Заготовка для горячей газовой экструзии

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и, в частности, к горячему прессованию хрупких металлов средами высокого давления. Цель изобретения - повышение надежности уплотнения заготовок из хрупких материалов. Заготовка 1 для горячей газовой экструзии имеет последовательно расположенные заходные конический 2 и цилиндрический 3 участки. Заготовка уплотнена в матрице 4 при помощи втулки 5, посаженной в калибрующем пояске матрицы с натягом. Диаметр отверстия втулки равен 0,7...0,9 ее наружного диаметра. Втулка выполнена из пластичного материала, прочность которого равна 0,9...1,1 прочности материала заготовки при температуре начала экструзии. Это обеспечивает более высокую герметизацию устройства перед началом экструзии. 1 ил., 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 B 21 J 5/04

4 о ф 4

1(л

1 р

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

21 4305892/27

22 23.06.87

46 30.09,92. Бюл, ¹ 36

71 Институт физики высоких давлений им.

Л.Ф. Верещагина (72) В.Д.Бербенцев, B.Ô.Äåðþãèí, В.В.Коротков и В.Н.Секисов (56) Коняев Ю.С., Бербенцев В.Д. Высокотемпературная газовая экструзия с локальным нагревом. КШП, 1980, ¹ 10, с.13 — 15, рис,2. (54) ЗАГОТОВКА ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ ГАЗОВОЙ

ЭКСТРУЗИИ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и, в частности,к горячему прессованию хрупких металлов средами выИзобретение относится к области обработки металлов давлением и,в частности, к горячему прессованию хруйких металлов средами высокого давления.

Целью изобретения является повышение надежности уплотнения заготовок из хрупких материалов.

На чертеже изображена заготовка для горячей газовой экструзии, установленная в матрице.

В табл.1, 2 и 3 приведено обоснование выбора конкретных параметров заготовки, Заготовка 1 имеет последовательно расположенные заходные конический 2 и цилиндрический 3 участки, Заготовка 1 уплотнена в матрице 4 при помощи втулки 5, посаженной в калибрующем пояске матрицы с натягом, Нижний предел натяга 0.03 мм обусловлен тем, что при меньшей величине натяга, особенно учитывая возможную неточность. . Ы 1764754 А1 сокого давления. Цель изобретения — повышение надежности уплотнения заготовок из хрупких материалов. Заготовка 1 для горячей газовой экструзии имеет последовательно расположенные заходные конический 2 и цилиндрический 3 участки.

Заготовка уплотнена в матрице 4 при помощи втулки 5, посаженной в калибрующем пояске матрицы с натягом. Диаметр отверстия втулки равен 0,7.„0,9 ее наружного диаметра. Втулка выполнена из пластичного материала, прочность которого равна

0,9...1,1 прочности материала заготовки при температуре начала экструзии, Это обеспечивает более высокую герметизацию устройства перед началом экструзии.

1 ил., 3 табл, формы и размеров калибрующего пояска и втулки, которые имеют место при их изготовлении, не будут обеспечены контактные напряжения на границе втулка-матрица, гарантирующие газоплотность посадки.

Верхний предел натяга — 0,05 мм обусловлен тем, что большие величины натяга для обеспечения газоплотности не требуются, и кроме того, при больших величинах натяга затруднена или вообще невозможна запрессовка втулки в матрицу.

Втулка выполнена с центральным отверстием, диаметр которого равен (0,7-0,9) ее наружного диаметра.

Нижний предел диаметра отверстия втулки равный 0,7 ее наружного диаметра обусловлен тем, что заготовки из хрупких сплавов трудно уплотнять в отверстиях малого диаметра, так как с уменьшением диаметра заходного конца заготовки увеличивается вероятность его разрушения при уплотнении его в отверстии втулки, 1764754

Таблица 1

П р и м е ч а н и е, do — диаметр отверстия уплотнительной втулки; б, — наружный диаметр уплотнительной втулки.

Верхний предел диаметра отверстия втулкИ равный 0,9 наружного диаметра обуслбвлен тем, что при увеличении отношения диаметра отверстия к диаметру втулки уменьшается толщина стенки втулки и надежное уплотнение в зоне заготовкавтулка-матрица становится трудноосуществимым.

Втулка изготавливается из пластичного материала, имеющего прочность, равную (0,9 — 1,1) прочности материала заготовки при температуре начала экструзии. Нижний предел прочности материала втулки,при температуре начала экструзии равный 0,9 прочности материала заготовки при той же температуре, обусловлен тем, что при меньшей величине прочности деформация втулки произойдет раньше, чем начнет деформироваться заготовка, — в этом случае может произойти разуплотнение и сброс давления газа — например, при использовании свинцовой втулки для уплотнения заготовки из сплава на основе хрома.

В случае, если прочность материала втулки будет больше 1,1 прочности материала заготовки при температуре, необходимой для начала экструзии, деформация втулки начнется после того, как часть заготовки проэкструдируется через внутреннее отверстие втулки, может произойти "отстрел", получаемая проволока может иметь поверхностные дефекты, нестабильное поперечное сечение, например; при использовании втулки из ниобия для уплотнения заготовки из чугуна.

Заготовку 1 с заточенной по отверстию предлагаемой втулки 5 с натягом (0,03—

0,05 мм) заходной частью 3 уплотняют в отверстии втулки, затем втулку, которая также выполнена с натягом (0,03 — 0,05 мм) относительно уплотнительного калибрующего пояска матрицы 4, вместе с заготовкой вводят в устройство для горячей газовой экстру5 зии до упора в матрицу 4.

Для надежного уплотнения заготовок использовали медные втулки с наружным диаметром 2,05 мм и с отверстием диаметром 1,5 мм. Заходные концы заготовок вы10 полняли диаметром 1,53 мм. После уплотнения заготовок в матрице с использованием уплотнительных втулок и создания давления 400 — 500 МПа утечек не наблюдалось. При температуре 580 — 630 С заготовки

15 экструдировались. В процессе экструзии утечек газа также не наблюдалось.

Результаты конкретного исполнения приведены в таблицах.

Надежностьуплотнения, приведенная в

20 табл,1, 2, З,определялась и числено представлена как отношение количества опытов с положительным результатом к общему количеству опытов, 25 Формула изобретения

Заготовка для горячей газовой экструзии, содержащая последовательно расположенные заходные конический и цилиндрический участки, о т л и ч а ю щ а я30 с я тем, что, с целью повышения надежности уплотнения заготовок из хрупких материалов, она снабжена уплотнительной втулкой, установленной с натягом на цилиндрическом участке, диаметр отверстия которой

35 равен 0,7 — 0,9 ее наружного диаметра, при этом втулка выполнена из пластичного материала, прочность которого равна 0,9 — 1,1 прочности материала заготовки при температуре начала экструзии, 1764754

Таблица 2

П ри м.ечан и е.д — величина натяга при посадке втулки в матрицу, Таблица 3

П р и м е ч а н и е.о — прочность материала втулки при температуре экструзии; о — прочность материала заготовки при температуре экструзии.