Способ изготовления изделий типа стержней с утолщением электровысадкой

 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к электровысадке, и может быть использовано для изготовления изделий, имеющих форму стержня с утолщением. Изобретение позволяет повысить производительность и качество при электровысадке заготовок

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„Л0„„032 9 (59 4 В 21 Л 5/08, 1/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3924951/40-27 (22) 10,07,85 (46) 15.04,87, Бюл. 11 14 (72) В.П, Золотарев, В.А, Куликов, Д.И, Браславский, И,А, Изаков и М.Б, Грубер (53) 621,735.32(088.8) (56) Расчет технологических процессов электровысадки/11етодические указания. Воронеж, ЭНИКМАШ, 1982, с.35. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ТИПА СТЕРЖНЕЙ С УТОЛЩЕНИЕМ ЭЛЕКТРОВЫСАДКОЙ (57) Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к электровысадке, и может быть использовано для изготовления изделий, имеющих форму стержня с утолщением ° Изобретение позволяет повысить производительность и качество при электровысадке заготовок (3) с шероховатостью боковой поверхности 20 К (150 мкм путем нанесения на 3 электропроводящего покрытия (ЭП), ЭП улучшает подвод тока нагрева к 3 от скользящих контактов (СК), ЭП не должно взаимодействовать химически в процессе электровысадки с материалом 3; удельная разрушающая нагрузка ЭП при сжатии должна быть меньше, чем у материала СК, но боль" ше, чем отношение сжимающей силы к площади проекции СК на плоскость, перпендикулярную направлению сжимаю" щей силы; удельное электрическое.сопротивление ЭП должно быть больше, чем у материала 3, но не более, чем а толщину ЭП выбйрают с учетом соотношения R, p p„ .G „ „ 0,75 х

-P ./ „ (R + R, )), где 8 — толщина ЭП, мкм; R — высота неровностей профиля поверхности 3, мкм; R

Хо

20 мкм — высота неровностей профиля боковой поверхности 3 при которой возможна качественная высадка без покрытия; /, Р— соответственно удельное электрическое сопротивление материалов 3 и ЭП, мкОм м; б,б соответственно разрушающая нагрузка при сжатии материалов СК и ЭП, 1303239

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к электровысадке, и может быть испольI зовано для изготовления изделий, имеющих форму стержня с утолщением.

Целью изобретения является повышение производительности изготовления иэделий и их качества при использовании исходных заготовок с шероховатостью боковой поверхности, характеризуемой параметром 20Ж 150 мкм, эа счет улучшения контакта подвода тока к нагреваемой заготовке, а также повышение стойкости скользящих контактов вследствие уменьшения силы трения при проталкивании заготовки через скользящие контакты, прижатые к ее боковой поверхности, во время проведения процесса, Способ осуществляется следующим образом.

На стержневую заготовку с шероховатостью боковой поверхности, характеризуемой величиной К =- 20-150 мкм, наносят электропроводящее покрытие, затем заготовку размещают между радиальным и упорным электродами, путем пропускания через заготовку электрического тока нагревают ее до получения утолщения требуемых размеров.

Для изготовления изделий, представляющих собой цилиндрические стержни с утолщением, применяли мерные заготовки: нарезанные из горячекатанных прутков стали марки 4Х14Н1482М диаметром 20 мм„ имеющих после удаления с поверхности слоя окислов шероховатость боковой поверхности, характеризуемую параметром R = 80 мкм; точеные иэ прутков титанового сплава марки ВТЗ-1 диаметром 32 мм с шероховатостью боковой поверхности, характеризуемой параметром R = 40 мкм.

Для нанесения покрытия .применяли два материала: Р 1 - водную суспензию коллоидного графита ГК-1 по ТУ

h-08-316-75 с удельным электрическим сопротивлением после высушивания з

2 .10 мкОм м и удельной разрушающей нагрузкой при сжатии >„ =200 МПа, 11 1

Ф 2 — композицию, в которой в качестве наполнителя содержался медный порошок со стабилизирующей .пленкой по ГОСТ-4960-75, а в качестве связующего бакелитовый лак по ГОСТ-901-78, представляющий собой раствор резольной фенолформальдегидной смолы в этиловом спирте, с удельным электрическим сопротивлением /

Оф

1,5 мкОм м после его затвердения и удельной разрушающей нагрузкой при сжатии 8„ = 450 МПа.

Покрытия наносили на обезжиренную поверхность заготовок посредством окунания и последующего высушивания.

