Способ получения полых изделий Советский патент 1978 года по МПК B21K21/00 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении металлических изделий типа стаканов. Известен способ получения полых металлических изделий, например, типа стаканов, заключгиощийся в том, что заготовку, нагретую до температуры горячей деформации, помещают в матрицу, опускают на заготовку охлаждаемый пуансон и производят штамповку обратным выдавливанием ij. Недостатком известного способа является значительное по величине усилие штамповки. Это связано с тем что в процессе обратного выдавливания зона металла заготовки, находящаяся непосредственно под торцом пуансона, вовлекается в пластическое течение, т.е. торец пуансона контак тирует с перемёщакицимся в радиальном направлении горячим металлом, что вызывает значительное контактное тре ние и способствует повыиению усилия штамповки« в особенности при плоской форме торца пуансона. Целью изобретения является снижение деформирующего усилия при штамповке . Это достигается тем, что до начала штамповки nyaHQOH выдерживают в контакте с нагретой заготовкой в течение 1,5-4 сек. В результате контакта охлаждаемого пуансона с горячей заготовкой в течение 1,5-4 сек поверхностная прилегающая к торцу пуансона зона заготовки глубиной 1-3 t«t охлаждается на 100-150 С по сравнению с остальным объемом заготовки, за счет чего металл в указанной зоне заготовки под торцом пуансона приобретает пониженную пластичность. В процессе обратного выдавливания в образовавшейся таким образом зоне заготовки течение металла оказывает-г ся заторможенным, интенсивного перемещения частиц метал-па непосредственно по торцу пуаисона не происходит. Металл указанной оны пе емещается преимущественно в направлении движения пуаисона совместно с ним, что способствует образованию благоприятной fс точки зрения снижения усилия) границы раздела течения металла и снижению контактного трения на границе пуансон-заготовка. Указанный интервал времени выдержки пуансона в контаЗсте с загото кой определяется неовходимой глубиной зоны пониженной пластичности, которая не должна выходить за пределы 1-3 мм, а также тем, что ее те пература должна быть на 100-150с ниже температуры остального объема заготовки. Выдержка менее 1,5 сек не приводит к снижению усилия штамповки, так как недостаточна для формирования зоны пониженной пластичности. Выдержка более 4 сек неце лесообразна, поскольку приводит к снижению производительности и захолаживанию значительного объема металла заготовки, чем вызывается повышение усилия штамповки. Кроме того, при получении тонкодонных изделий (с толщиной дна менее 3 мм) наличие глубокой (более 3 мм) зоны пониженной пластичности ведет к зна чительному повышению деформирующего усилия в конце штамповки. Время выдержки (с учетом указанных необходимых параметров зоны пониженной пластичности в заготовке) зависит от материала заготовки и разницы температур пуансона и заготовки. Поэтому конкретная для данно го материала штампуемого изделия величина времени выдержки выбираетс (в пределах 1,5-4 сек) в зависимост от температуры горячей деформации материгила. Соответственно в процессе выдерж ки поялерживается необходимая конкретная температура пуансона, котор может регулироваться интенсивностью его принудительного охлаждения. Указанный интервал (1,5-4 сек) охватывает практически все металлы и сплавы с учетом возможностей варь рования температурой пуансона. Способ осуществляется на прессе, верхняя плита которого с закрепленным в ней пуансоном подвешена на тя гах к ползуну пресса так, что между верхним торцом пуансона и ползуном до начала холостого хода имеется свободное пространство. После загру ки нагретой заготовки в матрицу в начале холостого хода пресса пуАнсо опускается своим рабочим торцом на заготовку, а затем в продолжение холостого хода, до начала штамповки, выбирается расстояние 4ежду ползуном и верхним (нерабочим) торцом пуансона. Это расстояние устанавливают в зависимости от требуемо о времени выдержки пуансона с загоовкой. Пример. Производят штамповку зделий типа цилиндрических стаканов из латуни ЛК 75-05 диаметром 83 мм, высотой 240 мм с толщиной стенки 3,2 мм. Заготовку, нагретую до , укладывают в матрицу, нагретую до 460SOO C, и опускают на заготовку пуансон, также нагретый до 460-500 0. Температуру поддерживают с помощью комбинированного охлаждения (наружное охлаждение - распылением смазки и внутреннее - водяное). Пуансон выдерживают в контакте с заготовкой в течение 1,5 сек, после чего производят штамповку обратным выдавливанием 8 течение О,3 сек. Усилие штам повки составляет 280 тс (вместо усилия 320 тс при использовании известного способа горячей штамповки без предварительной выдержки). Таким образом, описанный способ способствует снижению деформирующего усилия при получении полых металлических изделий, что ведет к уменьшению используе1 1х мощностей. Способ наиболее целесообразно использовать для получения изделий из материалов с температурой горячей деформации не выше 850-900 С, так как в противном случае длительный контакт горячего металла с инструментом, в особенности при изготовлении изделий из труднодеформируемых сплаврв, способствует интенсификации образования разгарных трещин в пуансоне и матрице, т.е. ведет к снижению стойкости инструмента. Формула изобретения Способ получения полых изделий преимущественно типа стаканов, заключаюьийся в том, что заготовку, нагретую до температуры горячей деформации, помещают в матрицу, опускают на заготовку охлаждаемый пуансон и производят шт 1мповку обратным выдавливанием, отличающийся тем, что, с целью снижения деформирующего усилия, до начала штамповки пуансон выдерживают в контакте с нагретой заготовкой в течение 1,5-4сек.. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Брооханов А.Н. Ковка и объемная штамповка, М., 1975, с.261-264.