Способ изготовления полых деталей с отводами Советский патент 1981 года по МПК B21C37/29 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ ДЕТАЛЕЙ С ОТВОДАМИ

1

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству изделий из трубных заготовок давлением.

Известен способ штамповки полых изделий с отводами, содержащий операции укладки заготовки в полость разъемной матрицы, замыкания полости заготовки, формовку отводов путем подачи во внутренюю полость заготовки давления с одновременной торцовой осадкой заготовки, а также последующую отбортовку отводов после штамповки 1.

Однако известный способ не позволяет штамповать детали с отводами большой высоты, на которых в дальнейшем выполняется резьба, детали диаметром отвода значительно меньше диаметра основной трубы, из труднодеформируемых сильноупрочняемых материалов, а также детали больших габаритов, так как требуются чрезвычайно большие усилия деформирования и соответственно мощность оборудования.

В результате высота отводов при штамповке известным способом в ряде случаев не может быть получена достаточной для

использования деталей после обрезки донных частей отводов.

Цель изобретения - повышение качества изделий и увеличение высоты отводов.

Указанная цель достигается тем, что - заготовку перед осадкой нагревают до температуры выше температуры рекристаллизации.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Трубную заготовку, предварительно нагретую выше температуры рекристаллизации, укладывают в основную полость разъемной матрицы, заготовку уплотняют осевыми пуансонами, во внутреннюю полость трубной заготовки впрыскивают определенное количество легкоиспаряющейся или го5 рючей жидкости, например воды, для создания пара или газа необходимого давления. Затем осевыми пуансонами осуществляют осадку исходной трубы. Под действием сжимаюшего усилия и внутреннего давления пара или газа исходная труба деформируется с образованием отвода.

При штамповке ненагретой заготовки вследствие упрочнения металла осадка трубы происходит не только в зоне отвода, но и по всей длине, в том числе у торцов трубы. В зоне отвода действуют окружные растягивающие напряжения от давления внутренней среды и сжимающие от осевой силы. Растягивающие напряжения способствуют деформации при малых осевых напряжениях. Пластическая деформация с вытеснением материала в формуемый отвод начинается только в зоне отвода. На трубной части действуют сжимающие напряжения вдоль оси, а также сжимающие окружные, так как матрица препятствует увеличению поперечных размеров заготовки. Здесь пластическая деформация затруднена и в начальный момент щтамповки не наблюдается. Вследствие пластической деформации трубы в зоне отвода металл упрочняется, следовательно, осевые напряжения, необходимые для деформирования, возрастают и вызывают сопутствующую осадку заготовки по всей длине и у торцов тоже. При температуре выше температуры рекристаллизации металлы не упрочняются, следовательно, не будет утолщения стенки основной трубы, а осевые нагрузки будут передаваться к деформируемому отЕ50ду, где и будет сосредоточена осадка и будет более интенсивно происходить рост отвода.

Пример. Заготовка диаметром 25 X 4мм, длиной 120 мм из стали 1Х18Н9Т, нагретая до 1200°С, и.меет сопротивление деформации 2 кг/мм- вместо 68 кг/мм при комнатной температуре. Объем заготовки 29,6 см. При штамповке в холодном состоянии требуется давление среды 3000 кг/см, в горячем - 90 кг/см. Для создания такого

даь ления внутрь подают 0,35 г воды, так как масса сухого пара при 200°С и давлении 90 кг/см составляет 0,35 г. При этом происходит охлаждение заготовки не более чем на 15°С (по теплоемкости). Штамповку производят за 2- 5 с, чтобы уменьшить теплоотдачу. Впрыск воды лучше всего производить, когда еще не осуществляют деформирование заготовки. При осадке на 40 мм

высота отвода составляет 35 мм вместо 20 мм при холодной щтамповке, отвод имеет исходную толщину 4 мм, а трубная часть утолщается только на 5% вместо 60% при обычной штамповке.

Использование предлагаемого способа по сравнению с известными способами обеспечивает: существенное повышение качества изделия из-за уменьщения разностенности

изделий, особенно при штамповке толстостенных изделий, с отводами, значительно отличающимися по диаметру от диаметра основной трубы, а также из сильноупрочняемых и труднодеформируемых сплавов; увеличение высоты отвода; возможность

штамповки изделий сложных по конфигурации из высокопрочных, сильно упрочняе.мых и малопластичных сплавов; значительное снижение необходимых технологических усилий, так как штамповка осуществляется

в нагретом состоянии и, следовательно, уменьшение мощности применяемого оборудования. Кроме того, изделия получаются равнопрочные во всех зонах и отпадает потребность в ряде случаев в дополнительной механической обработке изделия.

Формула изобретения

Способ изготовления полых деталей с отводами типа тройников путем осевой осадки трубчатой заготовки, находящейся под давлением изнутри, создаваемым, преимущественно, за счет легкоиспаряющейся жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изделий путем уменьшения утолщения стенки, а также увеличения высоты отводов, заготовку перед осадкой нагревают до температуры выше температуры рекристаллизации.

Источники информации, принятые во внимание при 3KcneRjn3e 1. Патент Японии №41-6450, кл. 12 С 338, 1966.