Способ получения биметаллических изделий Советский патент 1983 года по МПК B23K20/00 B21C23/22 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

1

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в заготовительном производстве машиностроительной промышленности при изготовлении биметаллических изделий, например, опорных валков, подшипников скольжения и др.

Известен способ изготовления опорных валков, согласно которому перед нагревом биметаллической заготовки, состоящей из оси и бандажа, кольцевой зазор между ними герметизируют сваркой и создают в нем разряжение, после чего детали биметаллической пары подвергают совместной пластической деформации I.

Однако герметизация кольцевого зазора сваркой и создание в нем разряжения ограничивают использование способа в производственных условиях, обуславливают высокую трудоемкость производства биметаллической заготовки и необходимость применения специального оборудования для вакуумирования зоны соединения.

Наиболее близким является способ получения биметаллических изделий путем

изготовления заготовок из материалов оболочки и сердечника и последующей сборки их деформированием нагретого до ковочной температуры материала оболочки холодной заготовкой из материала сердеч5 ника. Процесс сборки в этом способе по существу представляет процесс обратного выдавливания, где вместо пуансона -используют холодную заготовку из материала сердечника .2.

10

Однако способ получения биметаллических заготовок имеет ограниченные технологические возможности, обусловленные тем, что сердечник должен имет.ь прочностные свойства значительно выще деформи15 руемого нагорячо материала плакирующего слоя. Данным способом невозможно изготовить биметаллическую пару, состоящую из стального плакирующего слоя и бронзового сердечника, что сужает но2Q менклатуру изготавливаемых изделий. Кроме того, такой способ сборки приводит к образованию разностенности деформируемой заготовки, т. е. разнотолщинности планируемого слоя, к получению прессутяжины на оболочке со стороны внедрения

сердечника, а также перемычки непрошитого металла с противоположной стороны, что определяет необходимость подрезки торцов биметаллической заготовки, т. е. приводит к потерям металла в стружку, а также к выходу поверхностных слоев металла из-под сердечника в зону контакта его с оболочкой, что ухудшает их соединение.

Цель изобретения - расширение номенклатуры биметаллических изделий и повышение качества их путем уменьшения разностенности и улучшения качества соединения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения биметаллических изделий путем изготовления заготовок из материалов оболочки и сердечника и последующей сборки их деформированием нагретого до ковочной температуры материала оболочки холодной заготовкой из материала сердечника, заготовку для оболочки изготавливают плоской с центральным отверстием, при сборке производят выворот этой плоской заготовки с установкой ее на заготовку из материала сердечника, после сборки производят термообработку биметаллической заготовки по режиму для материала оболочки, а затем осуществляют осадку материала сердечника для образования натяга в соединении частей полученного изделия.

На фиг. 1 изображены исходные заготовки оболочки и сердечника и промежуточная биметаллическая заготовка после выворота оболочки; на фиг. 2 - стадии процесса осадки сердечника биметаллической заготовки.

Способ реализуется следующим образом.

Исходная кольцевая заготовка оболочки 1, например из стали 5ХНМ, отштампованная на паровоздуц1ном молоте или вырубленная из листа диаметром Dj, толщиной t и диаметром отверстия do нагретая до ковочной температуры в защитной среде, например, соляной ванне, укладывается в матрицу 2 штампа, установленного на прессе. На исходную заготовку оболочки устанавливается холодный сердечник 3, например, из бронзы БрАЖ 9-4, диаметром d и высотой HC. с радиусом скругления внешней кромки Z равным (0,3-0,4)t. При рабочем ходе ползуна пресса сердечник 3 выворачивает исходную заготовку оболочки I до получения полой оболочки 4. В процессе выворота сердечник, с радиусом скругления внешней кромки Z, выдавливает на внутренней поверхности оболочки 4 кольцевое углубление. Полученная промежуточная биметаллическая заготовка подвергается закалке и отпуску по режиму металла оболочки.

После термической обработки промежуточную заготовку устанавливают в матрицу 2. Пуансоном 5 производят осадку сердечника до заполнения его металлом кольцевого углубления на оболочке. Полученная неразъемная биметаллическая заготовка высотой Нз удаляется из матрицы штампа выталкивателем 6.

Приведенные количественные интервалы

соотношений радиуса скругления внешней

кромки сердечника и толщины заготовки

обусловлены следующими данными, полученными в процессе опытной штамповки.

В результате возможно изготовлять неразъемные биметаллические изделия, близкие по форме и размерам к готовой детали.

Предлагаемый способ сокращает расход металла путем снижения технологических отходов и повышает работоспособность биметаллических деталей на 12%, в результате улучшения соединения деталей биметаллической пары.

Формула изобретения

Способ получения биметаллических изделий путем изготовления заготовок из

0 материалов оболочки и сердечника и последующей сборки их деформированием нагретого до ковочной температуры материала оболочки холодной заготовкой из материала сердечника, отличающийся тем, что, с целью расширения номенклатуры биметаллических изделий и повышения качества их путем уменьшения разностенности и улучшения качества соединения, заготовку для оболочки изготавливают плоской с центральным отверстием, при сборке

0 производят выворот этой плоской заготовки с установкой ее на заготовку из материала сердечника, после сборки производят термообработку биметаллической заготовки по режиму для материала оболочки, а затем осуществляют осадку мате риала сердечника для образования натяга в соединении частей полученного изделия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Q 1. Авторское свидетельство СССР № 755404, кл. В 21 К 5/00, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР № 304031, кл. В 21 С 23/22, 1970 (прототип).