Способ восстановления наружной поверхности полых изделий

 

1. СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ НА РУЖНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ, преимущественно оправок прошивного стана, содержащих опорный участок с обратной конусностью и глзпсую осевую полость, путем приложения усилия деформирования к поверхности детали со стороны полости с обжимом по наружной поверхности, отличающий с я тем, что, с целью повьшения сро ка службы изделий и снижения энергозатрат при приложении усилия деформи рования, металл изделия со стороны полости перемещают в осевом и радиальном направлениях с обжатием в пределах 1,03-1,5, удлиняя изделие путем обратного вьщавливания и производя при этом обжатие его по диаметру на 1-3% и раздачу верхней части изделия со стороны полости на угол, превышающий величину обратной конусности на 0,5-6,после чего осуществляют обжим упомянутого участка и осадку изделия по длине до первоначального размера, калибруя его по наружной поверхности. 2. Способ по П.1, отличающий с я тем, что перед выдавливанием в полость изделия помещают заготовку из материала отличного от материала изделия, объемом, равным объему материала суммарной выработки изделия. Л ,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. (4)4 В 23 Р 6/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

h0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3682977/25-27 (22) 30.12.83 (46) 30.01.88. Вюл. У 4 (71) Всесоюзный, заочный машиностроительный институт (72) Б.Д.Копыский, В.Д.Дмитриев, Л.А.Емельянов и А.Г.Палий (53) 621.757(088.8) (54)(57) 1. СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ НАРУЖНОИ ПОВЕРХНОСТИ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ, преимущественно оправок прошивного стана, содержащих опорный участок с обратной конусностью и глухую осевую полость, путем приложения усилия деформирования к поверхности детали со стороны полости с обжимом по наружной поверхности, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения срока службы изделий и снижения энергозатрат при приложении усилия деформи„„SU„„1176536 A рования, металл иэделия со стороны полости перемещают в осевом и радиальном направлениях с обжатием в пределах 1,03-1,5, удлиняя изделие путем обратного выдавливания и производя при этом обжатие его по диаметру на 1-3Х и раздачу верхней части изделия со стороны полости на угол, превышающий величину обратной конусо ности на 0,5-6,после чего осуществляют обжим упомянутого участка и осадку изделия по длине до первоначального размера, калибруя его по наружной поверхности.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что перед выдавливанием в полость изделия помещают заготовку из материала отличного от материала изделия, объемом, равньм объему материала суммарной выработки изделия.

1176536

Изобретение относится к области обработки металлов давлением методами горячей объемной штамповки и может быть использовано при восстановлении полых изделий, например изношенных оправок прошивного стана.

Целью изобретения является увеличение срока службы изделий и снижение энергозатрат на их восстановле- 10 ние.

На фиг.1 изображена схема осуществления способа восстановления наружной поверхности полых изделий без использования дополнительной заготовки; на фиг.2 — схема осуществления способа с использованием дополнительной заготовки; на фиг.3 — конечная стадия получения готового иэделия.

Оправку с носком 1 рабочим участ- 20 ком 2, рабочим пояском 3, диаметром и, опорным участком 4 обратной конусности и полостью 5 длиной 1,, имеющую в результате износа носка 6 и рабочего участка выработку 7, нагре- 25 вают и помещают в полость, имеющую максимальный диаметр й, матрицы Я, затем воздействуют на оправку пуансоном 9, объем которого больше объема полости оправки на величину суммар- 30 ной выработки 6 и 7, выдавливая металл центральной зоны дна оправки и выработку детали, при этом длина оправки увеличивается и становится равной 1„. Выталкиватель 10 удаляет оправку из матрицы 8.

При осуществлении способа с использованием дополнительной заготовки в глухую полость 5 оправки помещают металлическую заготовку 11, объ-40 ем которой равновелик объему суммарной выработки 6 и 7 оправки. На заготовку 11 воздействуют пуансоном 9 в форме полости 5 до заполнения выработки металлом. 45

Во всех 3-х случаях операцию выдавливания ведут при температуре от 6001250 С (для стали).

В верхней части пуансона 9 выполнен участок повьппенной конусности, которым оправка раздается.(расклинивается) на ее опорном участке 4 с тем, чтобы предотвратить утолщение стенки и обеспечить возможность безотходного восстановления этого участка путем последующего обжима до первоначального размера. Конусность пуансона 9 на этом участке складывается из конусности участка 4 и конус-ности матрицы в этой зоне (т. е. 0 56 ).

В процессе углубления пуансона в дно изделия металл деформируется по схеме комбинированного выдавливания, т.е. прямого (в носок 1), радиального (в выработку 7) и обратного (на увеличение длины стенок и изделия).

