Способ смазки ковочного штампа при изготовлении деталей, получаемых двумя последовательными операциями, включающими литьё, а затем ковку


 


Владельцы патента RU 2609159:

СЕЙНТ ДЖИН ИНДАСТРИС (FR)

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении деталей из легких сплавов. Заготовку, полученную литьем, перемещают в туннельную печь. Производят предварительный нагрев заготовки до температуры 500°C. Нагретую заготовку перемещают в ковочный штамп с полостью. Размеры полости меньше размеров литой заготовки. Штамп оснащен средствами позиционирования заготовки, выполненными в виде штифтов. Заготовку штампуют при давлении 600-700 МПа. Перед перемещением заготовки в ковочный штамп на всю поверхность штампа, предназначенную для приема заготовки, и на штифты напыляют порошок, содержащий частицы графита. В результате обеспечивается упрощение процесса нанесения смазки, снижается загрязнение инструмента для ковки, который подвергается меньшему числу резких перепадов температуры. 3 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к изготовлению деталей, получаемых в технической зоне, включающему операции литья и ковки, причем детали проходят последовательные операции литья, а затем ковки.

Последняя технология разработана и описана в патенте EP 119365, использованном Заявителем, в частности для обработки деталей из алюминия и алюминиевых сплавов, а также деталей из легких сплавов.

Соответственно, этот способ заключается в литье заготовок деталей из алюминия и алюминиевых сплавов, затем их перемещении в ковочный штамп, полость которого чуть меньше размера заготовки, и выполнении процесса ковки в штампе для получения детали, форма и размеры которой выбраны с повышенными механическими свойствами.

Заявитель разработал много усовершенствований в технологии, в частности технологии графитового покрытия, наносимого после получения литой заготовки. Эта технология, включающая нанесение графитового покрытия, была подробно описана в патенте FR 2803232.

На практике заготовку, полученную литьем, погружают в раствор, содержащий графитовое покрытие, затем перемещают в туннельную печь при температуре около 400-500 С. Операция передачи изделия в туннельную печь предназначена, в частности, чтобы сделать заготовку более пластичной для последующей операции ковки.

Заготовку с нанесенным таким образом покрытием затем перемещают в ковочный штамп для штамповки. Ковочный штамп характеризуется также предварительной эмульсионной смазкой для облегчения пластической деформации материала в рабочей зоне и предотвращения налипания сплава к инструментам.

Это техническое решение широко используется Заявителем. На этой основе, а также на практике, она ведет к дополнительным издержкам на двух уровнях:

- прежде всего, использование графитового покрытия означает управление растворами и их разведением, поскольку используемый графит разведен в воде. Это означает, что управление является крайне важным, требующим использования корректирующих и стабилизирующих средств для растворов графитового покрытия;

- кроме того, каждый раз необходимо использовать эмульсию для распыления на материал ковочного пресса с целью охлаждения штампа, что вызывает резкие перепады температур, сокращающие срок службы штампа.

Столкнувшись с этой проблемой, имеющей место в процессе технологии литья-ковки, известной под фирменным названием ‘COBAPRESS’ Заявителя, которая представляет собой изготовление деталей из алюминия или алюминиевых сплавов и легких сплавов двумя последовательными операциями, включающими литье заготовки, а затем ее ковку, Заявитель пришел к мысли о необходимости исследований для разработки предложения, которое усовершенствует этап нанесения графитового покрытия или которое могло бы заменить его.

Следовательно, подход Заявителя заключался в том, чтобы исследовать технологию смазки, обычно известную как отдельный предмет в области литья и в области ковки, которые являются полностью независимыми друг от друга, насколько это было известно Заявителю.

Вкратце, и как напоминание, в процессах литья смазка заключается в нанесении защитного покрытия для облегчения извлечения детали из литейной формы. Этот способ известен в областях литья в песчано-глинистую смесь, литья в кокиль и гравитационного литья. Смазка может быть постоянной (например, при литье в кокиль) или может наноситься между каждым процессом заливки металла. Смазка наносится посредством пульверизаторов или щеток.

