Устройство для формовки листовых деталей в режиме сверхпластичности

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМОВКИ ЛИСТОВЫХ ДЕТАЛЕЙ В РЕЖИМЕ СВЕРХПЛАСТИЧНОСТИ, содержащее соосно установленные нагреваемые мат рицу и камеру, сообщенную с источником подачи рабочей среды, а также узел подстуживания заготовки в процессе формовки , отличающееся тем, что, с целью расигарения технологических возможностей путем создания вдоль образующей формуемой заготовки переменного поля давления и температуры, узел подстуживания расположен в полости камеры и вьшолнен в виде устанавлива&мых одними концами в контакте с заготовкой коаксиально расположенных оболочек , телескопически связайных между собой СБободнылта концами и имеющих возможность осевого перемещения со&местно с заготовкой в процессе ее деi формирования,при этом полости оболочек сообщены между собой посредством ре (Л гулируемых отверстий, выполненных в стенках оболочек.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) 01) 3Ш В 21D 26 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2l) 3343622/25-27 (22) 09. 10.81 (46) 30.08.83. Бюл. ¹ 32 (72) В. И. Глазков, B. И. Ершов, М. Ф. Каширин, А. Д. Ковалев и А. И. Киселев (71) Московский авиационный технологический институт им. К. Э. Циолковс(53) 621. 98.043 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 463287, кл, В 21)) 26/02, 16. 05. 72.

2. Авторское свидетельство СССР № 719753, an. В 213 26/02, 05. 05.78 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМОВКИ ЛИСТОВЫХ ДЕТАЛЕЙ В РЕЖИМЕ

СВЕРХПЛАСТИЧНОСТИ, содержашее соосно установленные нагреваемые мат рицу и камеру, сообшенную с источником подачи рабочей среды, а также: узел подстуживания заготовки в процессе формовки, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем создания вдоль образуюшей формуемой заготовки переменного поля давления и температуры, узел подстуживания расположен в полости камеры и выполнен в виде устанавливаемых одними концами В контакте с заготов кой коаксиально расположенных оболо.чек, телескопически связанных между собой свободными концами и имеющих возможность осевого перемешения совместно с заготовкой в процессе ее деформнрования,прн этом полости оболочек . З сообщены между собой посредством регулируемых отверстий, выполненных s стенках оболочек.

Ф 1038

Изобретение относится к обработке металлов давлением и касается штамповки листовых заготовок посредством давления рабочей среды.

Известно устройство дпя писговой шгамповки давлением жидкой рабочей .среды, содержащее матрицу и корпус с рабочей жидкостью, полость которого разделена на отдельные зоны, автономно соединенные через редукторы насос- щ ной станцией и изолированные друг от друга телескопический связанными одними концами и подпружиненными одна к другой перегородками, имеющими форму поверхности тел вращения, свободные кон 5 цы которых снабжены уплотнениями и взаимодействуют с заготовкой (L ) .

Однако указанное устройство не может бьггь использовано при формовке нагретых заготовок в состоянии сверх» пластичности так как при этом потребовалось бы использовать в каждой зоне корпуса не только отдельный регулировочный клапан, но и отдельное нагревательное устройство, что сильно усложнило бы конструкцию и привело к повышению себестоимости детали.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для формовки листовых деталей в режиме сверх» пластичности, содержащее соосно установленные нагреваемые матрицу и камеру, сообщенную с источником подачи рабочей среды, а также узел подстуживания заготовки в процессе формовки. Узел подстуживания представляет собой сообщенную с полостью матрицы камеру, в которой под регулируемым давлением находится расплав соли (2 3 .

Однако, учитывая, что штамповка в

40 режиме сверхцластичности может seaтись в узких диапазонах температур, подбор солей для различных материалов представляет значительные; трудности.

