Способ изготовления заготовок из сортового проката

 

Использование: обработка металлов давлением, а именно холодное деформирование отрезанных сдвигом заготовок из алюминиевых и магниевых сплавов. Сущность изобретения: способ включает холодную отрезку заготовки сдвигом и ее последующее деформирование осадкой Деформирование производят в условиях кратковременного местного нагрева на глубину , превышающую толщину дефектного слоя. Нагрев осуществляют в процессе цикла осадки от контакта при торцовых зон заготовки с инструментом, нагретым до температур горячей деформации штампуемого материала. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э В 21 J 1/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

«:»««« "««. ,,"«1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

« .в

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4707861/27 (22) 21,06.89 (46) 23.08,92. Бюл. М 31 (71) Московский станкоинструментальный институт (72) С.С,Соловцов, А.А.Козьмин, H.Ë,Ëèñóнец, В,С.Кругликов и В.Г.Бакулин (56) Авторское свидетельство СССР

М 247017, кл, В 21 J13/02,,1968. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАГОТОВОК ИЗ СОРТОВОГО ПРОКАТА (57) Использование: обработка металлов давлением, а именно холодное деформироИзобретение относится к области обработки металлов давлением. а именно к технологии изготовления цилиндрических -и призматических заготовок иэ алюминиевйх и магниевых прутков, Известно, что после холодной отрезки сдвигом заготовки имеют искаженную геометрическую форму и торцы с неоднородной поверхностью, состоящей в общем случае из двух разнородных по качеству участков: гладкого (образованного пластическим сдвигом) и шероховатого (образованного разрушением). К торцовым поверхностям примыкают зоны упрочнейного в процессе отрезки металла. Обычно эти зоны имеют приповерхностный дефектный слой с микротрещинами, а нередко и рисками глубиной до нескольких десятых миллиметра, выходящими на торцовую по- верхность и существенно ухудшающйми IN» чество заготовок и изготавливаемых йз ййх деталей.

Известен способ изготовления заготовок из сортового проката, по которому о1 ре= ванную вхолодную сдвигом заготовку, с... Ы, 1756007 А1 вание отрезанных сдвигом заготовок иэ алюминиевых и магниевых сплавов. Сущность изобретения: способ включает холодную отрезку заготовки сдвигом и ее последующее деформирование осадкой, Деформирование производят в условиях кратковременного меСтного нагрева на глубину, превышающую толщину дефектного слоя. Нагрев осуществляют в процессе цикла осадки от контакта При торцовых зон заготовки с инструментом, нагретым до температур горячей деформации штампуемого материала. 5 ил.. целью повышения качества, нагревают до температуры горячей деформации и подвергают осадке. При этом происходит выравнивание торцов. устранение искажений и дефектов отрезки, сглаживание шероховатостей. Недостатками этого способа являются значительная энергоемкость процесса нагрева заготовок по всему объему (с учетом потерь тепла при переносе от нагревателя к штампу), необходимость использования специальных устройств для нагрева, трудность транспортирования нагретых заготовок и пр.

Известен также способ изготовления заготовок иэ сортового проката, включающий отрезку заготовки сдвигом и ее последующее деформирование холодной осадкой с целью выравнивания формы. Холодная осадка экономичнее и производительнее горячей, однако она сопровождается существенным недостатком — образовавшиеся при холодной отрезке сдвигом микротрещины, риски и другие дефекты на торцах заготовки не только не усграняются, а, наоборот, увеличиваются (раскрываются). Так, при осадке

1756007 заготовок иэ алюминия АД1 со степенью деформации 0,6 исходная шероховатость (после отрезки сдвигом) торцовой поверхности увеличилась с Rvax = 2,5-6 мкм до

Rvax = 32 — 45 мкм, то есть в 7-12 раз, Таким образом, холодная осадка не может обеспечить изготовления заготовок с гладкими бездефектными торцами, требующихся, например, в технологических процессах объемной штамповки, Целью изобретения является повышение качества заготовок из деформируемых алюминиевых и магниевых сплавов, иэг >товляемых из пруткового металла холодной отрезкой сдвигом и последующей холодной осадкой.

