СПОСОБ ТИКСОШТАМПОВКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИХ ПОДГОТОВКИ К ТИКСОШТАМПОВКЕ Российский патент 2010 года по МПК B21J5/06 B21J13/02 

Описание патента на изобретение RU2393044C1

Изобретение относится к области металлургического машиностроения и используется при производстве различных изделий из цилиндрических заготовок, преимущественно из алюминиевых сплавов тиксоштамповкой.

Известны способ предварительного нагрева заготовок в защитной среде перед деформированием, исключающий образование окисного слоя и устройство для его осуществления (см. Технология кузнечно-штампового производства, Москва, Машиностроение, 1976 г., стр.108).

Недостатком известных способа и устройства является возможность повреждения наружной поверхности твердожидкой заготовки при переносе из камеры с защитной средой в штамп.

Известен способ тиксоштамповки цилиндрических заготовок, в котором предварительный нагрев цилиндрической заготовки выполняют в индукторе, а затем заготовку деформируют в предварительно нагретом штампе (см., патент RU 2248857 С2, В21К 1/38, 2005.03.07).

Недостатком известного способа является образование при нагреве заготовки окисного слоя, который при деформации разрушается и перемещается в готовое изделие, снижая его качество.

Техническим результатом заявляемых способа и устройства является повышение качества готового изделия за счет создания условий для безокислительного нагрева заготовки.

Технический результат предлагаемого изобретения достигается способом тиксоштамповки цилиндрических заготовок, при котором деформирование осуществляют в штампе, включающем пуансон и матрицу, цилиндрической заготовки, подготовленной путем беззазорного расположения в закрытом стакане, нагрева совместно с закрытым стаканом, извлечения из стакана и установки в матрицу упомянутого предварительно нагретого штампа, при этом деформирование заготовки осуществляют пуансоном штампа после ее установки в матрицу, а беззазорное расположение заготовки в закрытом стакане обеспечивают путем установки заготовки в стакан, закрытия стакана и холодной осадки заготовки до устранения зазоров, и устройством для подготовки цилиндрических заготовок к штамповке в штампе, содержащем стакан со сквозным осевым отверстием, размещенные в стакане плунжер и крышку, расположенную на дне стакана, выталкиватель, имеющий возможность расположения в сквозном осевом отверстии стакана в контакте с крышкой и взаимодействия с пуансоном штампа, и кольцевой упор, выполненный с возможностью размещения на матрице и установки на него торца стакана, при этом пуансон и матрица штампа выполнены с расточками, имеющими размеры соответственно крышки и плунжера.

Изобретение поясняется графическими материалами, на которых показаны:

фиг.1 - установка в штамп стакана с нагретой заготовкой;

фиг.2 - размещение заготовки в стакане;

фиг.3 - заготовка в стакане после холодной осадки перед нагревом;

фиг.4 - перемещение заготовки из стакана в матрицу;

фиг.5 - заготовка в матрице перед деформированием;

фиг.6 - окончание тиксоштамповки готового изделия.

Оборудование для тиксоштамповки готового изделия из цилиндрической заготовки 1 (см. фиг.1) содержит контейнер 2 с толкателем 3. В контейнер запрессована матрица 4. Устройство для подготовки цилиндрических заготовок к тиксоштамповке включает закрепленный на торце матрицы кольцевой упор 5 с центрирующим буртом 6 и рукоятками 7. На упоре установлен стакан 8 со сквозным осевым отверстием 9. В стакане размещены крышка 10, заготовка 1 (после холодной осадки и нагрева), а также плунжер 11. Соосно стакану над ним расположен выталкиватель 12. При этом пуансон 13 смонтирован на подвижной траверсе 14. В пуансоне и матрице выполнены расточки 15 и 16 по размерам (диаметр и высота) соответственно крышки и пуансона. Готовое изделие 17.

Сущность предложенного изобретения поясняется примером конкретного осуществления способа тиксоштамповки тормозного автомобильного диска из цилиндрической заготовки с глобулярной микроструктурой:

1. Размеры готового изделия: диаметр - 180 мм, высота - 25 мм.