Кроме того, известное устройство позво45 ляет создать только две зоны с постоян» ными температурами и не обеспечивает создания температурного поля, переменного вдоль образующей заготовки. Все это ограничивает технологические возмог 50 ности устройства, Цель изобретения — расширение технологических возможностей устройства путем создания вдоль образующей фор,» муемой детали переменного поля давления и температуры.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для формовки листовых

011 2 деталей в режиме сверхпластичностя, содержащем соосно установленные нагреваемые матрицу и камеру, сообщенную с источником подачи рабочей среды, такие узел подстуживания заготовки в процессе формовки, узел подстуживания расположен в полости камеры и выпол нен в. виде устанавливаемых одними концами в контакте с заготовкой коак». сиально расположенных оболочек, те» лескопически связанных между собой свободными концами и имеющих возможность осевого перемещения совместно с заготовкой в процессе ее деформирования, при этом полости оболочек сообщены между собой посредством регулируемых отверс гий, выполненных в стенках оболочек.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит жесткую матрицу 1 и рабочую камеру 2, связанную с источником высокого давления газа. В рабочую камеру 2 вмонтированы.нагреватели 3, в качестве которых могут быть использованы ТЭНы, спирали или иные известные устройства. Внутри камеры расположены подвижные в верти кальном направлении оболочки 4, выпол ненные иэ материала с низкой теплопроводностью, и связанные с ними поворотные регулировочные кольца 5. В боковых стенках оболочек и в кольцах 5

1 выполнена система отверстий с возможностью их взаимного перекрытия.

В центральной части рабочей камеры расположен выходной патрубок 6 с предохранительным клапаном 7. Вместо клапана может быть использован редуктор, обеспечивающий поддержание давления газа во внутренней полости камеры 2 на заданном уровне.

Устройство работает следующим образом.

На рабочую камеру 2 устанавливает ся листовая заготовка и прижимается матрицей 1. Затем в камеру 2 от источника высокого давления (баллоны, компрессор и др.) подается гаэ под давлением, необходимым для деформирования заготовки. Газ нагревается в рабочей камере 2 до заданной температуры с помощью нагревателей 3, вмонтированных в стенки камеры, Проходя через систему отверстий в боковых стенках оболочек 4 и в регулировочных кольцах 5, нагретый газ за счет резкого.расширения при выходе из отверстий и за счет теплоотдачи заготовке

Составитель М. Мищенкова

Техред И,Метелева Корректор И.Ватрушкина

Редактор А. Лежнина

Заказ 6099/9 Тираж 816

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1038011 охлаждается и одновременно происходит шинности детали. Подбор температуры падение давления газа. деформирования и давления газа поэво

В реэужаате во внутренних полостях ляет осуществлять штамповку в режи оболочек давление и температура газа.. мах сверхпластичности.

° будут ниже, чем снаружи. Под действием Устройство было опробовано при перепада давления оболочки будут пос- штамповке деталей иэ АМГ6М Л 1,5 тоянно поджиматься к заготовке. диаметром 200 мм. Штаааювка велась

При необходимости для дополнительно- при 420 С в крайней камере, в цен

Fo поджатия можно испольэовать пружин- ральной камере температура составляные буферы, пневмо- или гидроцилиндры, 0 ла 370 С. Использовались две титано либо иные известные устройства. Пере-. вые цилиндрические оболочки диамет» пад давления и температуры регулируется ром 120 и 70 мм. поворотом регулировочных колец, веду- Отверстия в оболочках и кольцах щим к изменению проходного сечения от- имели диаметры 5 мм. Штамповка ве верстий, через которые протекает гаэ. 5 ascb воздухом при давлении 10-15 атм, Выход газа из рабочей камеры происхо- создаваемом компрессором. Перепад дит через выходной патрубок 6 с уста- . давления составлял 3-5 атм. новленным на нем предохранительным . В результате штамповки получены клапаном или редуктором, обеспечиваю- детали с перепадом толщин, не превы щим поддерживание давления газа в g0 шаюшим 15% что íà 5-7% меньше, центральной части рабочей камеры 2 чем при штамповке известными спосо»на заданном уровне. бами.

Создание переменных в радиальном Себестоимость деталей по сравнению направлении температуры и давления со штамповкой известным способом позволяет дополнительно деформировать yg снижается на 20-30%. Зкономический периферийную часть заготовки, а это эффект при изготовлении деталей диа . ведет к увеличению возможностей фор- метром 1000 2000 мм составляет О, 5моиэменения и к уменьшению разнотол- О, 7 руб. на одну деталь,