Различные толщины покрытий получали

50 для первЬго (Ф 1) материала изменением вязкости суспенэии, т.е. изменением соотношения содержащихся в ней воды и препарата ГК-1, а для второго (Р 2) — изменением содержания наполнителя„ т.е. медного порошка.

Толщину нанесенного покрытия измеряли с точностью до 5 мкм, Температуру разогрева скользящих контактов, изготовленных иэ бронзы

БрХО,8 удельной разрушающей нагрузкой при сжатии б = 1050 ИПа, при электровысадке измеряли с помощью контактной термопары; температуру изделия в зоне высадки — оптическим

25 пирометром ЛПИР-С, Для сравнения результатов электровысадки заготовок из различных материалов с различной толщиной покрытия задавали ток нагрева и усилие сжатия заготовки скользящими контактами такие же, как при высадке заготовок без покрытия с шероховатостью боковой поверхности, характеризуемой параметром R 20 мкм. После этого проводили электровысадку заготовок с толщинами покрытия, при которых были получены положительные результаты, увеличенными значениями тока и уменьшенными значениями усилия сжатия за40 готовки скользящими контактами.

В результате проведенных испытаний было установлено, что при толщине слоя покрытия более 300 мкм возможно отслаивание материала покрытия от заготовки и перегрев скользящих

45 контактов выше 50 С, при толщине о слоя покрытия менее 10 мкм наблюдалось нарушение сплошности слоя и искрение в зоне скользящих контактов во время проведения электровысадки. В

50 случае химического взаимодействия материала, например покрытия В 2 с материалом заготовок 4Х14Н14В2М возможно образование трещин на поверхности высаженных утолщений.

Также было установлено, чтб высадка заготовок с йокрытием обеспечивает качество изделий при увеличенйом токе нагрева и уменьшенном усилии

3 1303239 4 сжатия заготовки скользящими контак- меньше, чем удельная разрушающая нагтами, Так, увеличение тока нагрева i рузка при сжатии материала скользящих на 20 — 30% уменьшало время цикла вы- контактов, но не менее, чем отношение садки на 30 — 707, а снижение усилия сжимающей силык площади проекции консжатия заготовки скользящими контак- 5 такта на плоскость, перпендикулярно натами уменьшило их износ, т.е, повы- правлению сжимающей силы, удельное сило стойкость скользящих контактов электрическое сопротивление р матерна ° и позволило на 40 — 507. уменьшить ла покрытия не менее, чем удельное элекколебания максимальной температуры трическое сопротивление р материаз нагрева на высаживаемой части заго- 10 ла заготовки, но не более, чем товки за счет снижения силы трения в скользящих контактах, что гарантиро- R6 .б g g g ) qs 1о", Гз 2 к - о вало высокое качество изготавливаео мых деталей. Помимо этого подготовка исходной заготовки нанесенйем на ее 15 а толщину электропроводящего покрыповерхность покрытия вместо применя- тия выбирают с учетом соотношения емой чистовой обработки снизила трудоемкость изготовления деталей на

10 — 20X.

Формула изобретения где S — толщина электропроводящего

Ф покрытия, мкм; — высота неровностей профиля

z. боковой поверхности высаживаемых заготовок, мкм;

Rz.ä

:=20 мкм -высота неровностей профиля боковой поверхности заготовок, при которой возможна качественная высадка без

Составитель Н. Тимофеева

Техред Н.Глущенко. Корректор С, Пекмар

Редактор К. Волощук

Заказ 1245/10 Тираж 583

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

Способ изготовления иэделий типа стержней с утолщением электровысад25 кой, при котором подготавливают исходную заготовку, а высадку осуществляют одновременно с пропусканием через заготовку нагревающего ее электрического тока, который подводят к одному из торцов заготовки и к ее бо«30 ковой поверхности, сжатой скользящими контактами, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения производительности и улучшения качества высаженных изделий при использовании заготовок с шероховатостью боковой поверхности, характеризуемой параметром R z в пределах 150 R т20 мкм чис-. товой обработки, подготовку исходной заготовки осуществляют нанесением на

40 ее поверхность покрытия из материала, не взаимодействующего химически с материалом заготовки и имеющего удельную разрушающую нагрузку при сжатии. покрытия; удельное электрическое сопротивление материала заготовки, мкОм м; удельное электрическое сопротивление материала покрытия, мкОм.м; удельная разрушающая нагрузка при сжатии материала скользящих контактов, ИПа; удельная разрушающая нагрузка при сжатии материала покрытия, МПа.