Способ изготовления полых из-дЕлий Советский патент 1981 года по МПК B21K21/00 B21J3/00 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ

1

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении пустотелых изделий.

Известен способ изготовления полых изделий из заготовок, включающий выполнение в заготовке полости, заполнение ее жидкой смазкой, нагрев и обратное выдавливание заготовки деформирующим инструментом 1 .

Известный способ не обеспечивает благоприятных условий работы инструмента одновременно на всем участке контакта его с заготовкой.

При вдавливании пуансона в заготовку происходит плотное запирание и сжатие смазки в полости, которая при достижении определенных давлении прорывается на локальных участках контакта, создавая различные условия течения металла на одних и тех же поверхностях инструмента. Это происходит потому, что на кольцевой поверхности контакта .инструмента и заготовки всегда имеется наиболее слабый узел взаимодействия их поверхностей, в котором прорыв смазки произойдет при меньших удельных давлениях. С этого момента на

участке прорыва смазки, вдавливание пуансона в заготовку происходит в условиях зйидкостного трения, а на соседних участках, где смазка не смогла прорваться между инструментом и заготовкой, вдавливание

будет осуществляться в условиях сухого трения, что вызовет неравномерность износа пуансона и повысит потребные усилия деформирования, а в ряде случаев, особенно при щтамповке титановых сплавов, может привести к поломке оснастки.

Цель изобретения - уменьшение усилий выдавливания и повыщение стойкости деформирующего инструмента.

Указанная цель достигается тем, что, в способе изготовления полых изделий из

заготовок, включающем выполнение в заготовке полости, заполнение ее жидкой смазкой, нагрев и обратное выдавливание заготовки деформирующим инструментом, при обратном выдавливании смазку из полости заготовки вытесняют в очаги деформации

через отверстия, выполненные в деформирующем инструменте.

На фиг. 1 показан процесс обратного выдавливания начальная стадия; на фиг. 2 - то же, промежуточная стадия.

В исходной заготовке, объем металла которой равен объему готового изделия, на глубину равной величине хода пуансона с момента касания им заготовки до конца деформации, выполняют осевую цилиндрическую полость, диаметральные размеры которой выбирают исходя из необходимост) создания условий жидкостного трения в течение всего процесса выдавливания. В частности, при выдавливании стаканов с использованием стеклосмазок диаметр полости равен 0,12-0,17 диаметра пуансона.

На нижней части пуансона выполнено центральное осевое отверстие, которое с помощью боковых отверстий соединено с кольцевой выточкой, расположенной на боковой поверхности пуансона. Причем диаметр центрального отверстия должен быть меньше диаметра полости в заготовке и равен для тех же условий выдавливания 0,06- 0,08 диаметра пуансона.

В процессе деформации, когда пуансон коснется верхнего торца заготовки, произойдет боковое запирание смазки, находящейся в полости. При этом отверстие в пуансоне и полость в заготовке расположатся соосно. . Дальнейшее перемещение пуансона вниз вызовет сжатие смазки, которая по отверстиям в пуансоне начнет подниматься из полости вверх.

Момент выхода смазки через боковые отверстия пуансона регулируется уровнем расположения смазки в полости и при необходимости, в начале формообразования, пока идет процесс осадки, можно осуществить подачу смазки из полости на наружные поверхности заготовки (фиг. 1).

После того, как заготовка осядет и заполнит нижнюю часть матрицы, перемещение пуансона вниз заставит течь металл в боковые зазоры, образованные пуансоном и матрицей. Металл, дойдя до кольцевой выточки на пуансоне, осуществит запирание смазки (фиг. 2). С этого момента давление смазки резко возрастает и она через центральное и боковые отверстия поступает в кольцевую выточку, заполнив которую, проникает между металлом и боковой поверхностью пуансона, обеспечивая протекание процесса обратного выдавливания в условиях жидкостного трения.

Пример конкретного осуществления способа.

В заготовке из сплава ВТ9 размером 76x80 мм, изготавливают сверлением цилиндрическую полость размером 8 X 72 мм; которую заполняют жидкой смазкой . Эту же смазку наносят и на наруж

ные поверхности заготовки. В пуансоне, диаметр которогр 60 мм, выполняют центральное отверстие диаметром 4 мм и 2 боковых отверстия диаметром 3 мм. После этого нагретую до 960 ± lb°C заготовку переносят в щтамп, оснащенный индукционным нагревателем, обеспечивающим температуру в зоне деформирования 950± 10°С и,штампуют, используя обратное выдавливание, при постоянной температуре со скоростью 30-50 мм/мин.

В начале формообразования пуансон и заготовку разделяет смазка, нанесенная на наружные поверхности заготовки, но при дальнейщей деформации, а она составляет, примерно 80-85% от общей, вочаги деформации начинает принудительно поступать смазка из полости заготовки.

Готовое изделие - стакан с припуском на механическую обработку по внутреннему диаметру 0,5 мм на сторону, термообрабатывают в течение 6 ч при 530 ± 10°С.

При изготовлении полых изделий описанным способом уменьщено усилие выдавливания и увеличена стойкость деформирующего инструмента.

Формула изобретения

Способ изготовления полых изделий, включающий выполнение в заготовке полости, заполнение ее жидкой смазкой, нагрев и обратное выдавливание заготовки деформирующим инструментом, отличающийся тем, что, с целью уменьщения усилий выдавливания и повышения стойкости деформирующего инструмента, при обратном выдавливании смазку из полости заготовки вытесняют в очаги деформации через отверстия, выполненные в деформирующем инструменте.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 304043, кл. В 21 J 5/06, 1970.