Способ производства прутков из труднодеформируемых малопластичных материалов Советский патент 1988 года по МПК B21C1/00 

Фиг. 2

Изобретение относится к обработке металлов давлением и наиболее эффективно может быть использовано при производстве изделий типа прутков из материалов с ограниченной пластичностью, в том числе тугоплавких металлов,.

Цель изобретения - увеличение производительности и расширение тех- нологических возможностей.

На фиг. 1 показана схема ввода прутка в оболочку в процессе ее деформации в волоке; на фиг. 2 - схема

совместной деформации прутка и обо-

лочки.

Согласно предлагаемому способу пруток 1 из труднодеформируемого малпластичного материала вводят в пластичную оболочку 2 и производят сов- местное деформирование в волоке (матрица) 3 прикладывая проталкивающее усилие РО к прутку и тянущее усилие Р к оболочке, соотношение между котрыми устанавливают Согласно зависи- мости

1 fu(,)(D,/&, )/4(1+f ,

где m - коэффициент вытяжки прутка и оболочки;

- напряжения текучести материалов соответственно прутка и оболочки в очаге деформации, кгс/мм ;

D - исходный диаметр прутка,

равный внутреннему диаметру оболочки до деформации, мм; 0| - толщина оболочки до деформации, мм;

f - коэффициент трения на поверхности контакта оболочки с волОКОЙ; tyi - приведенный угол конусности

волоки, рад.

При этом перед введением прутка в оболочку пруток и оболочку предварительно нагревают до температур, обеспечивающих (5 Sj, /G 5 : 1.

Вьшопнение условия равенства вытяжек fu прутка и оболочки требует, чтобы при деформировании напряжение текучести материала оболочки tj было вьше напряжения текучести материала . прутка Gg , Таким образом, материал оболочки при деформировании должен быть не только пластичнее, но и прочнее материала прутка. При одинаковой

г

05

Q

5

5

0

5

температуре прутка и оболочки эти требования трудносовместимы.

Если пруток и оболочку перед деформированием нагреть до разных температур, то возможности получения Gc /Cjc i 1 резко расширяются.

0 I

Известно, что напряжение текучести в сильной степени зависит от температуры деформации. Например, напряжение тек чести жаропрочной стали в диапазоне температур 20 - 800 С уменьшается в 2,5 раза при неизменных показателях пластичности.

При деформировании по предложенному способу прутков из тугоплавких металлов положительные результаты дает помещение прутка, нагретого до температуры обработки (1000-1300 С), в ненагретую стальную оболочку. В этом случае промежуток времени межДу

помещением прутка в оболочку и совместным их деформированием должен быть минимальным во избежание сущест-, венного разогрева оболочки за счет теплопередачи от прутка. С зтой целью пруток вводят в оболочку по -Ходу деформирования, непосредственно перед его началом.

Оболочку 2, имеющую комнатную температуру, вводят заостренным концом в монолитную матрицу 3, захватывают конец тянущим органом 4 и производят частичную деформацию оболочки в матрице 3, добиваясь совпадения оси оболочки с осью очага деформации. После этого пруток 1, нагретьш до температуры деформации, зажимают губками проталкивающего органа 5 и вводят в оболочку. После ввода прутка на полную длину, до упора в матрицу, включают привод тянущего органа 4 (не показан) и производят совместное деформирование прутка и оболочки под действием проталкивающей силы Р, , приложенной к прутку, и тянущей силы Р,, приложенной к оболочке (фиг. 2).

Заключительную стадию процесса деформирования осуществляют при соотношении рабочей длины прутка l к диа-. метру DO Io/Do62,5, уперев задний торец прутка в губки проталкивателя 5.

. Поскольку длина прутков, обрабатываемых предложенным, способом, невелика (не более; 300-400 мм), то даже при невысокой скорости деформирования (порядка 0,1-0,2 м/с) время цикла деформирования одного прутка не превышает 5-6 с, и оболочка практически

не успевает нагреться до высокой температуры, что позволяет выдержать соотношение между показателями прочностных свойств прутка и оболочки.

