Способ штамповки деталей

 

ОЛ CA Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ ин697226 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 010378 (21) 2585772/25-27 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет (51) М. Кл.2

В 21 D 26/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК621.98.043 (088.8) Опубликовано 153.1 79 . Бюллетень М 42

Дата опубликования описания 151179 (72) Авторы изобретения

О.М. Смирнов, A.Ñ.Àíèöåíêo, N.A. Цепи н, И.П. Бубнов, В.E.Ãðàíoâñêèé и Д. В.Юхтанов (71) Заявитель

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов (54 ) СПОСОБ ШТАМПОВКИ ДЕТАЛЕЙ

?О

Изобретение относится к области обработки-металлов давлением и касается, в частности, пневмоформовки полых изделий из листа в режиме сверхпластичности.

Известен способ получения изделий из листовых заготовок в состоянии сверхпластичности, при котором на заготовку наносят неравномерныйпо толщине слой покрытия иэ разлагающегося при нагреве вещества, имеющего температуру превращения близкую к нижней границе состояния сверхпластичности материала заготовки, Заготовку с покрытием нагревают и формуют равномерно распределенным деформирующим усилием (1) . Толщина слоя покрытия по поверхности заготовки устанавливает-. ся в зависимости от уменьшения толщины заготовки в том или ином месте в процессе штамповки.

Нанесение покрытия неравномерным по толщине слоем связано с определенными сложностями.

Целью изобретения является упрощение процесса.

Для этого покрытие наносят на отдельные зоны заготовки в виде равномерного слоя вещества, коэффициент поглощения тепла которого отличен от коэффициента поглощения тепла материала заготовки, а нагрев осуществляют с одновременным приложением к заготовке деформирующего усилия.

Покрытие может быть иэ вещества, коэффициент поглощения тепла которого ниже, чем у материала заготовки, Такое покрытие наносят на зоны максимальных цеформаций заготовки. На зоны минимальных деформаций заготовки может быть нанесено покрытие из вещества, коэффициент поглощения тепла которого выше, чем у материала заготовки, Возможно нанесение на разные зоны заготовки покрытий с разными коэффициентами поглощения тепла.

Известно, что при формовке в состоянии сверхпластичности иэ жестко зажатой заготовки изделий типа стаканов и коробок образуются четко выраженные зоны максимальных деформаций заготовки (оформляющие дно и переход боковых стенок в дно изцелия) и зон минимальных" деформаций (оформляющие боковые стенки изделия).

На заранее определенные зоны минимальных деформаций заготовки на697226 носят покрытие. Толщина слоя должна быть достаточной для четкого контраста между имеющей большую степень черноты покрытой поверхностью заготовки и поверхностью, свободной от покрытия. С другой стороны, толщина слоя должна быть ми-.

Нимальной для обеспечения максимаЛьно возможного градиента температуры в направлении от слоя к поверхности заготовки. Характер распределения толщины слоя на заготовке не

Имеет значения, что дает возможность

Наносить слой покрытия беэ контроля его по толщине (например, равномерНым или близким к равномерному по толщине). B качестве покрытия целесообразно использовать смазки на основе или с большими добавками графита для увеличения степени черноты покрытия, а, следовательно, и коэффициента поглощения тепла.

Стоимость технологических смаэок для процессов обработки металлов давлением ниже, чем стоимость сублимата и т.п.

Далее, подготовленную указанным способом заготовку укладывают в штамп на матрицу, герметично прижимают и начинают нагревать до температуры состояния сверхпластичности.материала заготовки. Одновременно создают по обе стороны заготовки избыточное давление среды, достаточное для деформирования заготовки только в режиме сверхпластичности (в состоянии сверхпластичности) . Весьма малая величина приложенного давления исключает

Воэможность деформации, а, следо- вательно, резкой локализации утонения и преждевременного разрыва заготовки при пониженных температурах вследствие высокого значения сопротивления деформации.

