Способ изготовления полых конических изделий с дном

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для выдавливания изделий типа стаканов.Известен способ изготовления деталей обратным выдавливанием с вытеснением металла на заключительной стадии в компенсатор 1.Недостатком этого способа является значительный износ штампа из-за высоких значений усилий деформирования, возникаю щих в процессе деформирования.Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления полых конических изделий с дном обратным выдавливанием и вытеснением материала заготовки в компенсатор 2. 15Недостатками этого способа являются повышенные энергозатраты и повышенный износ инструмента из-за значительных усилий деформирования, возникающих в процессе деформированич.Цель изобретения - снижение энергозатрат процесса изготовления и повышение стойкости инструмента путем снижения усилия деформирования.25Поставленная цель достигается тем, чтосогласно способу изготовления полых конических изделий с дном обратным выдавливанием и вытеснением материала заготовкив компенсатор, предварительно обратным выдавливанием без компенсатора выполняют 30полуфабрикат с донной частью, а затем прямым выдавливанием вытесняют в компенсатор центральную зону донной части полуфабриката.На фиг. 1 представлена схема штампа,реализующего способ; на фиг. 2 - эпюры напряжений от давления металла заготовки на стойки изотермической штамповки.Штамп состоит из конической матрицы 1и конического пуансона 2, оснащенных нагревателем 3. Верхняя часть матрицы оспащена съемником 4, а в донной части установлен выталкиватель 5 с каналом для выпуска металла и стопором 6 для перекрытия канала. Заготовку 7 в виде усеченногоконуса помещают в коническую матрицу 1,а сверху подводят конический пуансон 2. 45Нагрев штампа и выравнивание температуры после технологических открываний производят посредством нагревателя 3. Посленагрева штампа в заготовке 7 до 450+ 10 Си выдержки при этой температуре в течение15 мин производят обратное выдавливание 50заготовки 7,В процессе выдавливания металл поступает вверх между матрицей 1 и пуансоном 2, а также вниз в канал, выполненный в выталкивателе 5 и закрытый стопором 6. При достижении стопора 6 металл останавливается, а дальнейшее выдавливание идет вверх при формировании стенок детали 8. При увеличении отношения высоты детали Н к ее толщине Ь происходит увеличение перепада гидростатического давления металла на стенки инструмента по высоте. Под пуансоном 2, в донной части матрицы 1 гидростатическое давление металла выше, чем в верхней части детали 8, Заметным этот перепад становится при отношенииф 4, характерном для начала контактного трения металла о стенки инструмента. При достижении величины соотношения в = 10 производят снятие гидроНстатического давления металла в донной части матрицы 1 посредством открытия канала в выталкивателе 5 стопором 6, В результате этого схема выдавливания изменяется, Дальнейший набор высоты стенки Н происходит в основном для йабранной толщины стенки Ь. Одновременно происходит выдавливание металла вниз через кайал в выталкивателе 5.После окончания выдавливания вначале отводят выталкиватель 5 вниз до освобождения прессостатка в канале, затем отводят пуансон 2 в верхнее положение; Готовую деталь. 8 извлекают из матрицы 1 посредством выталкивателя 5 после отведения съем- ника 4 в верхнее положение. Для уменьшения потребного усилия управления стопором 6 при открытии канала в выталкивателе 5 и регулировании сечения канала целесообразно отключать рабочее перемещение пуансона 2, а также производить выдержку до 5 мин штампа без нагрузки с целью релаксации напряжений.На фиг. 2 а показана эпюра напряжений от гидростатического давления металла на стенки штампа до открытия канала в выталкивателе 5. Максимальное напряжение действует в донной части матрицы 1 под пуансоном 2 бхНа фиг. 2 б дана эпюра напряжений после открытия канала. В этом случае напряжение в донной части матрицы бх, ( бх а наибольшее напряжение бх смещается вверх по ординате до Ьу - текушая частота, причем Ьу зависит от проходного сечения канала в выталкивателе 5. При увеличении расхода металла через канал Ьу увеличивается, а напряжение в донной части матрицы бх уменьшается, однако наибольшее значенйе Ьу не превышает значения Ьу = - Н при наь3именьшем значении б, что подтверждается экспериментальными данными при выдавливании конического стакана из заготовки в виде полого усеченного конуса при свободном истечении металла, как вверх, так и вниз,Производят изготовление полых конических изделий с дном. Заготовку из алюминиевого сплава 01420 устанавливают в коническую матрицу и осуществляют выдавливание коническим пуансоном после нагрева штампа и заготовки до температуры 450 й+. 10 С и выдержки п ри этой температуре в течение 15 мин. После осуществления процесса по указанной схеме получают качественное изделие. 4Таким образом, по сравнению с прототипом, предлагаемый способ значительно снижает усилие деформирования и увеличивает стойкость инструмента.Составитель В, Вещеехред И. Вересираж 686арственного комивобретений и от к- 35, Раушскаяэ, г, Ужгород, ул Госуд ам и ва, Ж Патент ковКорректор О. ТигорПодписноетета СССРрытийнаб., д. 4/5Проектная, 4