Способ изготовления штампованых изделий Советский патент 1984 года по МПК B21J5/00 

Изобретение относится к области обработки MetaTiJiOB давлением и может .быть использовано при получении точных иггампованых поковок Известей способ изготовления штампованых изделий, дключающий наrp eiB загьтбвКй и штймпа, штамповку И последующую :вьщержку заготовки в штампе под нагрузкой П 3. Недостатком известного способа является невысокое качество изделий из-за коробления изделия в рёзультате действия термических напряжений, возникающих при быстром остывании заготовки на воздухе. . Целью изобретения явйяётс я повышение качества изделий. Пос.та:впенная цель достигается тем, что по способу изготовления nrraiicioBaHbDC изделий, включающему на грев заготовки и штампа, штамповку и последующую выдержку заготовки в штампе под нагрузкой, в процессе последней, не снижая величины нагру ки, заготовку охлаждают до температуры неполного отжига, а заключительньш этап вьщержки под нагрузкой проводят при этой тe mёpaтype в ийо термическом режиме. При получении изделий из сплавов наоснове титана охлаждают заготовку после штамповки 500-650 С. При этом загрузка составляет 4-20 кг/мм а время выдержки под нагрузкой 2-5 мин. - На чертеже показан штамп для осу ществления способа с приспособление для электрокрнтактного нагрева за-, готовки,. Способ осуществляется следуюшцм образом-..,.. ,. Заготовку 1 укладьтают на матриц 2, размещенную на подштамповой плите 3, и фиксируют с помоЩью фиксатр .ров 4. Подводят зажимные механизмы 5, содержашре контактные губки 6 и прризв одят 3 ажимы к онцов з аг от овки. Через заготовку пропускают электрический ток,и заготовка нагревается до заданной.температуры. Затем пуан сой 7 опускает ей и ттрбйзтеддйтся. шта повка. При достижений заданного дав лё йгя;в .мрмент Ькончанйй;;штампрвкй срабатывает реле давления, имеющееся на пр ее с е, п ер емещёНйе п бл зу на пресса прекращается, и заготовка, оказывается зафиксированной пуансоном и матрицей под давлением.

780330 равным удельному давлению деформирования. Контроль и поддержание температуры в процессе нагрева, деформации и выдержки производится автоматически с помощью фотодиодного датчика 8, работающего в паре с электронным пртенциометром (на чертеже не показан). Заготрвку вьщерживают под давлением, в результате чего снимаются.напряжения, обусловленные неоднородностью деформации за рекристаллизации (полного отжига). Затем, не снимая давления, , оператор плавно уменьиает силу тока, проходящёго через заготовку. При этом снижается температура заготовки до температуры непрлного отжига, которая прддержи-вается в дальнейшем автоматически с помощью фотодиодного датчика и потенциометра.; Охлаждение заготовки в закрытом штампе под давлением до температуры неполнрго отжига исключает коробление последней, обусловленное действием остаточных и термических напряжений. Через определенное время срабатывает реле времени пресса, давлени е в гидросистеме падает, ползун пресса поднимается и штамп размыкается. Одновременно onepiaTop о тключает систему нагрева заготовки. Заготовку вынимают из рабочей зоны штампа и, охлаждают на воздухе. Дальнейшее охлаждение на воздухе не приводит к Короблению, так как остаточные напряжения, вызванные неоднородностью деформации сняты или уравновешены, а охлаждение на воздухе с температуры неполного отжига не приводит к возникновению сзтдественньк термических напряжений. Пуансон и матрица подогреваются перед штамповкой до температуры неполного отжига штампуемого материала с прмрщью индуктора, нагревателей электросрпрртивления или трубчатых электронагревателей 9, а между заготовк о.й, пуансоном и матрицейпомещаются т eплo-элeктpoизoJmpyющиe прокладки из листового асбеста, которые вместе с проходящим по заготовке токс1м об спе.чивают прстрянство темпе ратуры Заготовки в момент штамповки ,и вьщёрЖки под давлением. Контроль й-прддержание температуры штампов осуществляется автоматически с помощью термопары 10 и электронного

потенциометра (на чертеже не пока aн).

Пример. На гидропрессе модели ПО-А43 производилась штамповка изделий из высокопрочных титановых , сплавов ВТ-20, ОТ4-1, ВТ5-1. Нагретые в зависимости от марки сплава до оптимальной температуры 700ЗОО С листовые заготовки штамповались по описанному .режиму в металлических и керамических штампах, нагретых до температуры неполного отжига титановых сплавов 500-650, С. После штамповки заготовки вьщерживали при 700-900 С под давлением 1 мин, затем охлаждали до 500-650 С и вбщерживали при этих температурах 2-5 мин. Удельное давление деформирования и вьщержки в зависимости

,от марки сплава и геометрии детали составляли 4-20 кг/мм.

Увеличение температуры штампов и вьщержки свьш1е 650С не оказывало существенйого влияния на качество штамповок. При температурах вьппе 500с наблюдалось ухудшение за счет Появления остаточного пружинения. Вьщержка под давлением более 5 MrtH не оказывала существенного влияния на качество штамповок, в то время как при вьдержке менее 2 мин наблюдалось остаточное пружинение, и эффект термофиксаций под давлением проявлялся в п.олной мере. Использование предлагаемого способа штамповки изделий из труднодеформируемых сплавов обеспечивает повьшение качества изготавливаемых изделий.

l.cnOCOB ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШТАМПОВАНЫХ ИЗДЕЛИЙ, включагаций нагрев заготовки и штампа,. штамповку и последующую вьщержку заготовки в штампе под нагрузкой, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изделий, в процессе выдержки под нагрузкой, не снижая ее величины, заготовку охлаждают до температуры неполного отжига, а заключительный этап вьщержки под нагрузкой проводят при этой температуре в изотермическом режиме. 2. Способ ПОП.1, отлича ющ и и с я тем, что при получении изделий из сплавов на основе титана охлаждение заготовки после штамповки осуществляют до 500-650°С, нагрузка составляет4-20 кг/мм , а время заключительного этапа вьщержки под нагрузкой 2-5 мин.