Выбор материала оболочки и температуры ее нагрева осуществляют следующим образом.

Исходными данными являются геометрические параметры прутка D и 1, а также требуемая температура нагрева прутка. Определяют напряжение текучести CTgo материала прутка при заданной температуре. Подставляя параметры Ijj5 D и C j в приведенное соотношение определяют-требуемое значение напряжения текучести материала

оболочки CJg, 2G 5o - ( для прутка из вольфрама ВТ диаметром 20 мм. и рабочей длиной 140 мм c.G 60 кгс/мм при t 1200°С нужна . оболочка, напряжение текучесл и которой ( 1 кгс/мм, т.е, примерно в 1,2 раза выше напряжения текучести материала прутка. Пользуясь справочными данньми, определяют марку стали напряжение текучести которой может быть не ниже 71 кгс/мм. Такой сталь является, например, сталь Х18Н9Т, имеющая указанное значение напряжения текучести при температуре около 100 С. В данном случае оболочку перед деформированием не нагревают, так как ее нагрев до 100-150°С осуществляется за счет теплопередачи от введенного в нее нагретого прутка.

Применение предложенного способа позволяет повысить производительность процесса деформирования прутков из вольфрама ВА, ВТ на 15% и сократить на 50% расход оболочек из дефицитных тугоплавких металлов путем замены их стальными.

Формула изобретения

1. Способ производства прутков из труднодеформируемых малопластичных материалов, включающими введение прутка в пластичную оболочку и последующее совместное деформирование в монолитной волоке под действием приложения проталкивающего усилия Р(, к прутку и тянущего усилия Р, к оболочке, соотношение между которыми устанавливают согласно зависимости

PI где

Г

f (SO/GS, )(0„/5, )/4(1+f ctgod) - коэффициент вытяжки прутка

и оболочки;

0

0

5

0

5

G иб - напряжения .текучести материалов соответственно прутка и оболочки в очаге деформации, кгс/мм ; Dg - исходньш диаметр прутка,

равный внутреннему диаметру оболочки до деформации, мм; DI - толщина оболочки до деформации, мм;

f - коэффициент трения на поверхности контакта оболочки с волокой; oi - приведенный угол конусности

волоки, рад,

отлича ющийся тем, что, с целью увеличения производительности и расширения технологических возможностей, перед введением прутка в оболочку осуществляют предварительный нагрев прутка и оболочки до температур, обеспечивающих (5

2. Способ ПОП.1, отличающийся тем, что пруток вводят в оболочку в момент начала деформации оболочки в волоке.

Изобретение относится к обработке металлов давлением Т наиболее эффективно может быть использовано при производстве изделий типа прутков из материалов с ограниченной пластичностью, в том числе тугоплавких металлов. Цель изобретения - увеличение производительности и расширение технологических возможностей. Способ производства прутков из труднодеформируемых малопластичных материалов включает нагрев.прутка 1 и оболочки 2 до температур, обеспечивающих G g /G SI 1, ввод прутка в оболочку и последующее совместное деформирование в волоке 3 под действием приложения проталкивающего усилия Рд к прутку и тянущего усилия Р, к оболочке, соотнощение между которыми, устанав- ливают согласно зависимости ) |и/С5-5„ /GS, )(D,/, )/4(1+fctgoi O, где nj - коэффициент вытяжки прутка и оболочки; ff , G 5, - напряжение текучести материалов соответственно прутка и оболочки в очаге деформации, кгс/мм ; DO исходный диаметр прутка, равньш внутреннему диаметру оболочки до деформации, мм;о, - толщина оболочки до. деформации, мм; f - коэффициент трения на поверхности контакта оболочки с волокой; .h приведенный угол конусности волоки, рад. Для увеличения производительности пруток вводят в оболочку в момент на- чала деформации оболочки в волоке. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. е