СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗ ЛИСТОВОГО МЕТАЛЛА ГНУТЫХ ФАСОННЫХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 2005 года по МПК C21D7/00 C23C28/00 C23C2/12 C23C10/22 C25D3/00 

Описание патента на изобретение RU2258748C1

Изобретение относится к области общего машиностроения, в частности к способам формирования фасонных изделий из листовой стали.

В настоящее время существуют различные способы формирования деталей машин с криволинейной поверхностью из плоских заготовок, которые могут быть применены для изготовления различных деталей с криволинейными формами.

Так, например известны:

- способ пневмоформовки в состоянии сверхпластичности, включающий нагрев плоской заготовки, формовку ее давлением рабочей среды и непрерывный контроль формоизменения заготовки в процессе формовки (патент №2056197, Россия);

- способ формообразования деталей или криволинейной заготовки, при котором определяют величину максимальной деформации εmax заготовки, затем ее нагревают и нагружают в режиме ползучести, а скорость деформации меняют как при помощи нагрева, так и при помощи нагружения (патент №2062159, Россия).

Однако несмотря на разнообразие имеющихся методов, их применение требует: наличия нагревательного оборудования; изготовления и своевременной замены, из-за наличия износа, пуансонов и матриц, в большинстве случаев приспособленных для изготовления одного строго определенного вида деталей и не обладающих универсальностью, что не всегда оправдано в условиях мелкосерийного производства; применения последующей термообработки; невозможность обрабатывать одновременно большое количество деталей также снижает экономичность этих методов.

Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления листовых пружин преимущественно малой кривизны, включающий обработку плоской заготовки пружинного элемента по толщине со стороны формообразующей поверхности и формообразование, отличающийся тем, что обработку плоской заготовки пружинного элемента осуществляют химико-термической обработкой до получения такой глубины диффузионного слоя, при которой в поверхностном слое возникают остаточные напряжения, необходимые и достаточные для получения детали с заданными геометрическими, механическими, физическими и химическими параметрами (патент №2121615, Россия). В качестве примеров авторы приводят технологию ионного азотирования.

Недостатком данного способа является длительность процесса и невозможность вести процесс ионного азотирования при температуре выше 600 градусов, а при этой температуре сталь сохраняет жесткость, при которой получение сложных фасонных изделий невозможно.

Задача изобретения - получение гнутых фасонных изделий с защитным покрытием и снижение общего времени производства.

Технический результат - получение изогнутых форм с защитным покрытием за счет использования химико-термической обработки листовой заготовки.

Поставленная задача решается способом изготовления гнутых фасонных изделий из стального листового металла, включающим химико-термическую обработку плоской заготовки по толщине со стороны формообразующей поверхности. Перед химико-термической обработкой проводят очистку всей поверхности плоской заготовки, на одну или обе очищенные поверхности наносят рисунок, определяющий форму гнутых изделий, и на выделенную площадь наносят слой олова или эвтектики Pb-Sn, и остальную площадь плоской заготовки покрывают термостойким лаком, а химико-термическую обработку осуществляют алюминированием. Очистку заготовки проводят с помощью механической обработки. Алюминирование осуществляют в течение 3-5 минут. На очищенную поверхность наносят рисунок с помощью металлического карандаша. Слой олова или эвтектики Pb-Sn наносят гальваническим методом.

Пластинка изогнулась оттого, что расплав алюминия, интенсивно внедряясь в металл с облуженной стороны (слой олова является своеобразным мостиком, ускоряющим процесс диффузии алюминия в железо, в то время как защитный лак (клей БФ2) с необлуженной стороны препятствует диффузии расплавленного алюминия), вступает в химическую реакцию с железом и образует интерметаллическое соединение. Так как образовавшееся интерметаллическое соединение имеет большой удельный объем, чем сталь, то это приводит к возникновению в приповерхностном слое сжимающих напряжений, которые приводят к изгибу стальной пластины.

На фиг.1 приведена схема стальной заготовки, вид спереди, с залуженными частями.

На фиг.2 приведена схема стальной заготовки, вид сзади, с залуженными частями.

