Способ формообразования полых осесимметричных деталей в изометрических условиях и штамп для его осуществления

(51) 5 1/О ТЕНИЯ ОПИСА К АВТОРСКО ИЗОБ СВИДЕТЕЛЬСТВ 2 рицерасположкоторых ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Научно-исследовательский институт технологий и организации производства двигателей(56) Авторское свидетельство СССР М 374913, кл. В 21 ) 1/06; 1968,(54) СПОСОБ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОЛЫХ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ДЕТАЛЕЙ В ИЗОТЕРМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ И ШТАМП ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Использование: обработка металлов давлением, технология изготовления полых осесимметричных деталей прессованием по схеме обратного выдавливания. Сущность Изобретение относится к.области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении полых осесимметричных двигателей прессованием по схеме обратного выдавливания в иэотермических условиях с низкими скоростями деформирования, например в условиях сверхпластической деформации.Целью изобретения является повышение качества деталей.при формообразовании в условиях .низких скоростей деформации путем снижения разностенности в окружном направлении,На фиг.1 показан в разрезе штамп, вид спереди; на фиг.2-. сечение по Б - Б на фиг.1,Штамй включает матрицу 1, защищенную теплоизоляцией 2, и пуансон 3, В мат 1 выполнены равномерно енные по окружности пазы 4, в размещены нагревательные элеизобретения: заготовку устанавливают в матрицу, нагревают ее до нижнего предела температурного интервала штамповки и деформируют пуансоном методом обратного выдавливания. Нагрев осуществляют неравномерно по сечению, перпендикулярному оси заготовки, На участках с увеличивающейся в процессе выдавливания толщиной стенки температуру повышают, а с противоположной стороны понижают, Штамп содеркит пуансон, матрицу и нагревательное устройство в виде секций, параллельных оси штампа, Штамп снабжен каналами для подачи хладагента. На цилиндрической поверх-, ности пуансона укреплены тензодатчики, электрически связанные с секциями нагревателя. 2 э.п. ф-лы, 2 ил. 3Ж менты; выполненные в виде отдельных секций 5, Между пазами 4 расположены каналы а 6, предназначенные для циркуляции в них с 1 хладагента (например сжатого воздуха); На ) цилиндрической части пуансона за пределами рабочей зоны, т,е. на участке противоположном рабочему торцу, установлены тенэодатчики 7, которые подают сигналы на включейие или выключение соответствующих секций 5 нагревателя и подачу или прекращение подачи хпадагента в соответствующие каналы 6 матрицы 1,Способ осуществляется в следующей последовательности. Заготовку 8 устанавливают в матрицу 1, нагревают ее до нижнего предела температурного интервала штамповки и деформируют пуансоном 3 по схеме обратного выдавливания. получая полое изделие. Использование при этом режима сверхпластической деформациипозволяет обеспечить получение особо тонкостенных изделий большой глубины, В этом случае параметры режима сверхпластической деформации, в том после низкая скорость деформации (в диапазоне - 1010) 5 позволяют активно влиять на точность получаемых полых иэделий, что обеспечивается следующим образом.В процессе деформирования (28 мин) в результате воздействия различных случай ных факторов (анизотропия свойств заготовки, неоднородность условий трения, . накопленные отклонения от соосности элементов оснастки и заготовки и т.п.) пуансон стремится отклониться от оси, Для устране ния появляющейся в этом случае разностен- .ности изделия температуру заготовки со стороны, в которую стремится отклониться пуансон понижают, а с противоположной стороны повышают, В результате сопротив ление деформированию со стороны, в которую стремится отклониться пуансон, возрастает и пуансон возвращается в исходное положение, т,е. размещается соосно относительно матрицы. 25Штамп для осуществления способа работает следующим образом, При отклонении пуансона 3 от оси на него воздействует радиальная составляющая усилия, которая изгибает пуансон 3. В результате наклеен ные на пуансон датчики деформируясь подают сигнал, который поступает в систему управления включением соответствующих секций 5 нагревателя. При этом диаметрально расположенные датчики 7 воспринимают 35 деформации разных знаков и включение их в различные плечи моста обеспечивает увеличение сигнала. Для интенсификации теплосмен участков матрицы 1 в каналы 6 расположенные диаметрально противопо ложно относительно секций 5 нагревателя одновременно с их включением подают хладагент; например путем переключения золотников на чертеже не показаны).П р и м е р, Изготавливали выдавлинием 45 стакан из титанового сплава ВТ 1-.0. Наружный диаметр стакана 60 мм, толщина стенки - 2,5 мм, высота 180 мм. Нагрев заготовки осуществляли до 850 град. Цельсия, Через 10 с после начала нагружения из 5 секций 50 нагревателя 4 были автоматически отключены, а в канал противоположный включенной секции был подан сжатый воздух, Через 9 с градиент температур в зоне деформирования достиг 40 град. Затем произошло переключение секции нагревателя. Всего в процессе выдавливания было зафиксировано 12 переключений.Сравнительный анализ иэделий, показал, что детали полученные предложенным методом имеют разностенность в пределах +0,06 мм, что в 6 - 8 раз меньше, чем при выдавливании традиционным методом. Формула изобретения 1. Способ формообразования полых осесимметричных деталей в изотермических условиях, по которому пресс-заготовку устанавливают в матрицу, нагревают ее до нижнего предела температурного интервала штамповки и деформируют пуансоном методом обратного выдавливания, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества деталей при формообразовании в условиях низких скоростей деформации путем снижения разностенности в окружном направлении, нагрев осуществляют неравномерно по сечению, перпендикулярному оси заготовки, повышая температуру на участках заготовки с увеличивающейся в процессе выдавливания толщиной стенки прессуемого изделия и йонижая ее на участках заготовки с уменьшающейся в процессе выдавливания толщиной стенки прессуемого изделия.2. Штамп для формообразования полых осесимметричнь 1 х деталей в изотермических условиях, содержащий матрицу, пуансон и нагревательное устройство, о т л и ч аю щ и й с я тем, что нагревательное устройство выполнено в виде секций, расположенных параллельно оси матрицы. а штамп снабжен закрепленными на цилиндрической поверхности пуансона за пределами его рабочей зоны тензодатчиками, электрически связанными с секциями нагревателя и предназначенными для их включения,3, Штамп по п.2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в матрице между секциями нагревателя выполнены каналы, расположенные параллельно ее оси, предназначенные для подачй хладагента.179 В 034 Составитель Ю, МаховТехред М,Моргентал Редактор орректор М. Керецма Заказ 735 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина. 101