2. Материал - алюминиевый сплав А/9.

3. Размеры заготовки: диаметр - 63 мм, высота - 83 мм.

4. Температура нагрева заготовки - 575°С.

5. Материал стакана, крышки и плунжера - титановый сплав.

6. Температура нагрева штампа - 450°С.

Заготовку 1 опускают в стакан 8 на крышку 10 и закрывают плунжером 11 (фиг.2). Выполняют холодную осадку заготовки до устранения зазора δ(фиг.3). Затем стакан с заготовкой переносят в электрическую печь и нагревают заготовку до твердожидкого состояния. На матрице 4 предварительно нагретого штампа размещают кольцевой упор 5 и устанавливают на него стакан 8 с нагретой заготовкой 1 и выталкивателем 12, расположенным в отверстии 9 (фиг.1). Поднимают толкатель 3 до соприкосновения с плунжером 11, а подвижную траверсу 14 опускают до взаимодействия пуансона 13 с выталкивателем 12. Синхронно опускают пуансон и толкатель, устанавливая заготовку в матрице. При этом плунжер 11 размещается в расточке 16 матрицы (фиг.4). Поднимают подвижную траверсу с пуансоном и удаляют из рабочей зоны кольцевой упор 5, стакан 8 и выталкиватель 12 - устройство подготовлено для деформирования (фиг.5). Опускают пуансон 13, размещая в его расточке 15 крышку 10, и деформируют заготовку 1. Поднимают траверсу с плунжером. Толкателем 3 удаляют готовое изделие 17 из матрицы 4, снимают с последнего крышку 10 и плунжер 11 (фиг.6). Процесс тиксоштамповки закончен.

Предложенный способ тиксоштамповки цилиндрических заготовок, при котором заготовку опускают в стакан, закрывают его и выполняют холодную осадку заготовки до устранения зазоров, затем заготовку в закрытом стакане нагревают, извлекают ее из стакана и устанавливают в матрицу, после чего деформируют пуансон, и устройство для тиксоштамповки цилиндрических заготовок, выполненное в виде стакана со сквозным осевым отверстием, на дне которого с внутренней стороны расположена крышка, а вверху установлен плунжер, при этом стакан снабжен выталкивателем, контактирующим через отверстие с крышкой, и кольцевым упором, взаимодействующим с торцем стакана и размещенным на матрице, кроме того на пуансоне и матрице выполнены расточки по размерам соответственно крышки и плунжера, позволяет повысить качество готового изделия:

- за счет исключения образования окисной пленки при нагреве заготовки, что обусловлено ее беззазорным размещением в закрытом стакане;

- путем сохранения температуры заготовки, так как ее транспортировка от нагревательной печи до матрицы штампа выполняется в закрытом стакане.

