Способ штамповки деталей из листовых заготовок в состоянии сверхпластичности

 

рха» м ra;hh :е„-.„.. л б « ют

Союз Советскик

Социалистических

Республик в 719752

Ф

°

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.10.77 (21) 2527614/25-27 (51) М. Кл.

В 21 Э 26/02 с присоединением заявки М оееудеретеенный комитет

СССР ао делам изобретений в еткрытвй (23 ) П ркори тет

Опубликовано 05.03 80 Бюллетень М (53) УД 621.98. .043 (088.8 ) Дата опубликования описания 10.03-80 (72) Авторы изобретения

О. М. Смирнов, В. О. Гук, А. С. Анищенко, М. A. Цепки, В. М. Бабиченко и Г. В. Белоусов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ШТАМПОВКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ЛИСТОВЫХ

ЗАГОТОВОК В СОСТОЯНИИ СВЕРХПЛАСТИЧ НОСТИ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности для получения деталей из листового материала формовкой в режиме сверхпластичности избыточным давлением рабочей сре ды.

Известен способ штамповки деталей из листовых заготовок в состоянии сверхпластичности путем приложения равномерно распределенного деформирую10 щего усилия к заготовке, покрытой неравномерным слоем сублиматора. В качестве покрытия используют сублиматор с температурой сублимации, близкой к нижней границе состояния сверхпластичности штампуемого сплава (1).

Недостатком известного способа является большой расход сублиматора, так как для осуществления сублимации во время нагрева дб начала штамповки и в течение времени штамповки (значитель ного при сверхпластической деформации) изделия необходим слой покрытия значительной толщины, посколько время субпимации пропорционально толщине покрытия.

Цель изобретения — экономия сублиматора.

Для достижения поставленной цели в качестве покрытия используют сублиматор с температурой сублимации, близкой к верхней границе состояния сверхпластичности штампуемого сплава, а штамповку осуществляют в два этапа, обеспечивая на первом этапе при нагреве от температуры нижней границы состояния сверхпластичности штампуемого сплава до температуры верхней границы состояния сверхпластичности штампуемого сплава, неполное деформирование с получением промежуточной заготовки с отношением ее высоты к ее диаметру равным 0,30,4, а на втором этапе окончательно деформируют заготовку при температуре верхней границы состояния сверхпластичности штампуемого сплава.

Способ осуществляют следующим образом..,фг

>, «г 4 М

3 - 7197

На заготовку наносят слой сублиматора с температурой сублимации, соответствуюшей верхней границе состояния сверхпластичности материала заготовки.

Толшина слоя пропорциональна уменьшению толшины заготовки при формовке без слоя сублиматора. Подготовленную таким образом заготовку укладывают на матрицу и прижимают герметически прижимной системой. Штамп нагревается, 1О а по достижении заготовкой температуры, равной нижней границе состояния сверхпластичности, в штампе создают избыточное давление по одну сторону заготовки и начинают процесс формоизменения 15 последней. При этом заготовку продолжают нагревать так, что при отношении высоты максимально выпученных участков (Н) к приведенному диаметру (О), равном преимушественно 0,3-0,4, тем.— 20 пература заготовки стала равной температуре сублимации покрытия. При этой температуре присходит дальнейшее формообразование заготовки до размеров ко нечного изделия с одновременной сублимацией покрытия, что предотврвшвет сушественную рвзнотолшинность, возникаюшую на этой стадии процесса. Время сублимации покрытия сокрашается,что позволяет наносить слой покрытия на заготовку с коэффициентом пропорциональности меньшим, чем по известному способу, т. е. уменьшить толщину покрытия и тем са— мым сэкономить сублимвтор.

Предложенный способ позволяет полу- Ç5 чать равйопрочные детали с сушественной экономией наносимого слоя сублиматора (деструктора) .

Пример, Получаемое изделие— купол из магниевого сплава NA-8 с от,носительной высотой Н/ D 0,5, с равномерной толшиной стенок. Температурный интервал сверхпластичности для сплава

МА-8 380-400 С. -В качестве сублимируюшего покрытия используют химичес- 45 кое соединение с температурой сублима ции, равной 400 С. Листовую заготовку .О 102 мм, покрытую неравномерным слоем сублиматора, помещают на цилиндрическую матрицу, смыкают нижнюю и верхнюю части штампа, жестко зажима- ют заготовку по периферии и создают тем самым герметичность в матрице.

Ширина.зажатого фланца 5 мм. После этого осуществляют нагрев заготовки в о штампе до 380 С, затем над заготовкой

ЦНИИПИ Заказ 260/5

Филиал ППП Патент", г.

52

I с противоположной стороны матрицы подают азот с избыточным давлением 4 атм и начинают формовку купола в полость матрицы. В процессе формовки продолжают нагревать заготовку таким образом, что по достижении полюсом купола высоты

Н 30 мм (при этом Н/В 0,326) темпео ратура заготовки становится 400 С.

Дальнейшее формообразование купола до

его конечных ррвэмеров осушествляют при этой температуре..При этом происходит сублимация покрытия. Высоту купола в процессе фо рмовк и э в меря ют бронированной термопарой, один конец которой касается полюса купола и отсле>хиреет вместе с полюсом высоту его выпучивания, а второй соединяется с ходогрвфом. Температура заготовки замеряется этой же температурой. Разнотолшинность изделия составляет + 6%, количество израсходованного сублиматора 14 г. Производя формовку сразу при 400 С (согласно известному cnocogy того же изделия), расходуют 23 r сублимвтора.

Формула изобретения

Способ штамповки деталей из листовых заготовок в состоянии сверхплвстичности путем приложения равномерно распределенного деформируюшего усилия к заготовке, покрытой неравномерным слоем сублиматора, о т л и ч в ю ш и йс я тем, что, с целью экономии сублиматора, в качестве покрытия используют сублиматор с температурой сублимации, близкой к верхней границе состояния сверхпластичности штампуемого сплава, а штамповку осуществляют в двв этапа, обеспечивая на первом этапе при нагреве от температуры нижней границе состояния сверхпластичности штампуемого сплава до температуры его верхней границы состояния сверхпластичности, неполное деформирование с получением проме>куточной заготовки с отношением ее высоты к диаметру равным

0,3-0,4, а на втором этапе окончатель-. но деформируют заготовку при температуре верхней границы состояния сверхпластичнбсти штампуемого сплава.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М. 539643, кл. В 21 D 26/02, 1975.

Тираж 986 Подписное

Ужгород, ул. Проектная, 4