Способ производства прутков из труднодеформируемых малопластичных материалов

(19) (11 21 С /О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(22) .1 О. 11. 8646) 07.09.88. Бюл. У 33 (71) Кременчугский филиал Харьковского политехнического института им. В.И. Ленина(56) Авторское свидетельство СССР В 1380017, кл, В 21 С 1 СОО 1986 ,(54) СПОСОБ, ПРОИЗВОДСТВА ПРУТКОВ ИЗ ТРУДНОДЕФОРМИРУИЫХ МАЛОПЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к обработке металлов давлением-и наиболее эффективно может быть использовано при производстве изделий типа прутков из материалов с ограниченной пластичностью, в том числе тугоплавких метал-. лов. Цель изобретений - увеличение производительности и расширение технологических возможностей. Способ производства прутков из труднодеформируемых малопластичных материалов включает нагрев. прутка 1 и оболочки 2 до температур, обеспечивающих б /бэ ( 1, ввод прутка в оболочку эои последующее совместное деформирова ние в волоке 3 под действием приложе ния проталкивающего усилия Р 0 к прут ку и тянущего усилия Р, к оболочке, соотношение между которыми устанавливают согласно зависимости Р 0 /Р, в /(о Ж, ) (1 о/ ) /4(1+Гсср оц ) где р - коэффициент вытяжки прутка и оболочки; бэ, С, - напряжение текучести материалов соответственно прутка и оболочки в очаге деформации кгс/мм 2; 0 - исходный диаметр прутка, равный внутреннему диаметру оболочки до деформации, мм; У, - толщина оболочки до, деформации, мм; Г - коэффициент трения на поверхности контакта оболочки с волокой; Ы. - приведенный угол конусности волоки, рад. Для увеличения производительности пруток вводят в оболочку в момент на чала деформации оболочки в волоке.1 з,п. ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к обработкеметаллов давлением и наиболее эффективно может быть использовано припроизводстве изделий типа прутков изматериалов с ограниченной пластичностью, в том числе тугоплавких металловЦель изобретения - увеличениепроизводительности и расширение технологических возможностей,На фиг. 1 показана схема вводапрутка в оболочку в процессе ее деФормации в волоке; на фиг. 2 - схемасовместной деформации прутка и оболочки,Согласно предлагаемому способупруток 1 из труднодеформируемого малопластичного материала вводят в пластичную оболочку 2 и производят совОместное деформирование в волоке (матрица) 3, прикладывая проталкивающееусилие Р, к прутку и тянущее усилиеР к оболочке, соотношение между которыми,устанавливают согласно зависимости р -(з фз ) (Ео /8, ) /4 (1+1 сСЯос ) ргде ш - коэффициент вытяжки пруткаи оболочкиб,ийз - напряжения текучести материалов соответственно пруткаи оболочки в очаге деформации, кгс/мм;Б - исходный диаметр прутка,равный внутреннему диаметруоболочки до деформации, мм;3, - толщина оболочки до деформации, мм;- коэффициент трения на поверхности контакта оболочки сволокой;К - приведенный угол конусностиволоки, рад.При этом "перед введением прутка в45 оболочку пруток и оболочку предварительно нагревают до температур, обеспечивающих бз, /б ( 1150Выполнение условия равенства вытяжекпрутка и оболочки требует, чтобы при деформировании напряжение текучести материала оболочки б было5 выше напряжения текучести материала "прутка бз . Таким образом, материал55зооболочки при деформировании должен быть не только пластичнее, но и прочнее материала прутка. При одинаковой температуре прутка и оболочки этитребования трудносовместимы,Если пруток и оболочку перед деформированием нагреть до разных температур, то возможности получениябз /бз с 1 резко расширяются,зо 51Известно, что напряжение текучести в сильной степени зависит от температуры деформации, Например, напряжение текучести жаропрочной стали вдиапазоне температур 20 - 800 Суменьшается в 2,5 раза при неизменныхпоказателях пластичности.