Наиболее желательно обеспечить прямое выдавливание (прошивку) ибо сопротивление течению металла в носок наибольшее и носок является наиболее труднозаполняемым элементом. Дпя этого варьируют диаметром и длиной пуансона в зоне углубления, создавая относительное обжатие в осевом направлении 1,03-1,3 и в радиальном направлении 1,05-1,5, а также производят обжатие оправки по диаметру на

1-37. Эти режимы подобраны экспериментально исходя из реальных размеров оправок, величины и характера выработки.

Наименее желательно неизбежное течение металла в стенку, искажающее длину изделия. Для ограничения длины оправки и основания пуансона выполняют уступ, запирающий полость матрицы.А чтобы избежать утолщения стенки за счет ее осаживания оправку раздают верхней частью пуансона.

После операции выдавливания производят вторую операцию — калибровку рабочей части оправки с одновременным обжимом ее опорной части, восстанавливая ее первоначальную конусность.

При этом длина оправки уменьшается, а ее диаметр - увеличивается до номинального размера, определяемого диаметром матрицы, в которой производится операция калибровки, Эту операцию, показанную на фиг.3, осуществляют в разъемном штампе, состоящем из двух частей (слева от оси — до, справа — после операции). Оправку укладывают в нижнюю матрицу 12 штампа и воздействуют на нее верхней частью штампа 13, одновременно вводя в полость оправки пуансон 14, диаметр которого меньше диаметра пуансона 1-й операции (выдавливание), благодаря чему между поверхностью полости и пуансоном ocTRpTcH зазор а служа щии для предотвращения течения лишнеro металла в зазор штампа и образования облоя. В результате этой операции, которую производят без отдельного нагрева, восстанавливаются пер1176536 воначальные конфигурации оправки и ее длина. Для предотвращения застревания оправки в верхней части штампа служит выталкиватель 15, а для выем- 5 ки ее из нижней матрицы — выталкиватель 16.

Таким образом, оправку восстанавливают в две стадии: сначала восста-. навливают изношенную поверхность, од- 10 новременно обжимая оправку по диаметру и удлиняя ее и изменяя форму опорной части, а затем производят осадку оправки до первоначальной длины, восстанавливают форму опорной части с 15 калибровкой оправки по всему контуру.

Способ осуществляют следующим образом.

Оправка из стали 20ХН8 диаметром

72 мм и длиной 185 мм после работы 2р получает суммарный износ в зоне носка и рабочего участка около 6 см .

Для ее восстановления применяют пуансон, объем рабочей части которого увеличен по сравнению с объемом по- 25

3 лости оправки за счет длины на 6 см или помещают в .глухую полость либо сыпучую, либо выгораемую, либо выплавляемую массу, например графит, глину и т.п. или металлическую заготов- 3р ку из любой стадии в объеме 6 см, при этом применяют пуансон, форма которого отличается от формы полости изношенной оправки большей длиной и увеличенной конусностью на участке, 35 соответствующем опорному участку оправки. В оправке имеется полость в форме усеченного конуса глубиной

85 мм с диаметром в основании 30 мм и при вершине 20 мм. Пуансон выполнен 40 длиной 110 мм с диаметром при вершине 20 мм, в основании — 40 мм. Поскольку на опорном участке высотой

25 м оправка имеет обратную конусо ность с уклоном 5, а матрица имеет уклон на этом участке 0,5, то пуансон на длине 25 мм выполнен с уклоном 5,5

Нагретую на 1200 C оправку опускают в матрицу ф 71 мм и вдавливают в оправку пуансон, углубляя полость и вытесняя из дна ее металл в полости износа. При этом обжатие (уковка) дна в осевом направлении составит

185-80 105

1,24 и в радиаль185-80-20 851600 ном направлении — — =1,33 (ди1600-400 аметр оправки на уровне вершины полости составляет 40, мм). Обжатие по диаметру оправки составит

72-71

100X = 1,4Х. Верхняя часть пу72 ансона раздает стенки оправки на опорном участке на 5,5 . Длина оправки соответственно увеличивается до

191 мм.

После окончания штамповки оправка выталкивается из штампа и подверга,ется обжиму для восстановления опорного участка и осадке для восстанов— ления и общей первоначальной длины в специальном штампе.

По сравнению с базовым объектом, в качестве которого принят прототип, применение предлагаемого способа позволяет восстанавливать изношенные поверхности оправок 2-3 раза, тем самым.увеличивая срок их службы и снижая затраты на восстановление в 2-3 раза.

1176536 фаз. 2

Жив.д

Составитель. В.Бещеков

Редактор Н.Сильнягина . Техред М.Ходанич Корректор Л.Патай

Заказ 739 Тираж 920 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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