Способ формообразования полых осесимметричных деталей в изометрических условиях и штамп для его осуществления

 

Использование: обработка металлов давлением, технология изготовления полых осесимметричных деталей прессованием по схеме обратного выдавливания. Сущность изобретения: заготовку устанавливают в матрицу, нагревают ее до нижнего предела температурного интервала штамповки и деформируют пуансоном методом обратного выдавливания. Нагрев осуществляют неравномерно по сечению, перпендикулярному оси заготовки. На участках с. увеличивающейся в процессе выдавливания толщиной стенки температуру повышают, а с противоположной стороны понижают. Штамп содержит пуансон, матрицу и нагревательное устройство в виде секций, параллельных оси штампа. Штамп снабжен каналами для подачи хладагента. На цилиндрической поверхности пуансона укреплены тензодатчики, электрически связанные с секциями нагревателя . 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sr>s S 21 J 1/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТ80 СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4866290/27 (22) 13.69.90 (46) 28.02.93. Бюл. М 8 (71) Научно-исследовательский институт технологии и организации производства двигателей

; (72) Ю.С.Махов (56) Авторское свидетельство СССР

М 374913, кл. В 21 J 1/06; 1968. (54) СПОСОБ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОЛЫХ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ДЕТАЛЕЙ В

ИЗОТЕРМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ И ШТАМП

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: обработка металлов давлением, технология изготовления полых осесимметричных деталей прессованием по схеме обратного выдавливания. Сущность

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении полых осесимметричных двигателей прессованием по схеме обратного выдавливания в иэотермических условиях с низкими скоростями деформирования, например в условиях сверхпластической деформации.

Целью изобретения является повышение качества деталей.при формообразовании в условиях низких скоростей деформации путем снижения разностенности в окружном направлении, На фиг.1 показан в разрезе штамп, вид спереди; на фиг.2-. сечение по Б — Б на фиг. l, Штамй включает матрицу 1, защищенную теплоизоляцией 2, и пуансон 3. В мат. рице 1 выполнены равномерно расположенные по окружности пазы 4, в которых размещены нагревательные эле,, И „„1798034 А1

2 изобретения: заготовку устанавливают в матрицу, нагревают ее до нижнего предела температурного интервала штамповки и деформируют пуансоном методом обратного выдавливания. Нагрев осуществляют неравномерно по сечению, перпендикулярному оси заготовки, На участках с увеличивающейся в процессе выдавливания толщиной стенки температуру повышают, а с противоположной стороны понижают, Штамп содер>кит пуансон, матрицу и нагревательное устройство в виде секций, параллельных оси штампа. Штамп снабжен каналами для подачи хладагента. На цилиндрической поверх- . ности пуансона укреплены тензодатчики, электрически связанные с секциями нагревателя. 2 э.п. ф-лы, 2 ил. менты, выполненные в виде отдельных секций 5. Между пазами 4 расположены каналы а

6, предназначенные для циркуляции в них с 1 хладагента (например сжатого воздуха); На цилиндрической части пуансона за пределами рабочей зоны, т.е. на участке противоположном рабочему торцу, установлены тенэодатчики 7, которые подают сигналы на включейие или выключение соответствую- Фь щих секций 5 нагревателя и подачу или прекращение подачи хпадагента в соответствующие каналы 6 матрицы 1, Способ осуществляется в следующей последовательности. Заготовку 8 устанавливают в матрицу 1, нагревают ее до нижнего предела температурного интервала штамповки и деформируют пуансоном 3 по схеме обратного выдавливания, получая полое иэделие. Использование при этом режима сверхпластической деформации

1798034 позволяет обеспечить получение особо тонкостенных изделий большой глубины, В этом случае параметры режима сверхпластической деформации, в том после низкая скорость деформации (в диапазоне - 10...10) позволяют активно влиять на точность получаемых полых иэделий, что обеспечивается следующим образом.

В процессе деформирования (2...8 мин} в результате воздействия различных случайных факторов (анизотропия свойств заготовки, неоднородность условий трения, . накопленные отклонения от соосности элементов оснастки и заготовки и т,п.) пуансон стремится отклониться от оси. Для устране- 15 ния появляющейся в этом случае разностен- . ности изделия температуру заготовки со стороны, в которую стремится отклониться пуансон понижают, а с противоположной стороны повышают, В результате сопротив- 20 ление деформированию со стороны, в которую стремится отклониться пуансон, возрастает и пуансон возвращается в исходное положение, т,е. размещается соосно относительно матрицы. 25

Штамп для осуществления способа работает следующим образом, При отклонении пуансона 3 от оси на него воздействует радиальная составляющая усилия, которая изгибает пуансон 3. В результате наклеен- 30 ные на пуансон датчики деформируясь подают сигнал, который поступает в систему . управления включением соответствующих секций 5 нагревателя. При этом диаметрально расположенные датчики 7 воспринимают 35 деформации разных знаков и включение их в различные плечи моста обеспечивает увеличение сигнала. Для интенсификации теплосмен участков матрицы 1. в каналы 6 расположенные диаметрально противопо- 40 ложно относительно секций 5 нагревателя одновременно с их включением подают хладагент; например путем переключения золотников (на чертеже не показаны}.

П р и и е р. Изготавливали выдавлинием "5 стакан из титанового сплава ВТ1-О. Наружный диаметр стакана 60 мм, толщина стенки — 2,5 мм, высота 180 мм. Нагрев заготовки осуществляли до 850 град. Цельсия, Через

10 с после начала нагружения из 5 секций 50 нагревателя 4 были автоматически отключены, а в канал противоположный включенной секции был подан сжатый воздух. Через 9 с градиент температур в зоне деформирования достиг 40 град. Затем произошло переключение секции нагревателя. Всего в процессе выдавливания было зафиксировано 12 переключений.

Сравнительный анализ иэделий, показал, что детали полученные предложенным методом имеют разностенность в пределах

+0,06 мм, что в 6 — 8 раз меньше, чем при выдавливании традиционным методом.

Формула изобретения

1. Способ формообразования полых осесимметричных деталей в изотермических условиях, по которому пресс-заготовку устанавливают в матрицу, нагревают ее до нижнего предела температурного интервала штамповки и деформируют пуансоном методом обратного выдавливания, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения качества деталей при формообразовании в условиях низких скоростей деформации путем снижения разностенности в окружном направлении, нагрев осуществляют неравномерно по сечению, перпендикулярному оси заготовки, повышая температуру на участках заготовки с увеличивающейся в процессе выдавливания толщиной стенки прессуемого изделия и йонижая ее на участках заготовки с уменьшающейся в процессе выдавливания толщиной стенки прессуемого изделия.

2. Штамп для формообразования полых осесимметричных деталей в изотермических условиях, содержащий матрицу, пуансон и нагревательное устройство, о т л и ч аю шийся тем, что нагревательное устройство выполнено в виде секций, расположенных параллельно оси матрицы. а штамп снабжен закрепленными на цилиндрической поверхности пуансона за пределами его рабочей зоны тензодатчиками, электрически связанными с секциями нагревателя и предназначенными для их включения, 3. Штамп по п.2, отличающийся тем, что в матрице между секциями нагревателя выполнены каналы, расположенные параллельно ее оси; предназначенные для подачй хладагента.

1798034

Составитель Ю, Махов

Техред М.Моргентал Корректор М. Керецман

Редактор

Заказ 735 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина. 101