Способ деформирования малопластичных материалов Советский патент 1982 года по МПК B21J5/00 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для пластической деформации хрупких и труднодеформируемых материалов.

Известен способ деформирования малопластичных материалов, согласно которому заготовку помещают в оболочку, имеющую форму сквозного полого цилиндра, например толстостенное кольцо, и осаживают вместе с ней, воздействуя на торцовые поверхности заготовки и оболочки плоскими бойками.

Для изготовлений оболочек обычно применяют металлы и сплавы, имеющие высокую прочность и пластичность, что облегчает создание достаточного подпора на боковую .поверхность заготовки ij.

Однако при этом затрудняется извлечение изделия из толстостенной высокопрочной оболочки, которая к тому.же упрочняется дополнительно в результате наклепа в процессе осадки. Оболочку приходится удалять механической обработкой либо раз езатъ на части. Оболочки обычно используются однократно, что вызывает значительный расход металла на их изготовление.

Целью изобретения является экономия металла и облегчение удаления изделия из оболочки.

Указанная цель достигается тем, что заготовку помещают в оболочку, охватывающую ее по боковой поверхности, и производят осадку заготовки

10 бойками совместно с оболочкой, после чего заготовку из оболочки удаляют, причем оболочку выполняют из малопластичного материала, осадку ведут при сухом трении между оболочкой и бойками, а оболочку в процессе осадки разрушают.

Кроме того, оболочку изготавливают из материала, обладающего свойством увеличивать напряжение сдвига в про20цессе увеличения давления.

Осадку выполняют либо вообще без смазки, либо со смазкой заготовки, но так, чтобы смазка не попадала в стык между торцами оболочки и бой25ков и осадка оболочки проходила при максимальном трении между оболочкой И бойками (сухое трение,,2-0,5). Эффект бокового подпора на заготовку при осадке заготовки совместно

30 с оболочкой из малопластичного материала возникает не за счет прочности оболочки на разрыв, а за счет трения оболочки о поверхность бойков и затрат энергии на деформацию и разрушение оболочки. Низкая прочность оболочки при изгибе в нормаль ных условиях позволяет извлекать готовое изделие, разламывая оболочку на части без какого-либо повреждения самого изделия. Низкая пластичность материала оболочки и ее растрескивание в процессе деформации облегчает эту задачу. В качестве материала для изготов ления оболочки применяют хрупкие материалы, минералы, твердые органи ческие материалы или их сочетания. Начальная прочность оболочки мож .быть невелика, важно лишь ее проведение в процессе осадки,т.е. оболоч ка должнаобеспечиватьдостаточный боковой подпор на заготовку в проце се осадки и в то же время иметь низ кую прочность по окончании осадки С целью повышения бокового подпора, оболочку выполняют из материа ла, обладающего свойством .увеличивать напряжение сдвига в процессе повьлиения давления быстрее, чем напряжение сдвига материала заготовки Быстрый рост напряжения сдвига мате риала оболочки с увеличением давлен обеспечивает высокий градиент давле ния по толщине оболочки, снижение е толстостенности и соответственно сн жение усилия пресса, необходимого для осадки заготовки. К подобным ма териалам относятся минералы пирофил лит и литографский камень, а также материалы органического происхождения, смеси, содержащие порошки окис лов или карбидов на органической связке. П р и м ер1. Заготовку из чуруна в форме цилиндра диаметром 6 м и высотой б мм помещают в выточенную из березы оболочку в форме поло го цилиндра с внутренним диаметром б мм и внешним диаметром 30 мм. Затем заготовку и оболочку помещают между бойками и производят их совместную осадку до степени деформации заготовки f 70% при сухом трении между оболочкой и бойками. После осадки оболочка состоит из щепок, слабо связанных друг с другом отдельными волокнами. Готовое изделие в процессе деформации и извлечения его из оболочки не разрушается. Осадка аналогичной заготовки без оболочки приводит к разрушению заготовки при ,28%. П р и м е р 2. Берут заготовку из чугуна дис1Метром 14 мм и высотой 8 мм, а оболочку с внутренним диаметре 14 мм и внешним диаметром 50 мм изготовляют из оргалита (прессованного картона). Осадку заготовки ведут до степени деформации f 56%. После деформации оболочка состоит из множества обломков, связанных между собой отдельными волокнами. Изделие не разрушается. Осадка аналогичной заготовки без оболочки приводит к разрушению заготовки . П р и м е р 3. Берут заготовку из сплава, содержащего 71 вес.% Мп и 29 вес.% А. Диаметр заготовки 14 мм, высота 8.мм. Оболочку с внешним диаметром 50 мм, внутренним - 14 мм, вытачивают из литографского камня. Осадку ведут до .37%. После осадки периферийная часть оболочки, занимавшая 60% от всей ее площади, представляет собой слой из не связанных между собой обломков, а центральная часть, окружающая готовое изделие, выглядит плотно, не имеет радиальную трещину. Изделие не разрушается. Осадка аналогичной заготовки без оболочки приводит к разрушению заготовки при . П р и м е р 4. Берут заготовку из вольфрама технической чистоты диаметром 6 мм и высотой 8,2 мм. Оболочку с внешним диаметре 30 мм, внутренним -б мм вытачивают из эбонита. Осадку ведут, до в 61%. После снятия воздействия бойков на заготовку с оболочкой последняя рассыпается на отдельные обломки и готовое изделие свободно извлекают из оболочки. Изделие не разрушается. Осадка аналогичной заготовки без оболочки приводит к разрушению заготовки при. 43%. Таким образом, предложенный способ позволяет значительно упростить процесс осадки малопластичных сплавов, исключить применение высокопрочных сталей для изготовления оболочек и связанные с этим трудности удаления изделия из оболочки и тем caliibiM экономить металл. Формула изобретения 1. Способ деформирования малопластичных материалов, заключающийся в том, что заготовку помещают в оболочку, охватывающую ее по боковой поверхности, и производят осадку заготовки бойками совместно с оболочкой, после чего заготовку из оболочки удаляют, отличающийся тем, что, с целью экономии металла, оболочку выполняют

5 9447186

из малопластичного материала, осад-сдвига в процессе увеличеиия давлеку ведут при сухом трении междуния.

оболочкой и бойками, а оболочку вИсточники информации,

процессе осгщки разрушают.принятые во внимание при экспертизе

2.. Способ по П.1, отличаю-1. Могучий Л.Н. Обработка давлец и и с я тем, что оболочку изго-5 нием труднодеформируемых материалов,

из материала, обладающегоМ., Машиностроение, 1976, с.91свойством увеличивать напряжения148 (прототип).