На фиг.3 приведена деталь, полученная методом направленной диффузии.

На фигурах изображены стальная заготовка 1, имеющая залуженную часть 2 спереди и залуженную часть 3 сзади.

Способ осуществляется следующим образом.

Пример 1.

Берем стальную пластинку, проводим очистку всех ее поверхностей (очистку поверхности осуществляем шлифованием). Пластинку лудим с одной стороны оловом (лужение осуществляем гальваническим методом), а остальную поверхность металлической пластинки покрываем термостойким лаком (клей БФ 2). Затем осуществляем алюминирование путем опускания стальной пластинки в расплавленный алюминий при температуре 700°С, в результате пластинка в течение 3 минут изогнется.

Пример 2.

Берем пластинку из стали 30, проводим очистку всех ее поверхностей (очистку поверхности осуществляем шлифованием). На среднюю часть с одной стороны стальной пластинки и по краям с другой стороны наносим рисунок (прямоугольной формы) металлическим карандашом, после чего на выделенную поверхность наносим слой эвтектики Pb-Sn гальваническим методом (см. фиг.1 и фиг.2), а остальную поверхность стальной пластинки покрываем термостойким лаком (клей БФ 2). Затем осуществляем алюминирование путем опускания стальной пластинки в расплавленный алюминий при температуре 1000°С. В результате через 5 минут мы получим деталь, изогнутую в двух направлениях типа лотка-питателя (см. фиг.3).

Приведенные примеры доказывают возможность использования методов химико-термической обработки, в частности алюминирования, для изготовления гнутых фасонных изделий. Использование предлагаемого способа производства гнутых фасонных изделий обеспечивает по сравнению с известными способами: снижение общего времени, затрачиваемого на их изготовление, за счет совмещения формообразующей и упрочняющей обработок; значительное повышение их долговечности и износостойкости.

Похожие патенты RU2258748C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ ПРОТЯЖЕННОГО ИЗДЕЛИЯ, ЛИНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2002
  • Марутьян С.В.
  • Волков Ю.С.
RU2237743C2
СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ГОРЯЧИХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ 2010
  • Липкин Ян Натанович
RU2457274C2
АНТИФРИКЦИОННЫЙ СПЛАВ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ЗАГОТОВКИ ДЛЯ ПОДШИПНИКОВ ИЗ ЭТОГО СПЛАВА 2001
  • Буше Н.А.
  • Гридасов В.А.
  • Зайчиков А.В.
  • Колмаков А.В.
  • Маркова Т.Ф.
  • Миронов А.Е.
  • Плужников Ю.В.
RU2186869C1
АНТИФРИКЦИОННЫЙ СПЛАВ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ЗАГОТОВКИ ДЛЯ ПОДШИПНИКОВ ИЗ ЭТОГО СПЛАВА 2004
  • Плужников Юрий Владимирович
  • Колмаков Алексей Васильевич
  • Гридасов Владимир Алексеевич
  • Майорова Татьяна Иосифовна
  • Буше Николай Александрович
  • Маркова Татьяна Федоровна
  • Миронов Александр Евгеньевич
RU2284364C2
МАТЕРИАЛ ПОКРЫТИЯ ДЛЯ ЗАЩИТЫ МЕТАЛЛОВ, В ЧАСТНОСТИ СТАЛИ, ОТ КОРРОЗИИ И/ИЛИ ОКАЛИНООБРАЗОВАНИЯ, СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ НА МЕТАЛЛЫ, МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ 2006
  • Зепеур Штефан
  • Гёдике Штефан
  • Ройтер Николь
RU2425853C2
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГНУТЫХ ИЗДЕЛИЙ С ЗАЩИТНЫМ ПОКРЫТИЕМ 2007
  • Чаевский Михаил Иосифович
  • Бледнова Жесфина Михайловна
  • Русинов Петр Олегович
RU2351695C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УПАКОВОЧНОЙ АЛЮМИНИРОВАННОЙ СТАЛИ И ПРИМЕНЕНИЕ ЛИСТА АЛЮМИНИРОВАННОЙ СТАЛИ 2015
  • Гаде, Дирк
  • Зауэр, Райнер
  • Кауп, Буркхард
  • Кёль, Мануэль
RU2621941C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ ИЗ ЛИСТОВОЙ СТАЛЬНОЙ ПОЛОСЫ 2004
  • Чаевский М.И.
  • Бледнова Ж.М.
  • Русинов П.О.
RU2255850C1
СПОСОБ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОГО ПРИДАНИЯ ФОРМЫ КОНЕЧНОМУ ПРОДУКТУ С ОЧЕНЬ ВЫСОКОЙ ПРОЧНОСТЬЮ И ПОЛУЧЕННЫЙ ТАКИМ ОБРАЗОМ ПРОДУКТ 2008
  • Влот Маргот Джулия
  • Ван Тол Роланд Теодор
RU2469102C2
СОСТАВ РАСПЛАВА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ЗАЩИТНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ В УЛЬТРАЗВУКОВОМ ПОЛЕ, СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО НАНЕСЕНИЯ 1997
  • Корчевский Николай Владимирович[Ua]
  • Лейбович Лев Иссахарович[Ua]
RU2105081C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 258 748 C1