При деформировании по предложенному способу прутков из тугоплавкихметаллов положительные результатыдает помещение прутка, нагретого дотемпературы обработки (1000-1300 С),в ненагретую стальную оболочку. Вэтом случае промежуток времени междупомещением прутка в оболочку и совместным их деформированием долженбыть минимальным во избежание сущест-,венного разогрева оболочки за счеттеплопередачи от прутка. С этой цельюпруток вводят в оболочку по,ходу деформирования, непосредственно передего началом.Оболочку 2, имеющую комнатную температуру, вводят заостренным концомв монолитную матрицу 3, захватываютконец тянущим органом 4 и производятчастичную деформацию оболочки в матрице 3, добиваясь совпадения оси оболочки с осью очага деформации. Послеэтого пруток 1, нагретый до температуры деформации, зажимают губкамипроталкивающего органа 5 и вводят воболочку, После ввода прутка на полную длину, до упора в матрицу, включают привод тянущего органа 4 (не показан) и производят совместное деформирование прутка и оболочки под действием гроталкивающей силы Р прило-.женной к прутку, и тянущей силы Рприложенной к оболочке (фиг. 2).Заключительную стадию процесса деформирования осуществляют при соотношении рабочей длины прутка 1 к диаметру В 1,/О, 6 2,5, уперев заднийторец прутка в губки проталкивателя 5,Поскольку длина прутков, обрабатываемых предложенным способом, невелика (не более . 300-400 мм), то даже при невысокой скорости деформирования (порядка О, 1-0,2 м/с) время цикла деформирования одного прутка не превышает 5-6 с, и оболочка практически-тие, г. Ужгород,не успевает нагреться до высокой температуры, что позволяет выдержатьсоотношение между показателями прочностных свойств прутка и оболочки,Выбор материала оболочки и температуры ее нагрева осуществляют следующим образом.Исходными данными являются геометрические параметры прутка П, и 1а также требуемая температура нагрева прутка, Определяют напряжение текучести 05, материала прутка при заданной температуреПодставляя параметры 1, Р, и 65 в приведенноесоотношение определяют требуемое значение напряжения текучести материалаоболочки Йэ = 255 - (1, /П ) . Так,для прутка из вольфрама ВТ диаметром20 мм, и рабочей длиной 140 мм с бэоо60 кгс/мм при с = 1200 С нужнаоболочка, напряжение текучести которой 65, = 71 кгс/мм, т.е. примернов 1,2 раза выше напряжения текучестиматериала прутка, Пользуясь справочными данными, определяют марку стали,напряжение текучести которой можетбыть не ниже 71 кгс/мм . Такой стальюявляется, например, сталь Х 18 Н 9 Т,имеющая указанное значение напряжения текучести при температуре околоо100 С. В данном случае оболочку перед деформированием не нагревают,так как ее нагрев до 100-150 С осуществляется эа счет теплопередачи отвведенного в нее нагретого прутка.Применение предложенного способапозволяет повысить производительность процесса деформирования прутков из вольфрама ВА, ВТ на 15% и сократить на 50% расход оболочек из дефицитных тугоплавких металлов путемзамены их стальньпчи,Формула и э обретения 1. Способ производства прутков из 5труднодеформируемых малопластичных материалов, включающий введение прутка в пластичную оболочку и последующее совместное деформирование в монолитной волоке под действием приложения проталкивающего усилия Р, к прутку и тянущего усилия Р, к оболочке, соотношение между которыми устанавливают согласно зависимости 15 - =Мэ,/бэ, ) Р,/Р, )/4(1+2 ссцсС) где р - коэффициент вытяжки пруткаи оболочкиб иБ - напряжения текучести мате 5 о 5риалов соответственно прутка и оболочки в очаге деформации, кгс/мм;Р, - исходный диаметр прутка,равный внутреннему диаметру25 оболочки до деформации, мм;8, - толщина оболочки до деформации, мм;Й - коэффициент трения на поверхности контакта оболочки30 с волокой;с - приведенный угол конусностиволоки, рад,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью увеличения производительности и расширения технологических воз 35можностей, перед введением прутка воболочку осуществляют предварительный нагрев прутка и оболочки до температур, обеспечивающих б 5 /б1.2. Способ по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что пруток вводят воболочку в момент начала деформацииоболочки в волоке.