В области литья существует также масляная смазка, наносимая коллектором или роботом, и сухая смазка, используемая в конкретном случае литья под давлением.

В области традиционной ковки смазки также используются для облегчения пластической деформации материала и предотвращения налипания металла к штампам. Также используются масляные графитовые смазки, водные и безводные растворы графита для распыления или нанесения покрытия, керамика и твердые смазочные вещества, такие как сухие смазки.

Хотя в отраслях литья и ковки, рассматриваемых отдельно, использование сухой смазки является известной технологией, этот способ никогда не использовался применительно к процессу, объединяющему две последовательные операции: литье, а затем ковку. Заявитель сам был у истоков способа ‘COBAPRESS’, описанного в патенте EP 119365, и разработал вариант осуществления нанесения графитового покрытия, как упоминалось ранее в патенте FR 2803232.

На практике из-за самого характера процесса литья-ковки ‘COBAPRESS’ невозможно использовать технологию смазки с традиционными решениями и известными способами, используемыми при традиционном литье и традиционной ковке.

Заявитель, который рассматривал эту проблему длительное время с анализом всех стоимостных и реализационных аспектов, открыл особенно интересное решение как часть конкретного выбора операции смазки и управления производственными издержками, а также условиями работы, которое без них становится препятствием из-за неприемлемых инвестиционных расходов.

Проведенные поэтапные испытания описывают преимущества решения, предложенного Заявителем.

Соответственно изобретению предлагаемый способ включает реализацию процесса, заключающегося в литье заготовки с требуемыми формой и размерами, перемещении этой заготовки из литейного цеха в туннельную печь, а затем предварительном нагреве ее до температуры примерно 500 С, перемещении предварительно нагретой литой заготовки в ковочный штамп со значительно меньшими размерами и формой, а также и выполнении операции штамповки при давлении 600-700 МПа, причем способ отличается тем, что перед перемещением предварительно нагретой литой заготовки в ковочный штамп, ковочный штамп и средства позиционирования заготовки, состоящие из штифтов, подвергают процессу порошкового напыления на всю поверхность ковочного штампа, предназначенного для приема предварительно нагретой литой заготовки, а также штифты.

В соответствии с еще одной характеристикой изобретения его напыление может происходить с электростатическим осаждением или без него.

Электростатическое осаждение обеспечивает равномерное осаждение и позволяет достичь недоступных мест ковочного штампа из-за конфигурации заготовки. Порошок, который выбрасывается и распыляется, содержит парафин, плавящийся при 100°C, используемый как направляющее средство или как средство для извлечения из формы. Порошок может включать соединение, основанное на частицах графита или нет, в случае электростатического осаждения в очень ограниченных пропорциях, максимум около 10%.

Решение, предложенное изобретением, вносит много преимуществ по сравнению с технологией, разработанной Заявителем. Больше нет необходимости содержать бак для хранения для графитового покрытия и больше нет необходимости использовать воду. Нет больше необходимости контролировать коэффициент разведения, что значительно сокращает расходы на контроль и обслуживание. Уровень шума при подаче жидкой смазки на штамп снижается, а что касается устранения баков для покрытия, то больше нет жидких отходов, и всасывающая система, участвующая в подаче жидкой смазки на штамп, больше не подвергается засорению.

С технической точки зрения при ковке пластическая деформация заготовки повышается, а загрязнение инструментов, используемых для ковки, снижается, при увеличении срока службы ударного штампа, поскольку он подвергается меньшему числу резких перепадов температур.