Похожие патенты RU2393044C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТИКСОШТАМПОВКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК 2009
  • Пасечник Николай Васильевич
  • Баранов Леонид Иванович
  • Сивак Борис Александрович
  • Курович Аркадий Николаевич
  • Белоусов Игорь Яковлевич
  • Виноградов Валерий Александрович
  • Сапрыкин Анатолий Александрович
  • Финогеев Олег Алексеевич
  • Белякин Александр Геннадьевич
RU2396141C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ С ВАЛОМ ТИКСОШТАМПОВКОЙ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СБОРНОЙ ЗАГОТОВКИ 2010
  • Пасечник Николай Васильевич
  • Сивак Борис Александрович
  • Баранов Леонид Иванович
  • Белоусов Игорь Яковлевич
  • Виноградов Валерий Александрович
  • Сапрыкин Анатолий Александрович
  • Финогеев Олег Алексеевич
  • Мурин Михаил Вячеславович
  • Белякин Александр Геннадьевич
RU2436650C1
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТИКСОШТАМПОВКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК 2007
  • Пасечник Николай Васильевич
  • Рябиков Станислав Васильевич
  • Крюков Владимир Николаевич
  • Баранов Леонид Иванович
  • Сивак Борис Александрович
  • Курович Аркадий Николаевич
  • Белоусов Игорь Яковлевич
  • Виноградов Валерий Александрович
  • Сапрыкин Анатолий Александрович
  • Белов Вячеслав Васильевич
RU2357830C2
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТИКСОШТАМПОВКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК 2007
  • Пасечник Николай Васильевич
  • Сивак Борис Александрович
  • Белоусов Игорь Яковлевич
  • Виноградов Валерий Александрович
  • Сапрыкин Анатолий Александрович
  • Курович Аркадий Николаевич
  • Журавлев Антон Сергеевич
  • Семенов Борис Иванович
  • Куштаров Куштар Межлумович
  • Джиндо Никита Андреевич
RU2356677C2
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТИКСОШТАМПОВКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК 2009
  • Пасечник Николай Васильевич
  • Сивак Борис Александрович
  • Баранов Леонид Иванович
  • Белоусов Игорь Яковлевич
  • Виноградов Валерий Александрович
  • Сапрыкин Анатолий Александрович
  • Финогеев Олег Алексеевич
  • Белякин Александр Геннадьевич
  • Журавлев Антон Сергеевич
RU2396142C1
ШТАМП И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОРПУСА БУКСЫ ИЗ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЗАГОТОВКИ С ГЛОБУЛЯРНОЙ СТРУКТУРОЙ 2010
  • Пасечник Николай Васильевич
  • Сивак Борис Александрович
  • Белоусов Игорь Яковлевич
  • Сапрыкин Анатолий Александрович
  • Финогеев Олег Алексеевич
  • Виноградов Валерий Александрович
  • Мурин Михаил Вячеславович
  • Белякин Александр Геннадьевич
RU2443494C1
СПОСОБ ИЗОТЕРМИЧЕСКОЙ ШТАМПОВКИ ЗАГОТОВОК С ГЛОБУЛЯРНОЙ СТРУКТУРОЙ 2011
  • Пасечник Николай Васильевич
  • Сивак Борис Александрович
  • Белоусов Игорь Яковлевич
  • Сапрыкин Анатолий Александрович
  • Виноградов Валерий Александрович
  • Финогеев Олег Алексеевич
  • Белякин Александр Геннадьевич
RU2459683C1
ТИКСОЗАГОТОВКА, СПОСОБ, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И СПОСОБ ШТАМПОВКИ 2010
  • Пасечник Николай Васильевич
  • Сивак Борис Александрович
  • Баранов Леонид Иванович
  • Белоусов Игорь Яковлевич
  • Виноградов Валерий Александрович
  • Сапрыкин Анатолий Александрович
  • Финогеев Олег Алексеевич
  • Мурин Михаил Вячеславович
  • Белякин Александр Геннадьевич
RU2434706C1
ЛИНИЯ ШТАМПОВКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ РЕОЗАГОТОВОК 2011
  • Пасечник Николай Васильевич
  • Сивак Борис Александрович
  • Белоусов Игорь Яковлевич
  • Виноградов Валерий Александрович
  • Сапрыкин Анатолий Александрович
  • Финогеев Олег Алексеевич
  • Журавлёв Антон Сергеевич
  • Койдан Иван Михайлович
RU2481171C1
ШТАМП ДЛЯ ТИКСОШТАМПОВКИ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ПОРШНЕЙ 2014
  • Белоусов Игорь Яковлевич
  • Семенов Борис Иванович
  • Семенов Борис Алексеевич
  • Нго Тхань Бинь
  • Первушин Алексей Владимирович
  • Финогеев Олег Алексеевич
  • Толстых Валерий Алексеевич
RU2573163C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 393 044 C1

Реферат патента 2010 года СПОСОБ ТИКСОШТАМПОВКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИХ ПОДГОТОВКИ К ТИКСОШТАМПОВКЕ

