Способ пневмоформовки в состоянии сверхпластичности

 

Использование: изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано в машиностроении при формовке полых деталей из листовых заготовок (З). Сущность изобретения: способ пневмоформовки в состоянии сверхпластич- ности включает нагрев плоской З, формовку ее давлением рабочей среды и непрерывный контроль деформации З в процессе формовки З. электрически изолируют от матрицы и в процессе формовки по матрице и 3 пропускают электрический ток. Контроль за деформацией 3 осуществляют по изменению емкости образованного конденсатора.1 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машиностроении при формовке полых деталей из листовых заготовок в состоянии сверхпластичности.

Известен способ пневмоформовки в состоянии сверхпластичности при котором листовую заготовку помещают в штамп, состоящий из крышки и матрицы, нагревают и формуют давлением рабочей среды. Крышка и матрица снабжены дренажными системами. Дренажная система крышки соединена с системой подачи давления газа, дренажная система матрицы соединена с трубопроводом, конец которого погружен в сосуд с жидкостью. В процессе формоизменения осуществляют непрерывный контроль за скоростью деформации путем измерения интенсивности выхода из трубопровода пузырьков газа, вытесняемого формующейся заготовкой из полости матрицы.[1] Технической задачей заявляемого изобретения является улучшение качества пневмоформовки путем повышения точности контроля, расширения возможностей способа за счет применения для изделий любой геометрии, а также снижение затрат за счет упрощения оснастки и следящей системы.

Сущность заявляемого решения заключается в том, что в способе пневмоформовки в состоянии сверхпластичности, включающем нагрев плоской заготовки, формовку ее давлением рабочей среды, непрерывный контроль формоизменения заготовки в процессе формовки, в отличие от известного, перед формовкой заготовку электрически изолируют от матрицы, в процессе формовки через заготовку и матрицу пропускают электрический ток, непрерывный контроль формоизменения заготовки осуществляют по изменению емкости образованного конденсатора.

Заявляемое решение позволяет быстро и точно регистрировать положение заготовки в любой момент времени и полностью исключает вероятность недоформовки, так как контроль осуществляется одновременно за всей поверхностью, и применимо для изделий любой геометрии.

Взаимная изоляция заготовки и матрицы в предлагаемом решении не требует усложнения оснастки и может осуществляться нанесением специального слоя диэлектрика или смазки, роль дополнительной изоляции выполняет также оксидный слой на поверхности заготовки.

На рисунке показано устройство для осуществления способа.

Устройство состоит из: матрицы 1, крышки 2, на которые нанесен слой диэлектрика 3; между матрицей и крышкой установлена заготовка 4; к крышке подсоединен газопроводящий трубопровод 5; на заготовке и матрице закреплены клеммы 6 измерительного устройства 7, последовательно с которым соединены усилитель сигнала 8, блок обработки информации 9 и блок индикации 10; работу устройства обеспечивает источник питания 11.

Способ осуществляется следующим образом. Между матрицей 1 и крышкой 2 устанавливают заготовку 4, которую изолируют от элементов оснастки диэлектрическими слоями 3. К заготовке и матрице через клеммы 6 подсоединяют измерительное устройство 7. После нагрева заготовки до рабочей температуры формуют ее подачей давления газа через трубопровод 5. В процессе формовки, через образованный матрицей и заготовкой переменный конденсатор пропускают электрический ток от источника питания 11. Изменение емкости конденсатора, происходящее при сближении поверхности заготовки с матрицей в процессе формообразования, регистрируется измерительным устройством 7. Информация о изменении емкости в виде электрического сигнала через усилитель 8 поступает в блок обработки информации 9. В блоке 9 по скорости изменения емкости определяется скорость деформации, а положение заготовки определяется по ее величине. За начало отсчета принимают емкость, которую имел конденсатор до момента подачи давления газа. Прекращение изменения емкости после подачи давления свидетельствует об окончании формовки.

Соответствие промежуточных положений заготовки определенным величинам емкости, а также скорости изменения емкости-скорости деформации, определяется расчетным путем или предварительно устанавливается в процессе пробных формовок.

Так как для контроля формоизменения достаточно регистрировать только изменение емкости, все вычислительные операции можно проводить в относительных величинах не определяя фактическую емкость конденсатора.

Параметры формовки в принятых размерностях выводятся в блок индикации 10.

Формула изобретения

Способ пневмоформовки в состоянии сверхпластичности, включающий нагрев плоской заготовки, формовку ее давлением рабочей среды и непрерывный контроль формоизменения заготовки в процессе формовки, отличающийся тем, что перед формовкой заготовку электрически изолируют от матрицы, в процессе формовки через заготовку и матрицу пропускают электрический ток, а непрерывный контроль формоизменения заготовки осуществляют по изменению емкости образованного конденсатора.

РИСУНКИ

Рисунок 1