Заготовка для пневмоформовки полых деталей из сплавов, обладающих эффектом сверхпластичности

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1212654 А

1 11с(В 21 D 26/02 (21) 3734510/25-27 (22) 25.04.84 (46) 23.02.86. Бюл.В 7 (71) Московский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов (72) М.А.Цепин, Ю.И.Каплин, В.К.Портной, А.С.Анищенко, А.M.Àôðèêàíòoâ, К.М.Семенко, Д.А.Пономаренко, А.Б.Зайцев, В.А.Судник и Ю.Г.Поляков (53) 621.923.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 889209, кл. В 21 3 26/02, 15.12.81. (54)(57) ЗАГОТОВКА ДЛЯ ПНЕВМОФОРМОВКИ IIOJlblX ДЕТАЛЕЙ ИЗ СПЛАВОВ, OBtuutAЮЩИХ ЭФФЕКТОМ СВЕРХПЛАСТИ-1НОСТИ, имеющая зону деформирования и зону прижима, и состоящая из двух листов одинаковых размеров в плане, уложенных один на другой и соединенных между собой сваркой, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества путем предотвращения образования складок и экономии материала, обладающего эффектом сверхпластичности, часть заготовки, являющаяся зоной деформирования, выполнена из материала сверхпластичной модификации и сварена по торцу, а другая часть, являющаяся зоной прижима, выполнена из материала несверхпластичной модификации и жестко связана по торцу с частью заготов- а ки, являющейся зоной деформирования, и имеет толщину, равную одной-двум толщинам одного листа заготовки.

1212654 l0!

55

Изобретение касается обработки металлов давлением и относится к заготовкам для пневмоформовки полых деталей из сплавов, обладающих эффектом сверхпластичности.

Цель изобретения — повышение качества путем предотвращения образования складок и экономия материала, обладающего эффектом сверхпластичности.

На фиг.1 изображена заготовка для пневмоформовки деталей типа шарбаллон в штампе, продольный разрез, (слева от оси симметрии — исходное положение, справа — после деформи.рования); на фиг.2 — заготовка для пневмоформовки торообразного баллона в штампе, продольный разрез (слева от оси симметрии — исходное положение, справа — после деформирования).

Заготовка состоит из двух листов одинаковых размеров в плане, уложенных один на другой, и имеет зону !! деформирования листов заготовки и эоны 2 и 3 прижима, выполненные . из сплава несверхпластичной модификации. Заготовка находится между верхней 4 и нижней 5 матрицами. Зона 1 деформирования выполнена из материала сверхпластичной модификации и сварена по торцу швами 6 и 7 из того же материала сверхпластичной модификации.

Зоны 2 и 3 выполнены из материала несверхпластичной модификации, жестко связаны по торцу с зоной 1, например, сваркой швами 8 и 9 из материала несверхпла стичной модификации, и имеют толщину, равную одной-двум толщинам одного листа заготовки.

При изготовлении деталей 10 типа шар-баллон. зона 1 представляет собой диск, а зона 2 — кольцо.

При изготовлении торообразных деталей зона 1 деформирования представляет собой кольцо, зоной же прижима является обойма, охватывающая кольцо 1 и диск 3, размещенный внутри кольца 1.

Заготовка формуется следующим образом.

Заготовку укладывают на нижнюю матрицу 5 штампа, неподвижно прижи— мают верхней матрицей 4 по плоскости зон 2 и 3 прижима и нагревают до температурь: сверхпластичности сплава, иэ которого выполнены листы. Затем в полости между листами создяют избыточное давление P и формуют свободно или по гравюрам матриц 4 и 5 шар-баллон О !,фиг.!,справа) со скоростью деформаций, равной 10 — 10 с" (в состоянии сверхпластичности). Избыточное давление P создают либо подводом сжатого газа в полость между листами через штуцер, нвариваемый предварительно в один из листов, либо размещением перед сваркой между листами небольшого количества сублимата или деструкта, претерпевающих при температуре деформации превращение с выделением газа. Такими веществами для сверхпластичных нержавеющих сталей и титановых сплавов является, к примеру, карбонат кальция, а для алюминиевых и магниевых сплавов — галогенпроизводные аммония. В процессе пневмоформовки деформируются топько листы материала из сверхпластичной модификации и соединяющий их сварной шов 6 из того же сплава. При этом, благодаря пластич ным свойствам шов 6 позволяет без нарушения сплошности деформировать листы вплоть до расположения их торцов один против другого. Отформован1 ный баллон 10 извлекают из штампа. и отделяют от зоны 2 на участках сварного шва 8.

Поскольку формоизменение рабочей поверхности заготовки не сопровожда-. ется уменьшением размеров исходного контура листов, деформация сжатияпо кромкам листов отсутствует и складкообразонание или появление зажимов не происходит. Это возможно в том случае, когда зона 2 надежно зажата и удерживается в штампе. В связи с этим ее размеры в плане должны быть равны размерам прижимной плоскости штампа. Если толщина зоны

2 меньше толщины одного из листов, то зона 2 деформируется при пневмоформовке вместе с листами. Л поскольку она выполнена из материала не- сверхпластичной модификации, то ее деформация быстро локализуется в зоне сварного шва 8. Происходит отрыв зоны 2 от листов и формовка последних происходит с уменьшением размеров их контура в зоне сварного шва

6, что вьлывает складкообразование или зажимы.. При толщине зоны 2 свыше двух толщин одного нз листов необходим более широкий сварной

1 .12654

7 У

Составитель В.Муслимов

Редактор Е.Папп Техред C. èãóíoBà Корректор А.Зимокосов

Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 696/17

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная,4 шов 8 для соединения зоны 2 и листов

В процессе пневмоформовки этот шов

8 препятствует деформации листов в зоне сварного шва 6. В результате в зоне шва 8 происходит либо отрыв зоны 2 от листов, либо искривление поверхности формируемого баллона

10, либо вмятие шва 8 в баллон 10 с образованием пояска, что является неустранимым браком. Кроме того, изготовление более толстой зоны 2 связано с повышенным расходом металла.

За счет предотвращения образова5 ния складок предлагаемая заготовка обеспечивает повышение качества формовки деталей типа шар-баллон и торообразный баллон. Кроме того, предлагаемая заготовка обеспечивает

10 экономию материала сверхпластичной модификации.