-4 и комплект штампов 5-12 целесообразно нагревать в отдельной электропечи в то время, когда производится штамповка предыдушей партии заготовок. Нагреватель

14 служит для поддержания изотерчических условий деформирования, По окончании штамповки комплект штам. пов 5-12 с отштампованными изделиями удаляют из контейнера 13 и извлекают изделия из штампов в то время, когда в контейнер закладывают очередную партию заготовок в штампах, Извелие представляет собой диск, с радиальными ребрами на торцах. Лиачетр диска 200 мм. Толшина писка 40 мм.

Пять цилиндрических заготовок из алюминиевого сплава АК-6 диаметром 44,7 мм, высотой 80 мм, с предварительно подготовленной путем ковки при температуре

300 С мелкозернистой,(размер зерна 710 мм) равноосной микроструктурои помещают в штампы, состояшие из пуансонов и матриц. Штампы устанавливают стопкой друг на друга и нагревают их в электроо печи (вместе с заготовками) до 450 С.

Затем этот комплект штампов с заготовками помешают в оснащенный инцуктором кон. о тейнер, также нагретый до 450 С, и про. изводят штамповку всех заготовок одновреченно, за один рабочий ход, со скоростью деформирования (т. е. скоростью движения ползуна пресса 10 мм/c), Контейнер установлен на стандартном гидравлическом прессе, Скорость деформации в начале штамповки составляет: в конце штамповки:

Н 40 -2

Е= — = =510 с

Н„б 40

Удельное усилие штамповки составляет 12 кг/мм2.

Таким образом, штачповку осушествляют в режиме структурной сверхпластичности, т. е. из заготовки с мелкозернистой равноосной структурой металла, в изо терчических условиях, при низкой скорости деформации, но с достаточно высокой ско5 721217 6 ростью деформирования 100 мм/с, что Формула изобретения позволяетштамповатьзаготовки на стан- Способ изготовленця металлических издартноМ гидравлическом прессе, делий, заключающийся в ТоМ что заготовПредлагаемый способ позволяет про- ки помешают в штампы и осуществляют язводить обработку давлением металлов 5 объемную штамповку в режиме сверхпласи изготовление изделий в режиме сверх- тичности при скорости деформацнн 10 пластичности на стандартно, обычном обо- -1 0 с, о т л и ч à lio щ а и с я рудовании, чем обеспечивается значнтель- тем, что, с целью расширения номенклатуры ный экономический эффект, так как по- используемого деформирующего оборудоваявляется возможность отказаться от нс- 1о ння, штамповку заготовок осуществляют в пользования специального дорогостоящего уложенных стопкой друг на друга штампах оборудования. со скоростью деформирования более 2мм/с.

Предлагаемый способ целесообразно Источники информации, осуществлять на прессах с большим хо- принятые во внимание при экспертизе дом ползуна, например на серийных прес- i5 1. Охрименко Я. М. Технология кузнечсах, предназначенных для штамповки вы- но-штамповочцого пронзводства, М., 1976, давливанием иэделий типа стаканов. с. 309-311.

UHHHHH Заказ 39/10 Тираж 986 Подписное

Филиал ЛПП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4