Способ получения полых изделий с рельефом на внутренней поверхности

 

(72) Авторы изобретения

Ю. Г. Ермаков и В. Ф. Канер (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ. ПОПЫХ ИЗДЕЛИЙ

С РЕЛЬЕФОМ НА ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть ис. пользовано при изготовлении полых изделий с:внутренним рельефом, например резьбой, путем термической штамповки.

Известен способ получения полых иэS делий с рельефом на внутренней поверхности, включающий подготовку составной рельефообразуюшей оправки в виде сердечника и охватывающей его рабочей втулки, IO введение оправки внутрь полой заготовки и термическую штамповку рельефа иэделия при нагреве оправки (1

Недостатками известного способа являются повышенные энергозатраты на

IS нагрев оправки ввиду высокой температуры горячей,.деформации заготовки и связанное с этим низкое качество структуры материала и поверхности иэделий.

11елью изобретения является снижение энергозатрат на нагрев оправки и повышение качества изделий.

Эта пель достигается тем, что при получении полых изделий с рельефом на внутренней поверхности способом, вклю- . чающим подготовку составной рельефообраэующей оправки в виде сердечника и охватывающей его рабочей втулки, введение оправки внутрь полой заготовки и термическую штамповку рельефа иэделия при нагреве оправки, в процессе подготовки рельефообразуюшей оправки материалу сердечника путем термомеханнческой обработки придают свойства памяти формы, материалу рабочей втулкисвойства сверхупругости, а нагрев оправки в процессе термической штамповки осуществляют до температуры проявления эффекта памяти формы в материале сердечника и эффекта сверхупругости в материале рабочей втулки.

Такое техническое решение при незначительном нагреве (не более 150 С) о рельефообразующей оправки обеспечивает вследствие эффекта памяти изменение формы сердечника, вызывающее перемещение взаимодействующей с ним рабочей втулки по направлению к заготовке, 300 4 рочняемой прн изменении формь (эффек1 сверхупругости) внедрение в материал апет отовки и последующее пластическос деформироввнне ее с получением рельефа. Пгм.ле охлаждения рельефообраэуюшей оправки вследствие эффекта сверхупругости она возвращается к исходной форме, способствуя возврату первоначальной формы и размеров сердечника. После такой обратной трансформации рельефообразуюший инструмент свободно извлекают нз полости готового и:шелия;

На фиг. 1 изображецо положение резьбообразуюшего инструмента перед началом получения внутренней резьбы в отверстии заготовки нв фиг. 2 — то же, в процессе получения резьбы; на фиг. 3 - то же, после получения резьбы, Резьбообрвзующую оправку, содержащую сердечник 1 и охватывающую его рабочую втулку 2, изготавливают иэ никелида титана (54+ 5% никеля, остальное - титан), претерпеваюшего обратимое мартенситное превращение и поэтому обладающего эффектом памяти формы н сверхупругости. Определенной тормомеханической обработкой (отжиг стержня при большем диаметре при

500 С в течение 1 ч в заневоленном состоянии в,заквлочном,штампе и охлаждение, пластическая деформация обиатием при 20аС до меньшего диаметра) сердечнику придают свойства памяти формы. Втулке 2 придают свойства сверхупругости: надевают на сердечник 1 при

20 С, затем нагревают сердечник от

70 до 100 С и после сверхупругого на 10-25% растяжения втулки до большего диаметре на ее наружной поверхности нерезают .калиброванную резьбу, после чего охлаждают до 20 С. Полученный таким образом резьбообраэуюший инструмент обладает следующими свойс пзами:

- сердечник 1 способен обратимо увеличивать и уменьшать свой. диаметр при термошпслировении от 20 до 150 С с заданной степенью деформации (от 10 до 15%) и с генерированием при нагреве напряжений до 60 кгс/мм1 при 100% возврата формы (эффект памяти формы); — реэьбообраэуюшая рабочая втулка 2 способна обратимо увеличивать и умень шать на 10-25% свой диаметр при механическом воздействии напряжений . от сердечника (при изменении формы последнего) со 100% ным упругим возвратом формы резьбы и напряжениями до 60.кгс/мм1 при высокой твердости профиля резьбы (до HPC 60), самоупСпособ получения резьбы термнчесКоО штамповкой резьбообрвзуюшим инструментом реализуют следующим образом.

