Способ штамповки деталей из листовых заготовок в состоянии сверхпластичности

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

И АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оп 539643

Сотое Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.04.75 (21) 2122815/27 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 25.12.76. Бюллетень № 47

Дата опубликования описания 11.02.77 (51) М, Кл.а В 21D 26/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.98.043 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А. Г. Пашкевич и А. В. Орехов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ШТАМПОВКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ЛИСТОВЫХ ЗАГОТОВОК В СОСТОЯНИИ CBEPXIIJIACTH×HÎCTÈ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к листовой штамповке, и мояет быть использовано в авиационной и смежных отраслях промышленности.

Известен способ штамповки деталей из листовых заготовок в состоянии сверхпластичности путем пневмостатической формовки (1), Листовая заготовка герметично прижимается по фланцу крышкой к матрице и нагревается до температуры, соответствующей состоянию сверхпластичности для штампуемого сплава. Затем под крышку подается под давлением сжатый газ, который формует заготовку до полного ее прилегания к матрице.

Недостатком указанного способа является черезмерное утонение стенки изделия в зонах максимальных окружных и меридианальных деформаций, что ведет к неравнопрочности получаемого изделия.

Известен способ штамповки деталей из листовых заготовок в состоянии сверхпластичности (2) с использованием подвижных подпаров, которые опускаются вместе с формуемой заготовкой, тормозя ее утонение в отдельных зонах. Формовка заготовки осуществляется при нагреве аналогично вышеуказанному способу (пневмостатическп).

Недостатком данного способа является то, что подпоры работают при высокой температуре, соответствующей состоянию сверхпластичности, например, для сплавов титана н сталей. Кроме того, для изделий слояной формы необходимы годвияные подпоры сложной конфигурации, что существенно увеличивает стоимость оснастки.

Целью изобретения является упрощение штамповой оснастки для получения равнопрочных деталей.

Указанная цель достигается тем, что торможение утонения в зонах максимальных деформаций создается путем нанесения на заготовку неравномерного слоя сублимирующего (деструктирующего) покрытия, имеющего температуру сублимации (деструкции), близкую к нижней границе состояния сверхпластичности штампуемого сплава.

На фиг. 1 показана схема устройства для штамповки по предлагаемому способу перед началом процесса штамповки; на фиг. 2 — то

20 же, показана штампуемая заготовка в промежуточном состоянии; на фиг, 3 — кривая распределения температуры по заготовке, изображенной на фиг. 2; на фиг. 4 — устройство в момент окончания штамповки.

Устройство состоит из корпуса 1, матрицы

2 и крышки 3. В крышке 3 и корпусе 1 расположены нагреватели 4, В крышке 3 имеется отверстие 5 для подачи сяатого газа, а в корпусе 1 и матрице 2 — отверстие б для выхода

ЗО воздуха.

539643

20

Миг 1

35

Quz..У

Составитель Л. Ткаченко

Редактор Л. Сторчевая Техред H. Карандашова Корректор 3. Тарасова

Заказ 3006f16 Изд № 366 Тираж 1077 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4j5 пр. Сапунова, 2

Типография, Заготовка 7 с нанесенным на нее неравномерным сублимирующим (деструктирующим) слоем 8 (наносится на заготовку толщиной„ обратно пропорциональной уменьшению ее толщины при штамповке) устанавливается на корпус 1 и матрицу 2 и прижимается герметично крышкой 3. Включаются нагреватели 4 и прогревают устройство. По достижении температуры устройства t> слой 8 начинает сублимироваться (деструктироваться) и ко времени нагрева устройства до температуры

4 отдельные участки заготовки освобождаются от сублимирующего (деструктирующего) материала. После этого через отверстие 5 в крышке 3 подается сжатый газ, под действием которого деформируются в состоянии сверхпластичности зоны заготовки, освобожденные от сублимирующего (деструктирующего) материала (фиг. 2). В процессе штамповки в состояние сверхпластичности последовательно переходят участки заготовки, освобождающиеся от сублимирующего (деструктирующего) материала, что ведет к увеличению температуры нагрева этих участков с 4 до

4 (фиг. 3). Газ, .находящийся под заготовкой

7, выходит в процессе штамповки через отверстие 6 в корпусе 1 и матрице 2. По окончании штамповки (фиг. 4) крышка 3 снимается и отштампованная деталь вынимается из устройства.

В качестве деструктирующего материала для штамповки листовых деталей из эвтектоидного сплава 22 Al+Zn, температура состояния сверхластичности которого 270 С, может быть использован полимер, температура деструкции которого 220 С.

Применение сублимирующего либо деструктирующего материала, нанесенного неравномерным слоем на заготовку, позволяет уменьшить разностенность деталей и повысить его равнопрочность и качество.

Формула изобретения

Способ штамповки деталей из листовых заготовок в состоянии сверхпластичности путем приложения равномерно распределенного деформирующего усилия и создания торможения утонения в зонах максимальных деформаций, отл ич а ю щи и ся тем, что, с целью упрощения штамповой оснастки для получения равнопрочных деталей, торможение утонения в зонах максимальных деформаций создается путем нанесения на заготовку неравномерного слоя сублимирующего (деструктирующего) покрытия, имеющего температуру сублимации (деструкции), близкую к нижней границе состояния сверхпластичности штампуемого сплава.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

10 1. «Metals Engineering Quarterly», may

1970, 10, № 2, с. 1.

2. «Journal of the Institute of Metals», 1962, vol 100, № 2, с. 45 (прототип).