1. Способ изготовления деталей из легких сплавов, включающий

получение литьем заготовки требуемых формы и размеров,

перемещение литой заготовки в туннельную печь и ее предварительный нагрев до температуры 500°C, перемещение предварительно нагретой литой заготовки в ковочный штамп с полостью, размеры которой меньше размеров литой заготовки, оснащенный средствами позиционирования заготовки, выполненными в виде штифтов, и

осуществление штамповки при давлении 600-700 МПа,

при этом перед перемещением предварительно нагретой литой заготовки в ковочный штамп на всю поверхность упомянутого штампа, предназначенную для приема предварительно нагретой литой заготовки, а также на штифты напыляют порошок, содержащий частицы графита.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что напыление порошка осуществляют с электростатическим осаждением.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что порошок содержит парафин, имеющий температуру плавления 100°C.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что порошок содержит частицы графита в количестве не более 10%.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области горячей штамповки и может быть использовано в машиностроении при изготовлении осесимметричных изделий типа диска, крышки, днища. Нагретую до ковочной температуры цилиндрическую заготовку размещают в матрице с вогнутой рабочей поверхностью и осуществляют предварительное формообразование изделия.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при объемной штамповке на механических прессах. Устанавливают величину закрытой высоты пресса менее закрытой высоты штампа.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении штампованных поковок повышенной геометрической точности. Получение поковок осуществляют в температурных режимах, соответствующих полугорячей и горячей объемной штамповке.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано, в частности, при изготовлении поковок коленчатых валов горячей объемной штамповкой.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при осадке цилиндрических заготовок из хрупких и малопластичных материалов. Обойму размещают на поверхности выталкивателя в отверстии матрицы с зазором от 0,1 до 0,2 мм.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении штампованных поковок повышенной геометрической точности. Из нагретой исходной заготовки формообразуют полуфабрикат, производят окончательную штамповку поковки и выполняют отделочные операции.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении штампованных поковок различной сложности. Получение поковок осуществляют в температурных режимах, соответствующих полугорячей и горячей объемной штамповке.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении объемной штамповкой поковок типа шестерен, фланцев, толстостенных колец и втулок.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для изготовления изделий сложной формы из цилиндрических заготовок с глобулярной структурой.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к горячей штамповке на коленных прессах с гидравлическим приводом. .

Изобретение относится к стальным листам для горячей штамповки, которые могут быть использованы для производства деталей, в частности деталей шасси транспортных средств, деталей подвески и конструктивных элементов кузова, а также к способам производства деталей из стальных листов горячей штамповкой.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при штамповке заготовок с использованием смазки. Лист твердого смазочного материала размещают между заготовкой и матрицей штампа в штамповочном аппарате.

Изобретения относятся к обработке металлов давлением и могут быть использованы при производстве цилиндров скважинных штанговых насосов. Получают полуфабрикат трубы горячей радиальной ковкой полой заготовки на неподвижной ковочной оправке с конической рабочей поверхностью.

Изобретение относится к обработке давлением и может быть использовано для ковки слитков и заготовок на ковочных прессах. .
Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к составам временных покрытий, и может быть использовано для защиты сплавов от окисления при нагреве под горячую деформацию и смазки контактных поверхностей деформируемого металла и инструмента.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к холодной обработке металлов радиальной ковкой на оправке, а именно к производству прецизионных длинномерных цилиндрических изделий, преимущественно биметаллических, с повышенными требованиями прямолинейности, стабильности внутреннего диаметра по всей длине изделия, его износостойкости, и может быть использовано при изготовлении корпусов цилиндров плунжерных насосов, стволов артиллерийских орудий, трубопроводов для химической промышленности, водопроводной сети и т.п.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при штамповке алюминиевых или титановых сплавов в условиях сверхпластичности. .

Пресс // 2094160
Изобретение относится к кузнечно-прессовому оборудованию, в частности к прессам для объемной штамповки. .

Изобретение относится к области покрытий поверхностей деталей защитными и смазочными материалами и может быть использовано при обработке металлов давлением. .
Изобретение относится к горячей обработке металлов и может быть использовано преимущественно в двигателестроении при высокоскоростном выдавливании компрессорных лопаток.
Наверх