Указанная цель достигается тем, что по известному способу, включающему холодную отрезку заготовки от прутка сдвигом и ее последующее деформирование осадкой, осадку холодной заготовки производят горячими бойками. В процессе осадки холодной заготовки от кратковременного контакта с горячими бойками, происходит только местный йагрев ее приторцовых упрочненных эон на глубину, превышающую на 0,5 — 2 мм толщину дефектного слоя.

В результате повышения пластичности металла от контактного нагрева в тонких приповерхностных слоях происходит более интенсивная пластическая деформация при осадке, чем в остальном объеме холодной заготовки, При этом торцы заготовки выгла>кива ются, микронеровности деформируются и выравниваются, микротрещины . "эалечиваются". Осаженные с кратковременным местным нагревом заготовки име1от гладкие, параллельные и бездефектные торцы.Новое качество заготовок, изготовляемых по предлагаемому способу, ранее не было известно и достигается впервые, На фиг,1 изорражена типовая заготовка после холодной отрезки сдвигом от прутка; на фиг.2 — то же, после холодной осадки (с дефектами в виде радиальных рисок); на фиг.3 — то же, после осадки с кратковременным местным нагревом по предлагаемому способу; на фиг.4 — схема реалйзации процесса открытой осадки. между бойками, нагрвть1ми до температуры горячей деформации; на фиг.5 — то же, по схеме закрытой осадки.

Способ осуществляется в следующей последовательности;

Отрезанную сдвигом холодную заготовку 1 размещают на ййжнем горячем бойке 2 и производят ее пластическое деформирование верхним горячим бойком 3 либо по схеме открытой осадки (фиг.4), либо осадкой в закрытой полости (фиг.5) на прессе. Вследствие быстротечности цикла штамповки (десятые доли секунды) происходит местный нагрев только приторцовых слоев, в которых

5 сконцентрированы деформационные дефекты, возникшие при отрезке сдвигом, 3аготовка в основном своем обьеме остается холодной, отсутствуют окисление и окалинообразование на боковой поверхности за10 готовки

Способ наиболее пригоден для изготовления заготовок из алюминия и его сплавов.

Может быть использован для изготовления заготовок из других деформируемых спла15 вов, имеющих температуру горячей деформации ниже температуры теплостойкости штамповой стали (500 — 600 С), например сплавов на основе магния, Пример, Бойки со встроенными на20 гревателями (ТЭ Нами) установлены в штамповый блок на кривошипном прессе. При температуре контактной поверхности бой-. ков 500 С производили осадку холодной за- готовки из сплава АД1 со степенью

25 деформации е = 0,6 до конечных размеров/34,6 х 10 мм. На торцах, отрезанных сдвигом заготовок, были продольные риски глубиной до 42 мкм. При осадке горя-. чими бойками длительность силового кон30 такта не превышала.0,2 с. За зто время образовался температурный градиент от поверхности торца вглубь заготовки в пределах 350 — 240 С. В результате кратковременного нагрева произошла ин35 тенсивная пластическая деформация тонких приторцовых слоев заготовки.

0(ероховатость торцовых поверхностей оса>кенных заготовок не превышала 9,5 мкм. На поверхностях отсутствовали какие-либо де40 фекты, После осадки такой же заготовки бойками, нагретыми до температуры 300 С на торцах заготовок наблюдали ореол радиальных рисок глубиной до 31 мкм.

Формула изобретения

Способ изготовления заготовок иэ сортового проката, включающий отрезку исходной заготовки и ее холодное деформирование осадкой между байками, отличающийся тем, что, с целью повышения качества заготовок иэ алюминиевых и магниевых сплавов за счет устранения микротрещин, образующихся на торцах заготовок при резке сдвигом, осадку холодной заготовки производят в условиях кратковременного нагрева ее приторцевых зон на глубину, превышающую толщину дефектного слоя, образованного резкой, осущест175á007 вляемого в процессе цикла осадки от КоНТВК та приторцовых зон заготовки с бойками.

Фиг.1 нагретыми до температуры горячей деформации.