Резьбообразующий инструмент (втулку) свободно с зазором вставляют в отверстие 3 заготовки (см. фиг. 1), диаметр которого больше наружного диаметра получаемой резьбы 4 в заготовке 5. После этого резьбообрезующую оправку нагревают до температуры проявления эффекта памяти в материале сердечнике 1 (см. фиг. 2) и эффекта

1s сверхупругости. в материале рабочей втулки 2, например, до 150 С. В результате нагрева сердечник увеличивается в диаметре, что ведет к увеличению диаметра втулки, которая, в свою щ очередь, внедряется в материал отверстия 3 заготовки 5, пластически деформируя его с напряжениями до 60кгс/мм с получением резьбы 4. Нагрев ведут с помощью электронагревателя 6, контакд тируюшего с торцом корпус. После получения резьбы 4 (см. фиг. 3) нагреватель 6 отключают, в резьбообразуюшея оправка охлаждается до 20 С о путем теплоотдачи в окружающую среду. зв После охлаждения. в соответствии с эффектом сверхупругости втулка 2 упруго уменьшается в диаметре, воздействуя на сердечник 1, в соответствии с прямым мертенситным преврвшением при зз охлаждении претерпевает снижение

1 предела текучести до 20 кгс/мм и под воздействием больших напряжений со стороны рабочей втулки 2 приобретает исходную, форму с меньшим диаметром.

Таким образом, резьбообразуюшая втулка полностью. выходит из рельефа полученной резьбы 4, и ее свободно извлекают беэ вращения из заготовки 5. На этом полный цикл получения резьбы

45 заканчивается, а резьбообразуюший инструмент снова готов к работе.

Использование изобретения позволит существенно упростить технологию получе яя рельефа, например, внутренних

50 резьб исключит внешнее силовое воздейт ствие и вращение при резьбообрвзовании, что снизит энеюгоэатраты, а также повысит производительность, Все это в совокупности, а также простота, надежность и долговечность резьбообразуюшего инструмента при использовании низко55 потенциальных источников тепла с КПД преобразования его в механическую энергию от 20 до 67% (для резных

5 910;3 сплавов, обладающих эффектом памяти . формы) позволит получить значительный экономический эффект в народном хозяйстве. При этом качество материала

+ заготовки в процессе нагрева не ухудшается, поскольку температура до 150оС, - как правило, не вызывает изменений в стурктуре ма териала. о

Формула изобретения

Способ получения полых изделий с рельефом на внутренней поверхности, включающий подготовку составной рельефо-1 образующей оправки в виде сердечника и охватывающей его рабочей втулки„ введение оправки внутрь полой заготовки и термическую штамповку рельефа . иэделия при нагреве оправки, о т л иоо 6 ч а ю ш и и с я тем, что, с целью снижения энергозатрат на нагрев оправки н повышения качества иэделий, в процессе подготовки рельефообраэуюшей оправки материалу сердечника придают .путем термомеханической обработки свойства памяти формы, материалу рабочей втулки - свойства сверхупругости, а нагрев оправки в процессе тер мической штамповки осуществляют до

1 . температуры проявления эффекта памяти формы в материале сердечника и эффекта сверхупругости в материале рабочей в улки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

M 670464, кл, В 30 В 13/00, 0S. 10.77.

Составитель О. Корабельников .Редактор,Б. Федотов Техред E.Харитончик Корректор С.Шекмар

Заказ 965/9 Тираж 702 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по.делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r, Ужгород, ул, Проектная, 4

Способ получения полых изделий с рельефом на внутренней поверхности Способ получения полых изделий с рельефом на внутренней поверхности Способ получения полых изделий с рельефом на внутренней поверхности 

 

Похожие патенты:
Наверх