Реферат патента 2005 года СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗ ЛИСТОВОГО МЕТАЛЛА ГНУТЫХ ФАСОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к области общего машиностроения, в частности к способам формирования фасонных изделий из листовой стали. Предложенный способ включает химико-термическую обработку плоской заготовки по толщине со стороны формообразующей поверхности и формообразование, при этом перед химико-термической обработкой проводят очистку всей поверхности плоской заготовки, на одну или обе очищенные поверхности наносят рисунок, определяющий форму гнутых изделий, и на выделенную площадь наносят слой олова или эвтектики Pb-Sn, остальную площадь плоской заготовки покрывают термостойким лаком, а химико-термическую обработку осуществляют алюминированием. В частных случаях выполнения изобретения очистку заготовки проводят с помощью механической обработки; алюминирование осуществляют в течение 3-5 минут; на очищенную поверхность наносят рисунок с помощью металлического карандаша; слой олова или эвтектики Pb-Sn наносят гальваническим методом. Техническим результатом изобретения является применение методов химико-термической обработки, в частности алюминирования, для изготовления гнутых фасонных изделий с защитным покрытием. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Формула изобретения RU 2 258 748 C1

1. Способ изготовления из листовой стали гнутых фасонных изделий, включающий химико-термическую обработку плоской заготовки по толщине со стороны формообразующей поверхности и формообразование, отличающийся тем, что перед химико-термической обработкой проводят очистку всей поверхности плоской заготовки, на одну или обе очищенные поверхности наносят рисунок, определяющий форму гнутых изделий, и на выделенную площадь наносят слой олова или эвтектики Pb-Sn, и остальную площадь плоской заготовки покрывают термостойким лаком, а химико-термическую обработку осуществляют алюминированием.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что очистку заготовки проводят с помощью механической обработки.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что алюминирование осуществляют в течение 3-5 мин.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что на очищенную поверхность наносят рисунок с помощью металлического карандаша.5. Способ по п.1, отличающийся тем, что слой олова или эвтектики Pb-Sn наносят гальваническим методом.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2005 года RU2258748C1

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИСТОВЫХ ПРУЖИН 1997
  • Чаевский М.И.
  • Бледнова Ж.М.
  • Шауро А.Н.
RU2121615C1
СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ЗАЩИТНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ НА ИЗДЕЛИЯ ИЗ ЧУГУНА ИЛИ СТАЛИ 2001
  • Волков Ю.С.
  • Марутьян С.В.
RU2202648C2
Алюминирование железных изделий погружением в расплавленный алюминий или его сплавы 1951
  • Грацианский Н.Н.
  • Калюжная П.Ф.
SU94408A1
0
SU154808A1
GB 191211836 А, 23.01.1913.

RU 2 258 748 C1

Авторы

Чаевский М.И.

Бледнова Ж.М.

Русинов П.О.

Даты

2005-08-20Публикация

2004-05-12Подача