Изобретения относятся к обработке давлением и могут быть использованы при производстве различных изделий из цилиндрических заготовок, преимущественно из алюминиевых сплавов. Подготовленную цилиндрическую заготовку деформируют в предварительно нагретом штампе, включающем пуансон и матрицу. Подготовку осуществляют путем беззазорного расположения заготовки в закрытом стакане, нагрева совместно с закрытым стаканом, извлечения из стакана и установки в матрицу штампа. Для беззазорного расположения в стакане заготовку устанавливают в стакан, который закрывают, после чего производят холодную осадку заготовки до устранения зазоров. Стакан имеет сквозное осевое отверстие. В стакане размещены плунжер и крышка, расположенная на дне стакана. Предусмотрены выталкиватель, который имеет возможность расположения в отверстии стакана в контакте с крышкой и взаимодействия с пуансоном, и кольцевой упор. Упор имеет возможность размещения на матрице и установки на него торца стакана. Пуансон и матрица выполнены с расточками, размеры которых соответствуют размерам крышки и плунжера. В результате обеспечивается повышение качества полученных изделий. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.

Формула изобретения RU 2 393 044 C1

1. Способ тиксоштамповки цилиндрических заготовок, включающий деформирование подготовленной цилиндрической заготовки в предварительно нагретом штампе, отличающийся тем, что деформирование осуществляют в штампе, включающем пуансон и матрицу, цилиндрической заготовки, подготовленной путем беззазорного расположения в закрытом стакане, нагрева совместно с закрытым стаканом, извлечения из стакана и установки в матрицу упомянутого предварительно нагретого штампа, при этом деформирование заготовки осуществляют пуансоном штампа после ее установки в матрицу, а беззазорное расположение заготовки в закрытом стакане обеспечивают путем установки заготовки в стакан, закрытия стакана и холодной осадки заготовки до устранения зазоров.

2. Устройство для подготовки цилиндрических заготовок к тиксоштамповке в штампе, включающем пуансон и матрицу, характеризующееся тем, что оно содержит стакан со сквозным осевым отверстием, размещенные в стакане плунжер и крышку, расположенную на дне стакана, выталкиватель, имеющий возможность расположения в сквозном осевом отверстии стакана в контакте с крышкой и взаимодействия с пуансоном штампа, и кольцевой упор, выполненный с возможностью размещения на матрице и установки на него торца стакана, при этом пуансон и матрица штампа выполнены с расточками, имеющими размеры, соответственно, крышки и плунжера.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2010 года RU2393044C1

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ДЕТАЛИ ТИПА ЧАСТИ КОЛЕСА, ПРЕДНАЗНАЧЕННОГО ДЛЯ ДВИЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, И КОЛЕСО 2000
  • Гриллон Жилль
RU2248857C2
АЛЮМИНИЕВО-БЕРИЛЛИЕВЫЕ СПЛАВЫ, ОБРАБОТАННЫЕ В ПОЛУТВЕРДОМ СОСТОЯНИИ 1995
  • Джеймс М.Мардер
  • Уоррен Дж.Хоз
RU2119543C1
Способ прессования тугоплавких металлов 1980
  • Потапов Иван Николаевич
  • Бондарев Михаил Аркадьевич
SU863049A1
Способ получения -замещенных амидов карбоновых кислот 1975
  • Янош Крайдль
  • Ласло Цибула
  • Дьердь Виски
  • Бела Штефко
  • Каталин Ранки
SU710515A3

RU 2 393 044 C1

Авторы

Пасечник Николай Васильевич

Нестеров Александр Иванович

Баранов Леонид Иванович

Сивак Борис Александрович

Белов Вячеслав Васильевич

Курович Аркадий Николаевич

Белоусов Игорь Яковлевич

Виноградов Валерий Александрович

Сапрыкин Анатолий Александрович

Финогеев Олег Алексеевич

Белякин Александр Геннадьевич

Даты

2010-06-27Публикация

2009-01-22Подача