При нагреве покрытия поверхность заготовки вследствие поглощения тепла в большей мере из-эа высокой степени чернот ы поверхности быстрее достигнет оптимальной температуры, чем свободные от покрытия зоны заготовки, и начнет деформироватьсяф уменьшаясь по толщине. Спустя нексторое время свободная поверхность заготовки также достигнет оптимальной температуры, и только тогда начнет деформироваться. Таким образом, при формовке всех зон заготовки интенсивнее утоняются зоны, сво:бодные от покрытия (влияние схемы напряженного состояния процесса), однако до включения в процесс формоизменения последних участки заготовки с покрытием уже получили определенную степень утонения. В результате наложения влияния этих двух факторов отформованное изделие будет иметь достаточно равномерную толщину стенок. Эта разно.видность способа эффективна, когда деформируемый материал заготовки при нагреве имеет светлый цвет поФормула изобретения

1. Способ штамповки деталей из листовых заготовок в состоянии сверхпластичности путем нагрева и приложения равномерно распределенного деформирующего усилия к заготовке, на которую предварительно наносят покрытие, предотвращающее черезмерное утонение заготовки в зонах максимальных деформаций, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения процесса, покрытие наносят на отдельные эоны эаготов55

65 верхности (например, сплавы на основе алюминия, магния).

При использовании покрытия, коэффициент поглощения тепла которого меньше, чем у материала заготовки, покрытие наносится на эоны макси,мальных деформаций заготовки. При нагреве деформация заготовки осуществляется, начинаясь с ранее определенных зон минимальных деформаций, с постепенным вовлечением в процесс остальной (покрытой) поверхности заготовки по мере достижения ею оптимальной температуры. В данном случае, в качестве покрытия целесообразно испольэовать смазки светлых тонов на основе стекла, а материал заготовки, очевидно, должен при нагреве иметь темный цвет поверхности (сплавы на основе титана и т.д.).

Пример. Получаемое изделие цилиндрический стакан высотой 46 мм и диаметром 92 мм, используемое покрытие — смазка 390-10 с большими добавками графита.

30 На листовую заготовку иэ сплава АМгб диаметром 102 мм тонким слоем наносят покрытие. Толщина слоя примерно равномерная (беэ контроля) и не превышает 0,3 мм. Покрытая эо35 на — кольцевой участок шириной 18 мм, отстоящий .от края заготовки на 5 мм.

Покрытую заготовку толщиной 1,5 мм укладывают на матрицу, герметично прижимают крышкой (ширина фланца

4() пОд прижимом — 5 мм). Подают под крышку давление азота 5 атм и одновременно начинают нагревать устройство (420 С) . По достижении свободных от покрытия зон заготовки этой

45 температуры последнюю стабилизируют.

После окончания формовки полученное иэделие имеет разнотолщинность

18,7%, что ниже предельно допустимой.,6 97226

Составитель М.Мкщенкова

Техред С. Мигай Корректор Г. Назарова

Редактор О.Колесникова Тираж 1034 Подпис ное

ЦНИИПИ Государств енного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6533/2

Филиал ППП Патент™, г.ужгород, ул.Проектная,4 ки в виде равномерного слоя вещества, коэффициент поглощения тепла которого отличен от коэффициента поглощения тепла материала заготовки, а нагрев осуществляют с одновременным приложением к заготовке деформирующего усилия.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что на зоны максимальных деформаций заготовки наносят покрытие из вещества, коэффициент поглощения тепла которого ниже, чем у материала заготовки.

3. Способ по п.i о т л и ч а юшийся тем, что на эоны минимальных деформаций за готов ки на носят покрытие из вещества, коэффициент поглощения тепла которого выше, чем у материала заготовки.

4. Способ по пп.1-. 3, о. т л и ч а ю шийся тем, что, ° на зоны заготовки наносят покрытия с pasличными коэффициентами поглощения тепла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР .

Р 539643, кл В 21 D 26/02 1975 (прототип).