Способ изготовления металлических изделий

(23) П риорнтет ССОРи изебретенивтерытий Опубл вано 15.03,80, Бюллетень М 3 (088,8) Дата опубликования описания 15(72) Авторы изобретен Охрименко, О, М. Смирнов, М, А, Бе и О, А, Корабельников Московский орпена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов 1) Заявитель 54) СПССОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕС ИЗВЕЛ ИЙ Изобретение от аллов давлением ой штамповке в аботке мек объемносится к о Поэтому недостатком известного способа является н использования специальных уникальных прессов снизкой скоростью движения ползуна,Целью изобретения является расшнрепиеноменклатуры используемого деформирующего оборудования,Поставленная цель достигается тем,что штамповку заготовок осуществляютв уложенных стопкой пруг на друга штампах со скоростью пеформнрования более2 мм/с,На чертеже показана схема расположения штампов с заготовками: а.начала штамповки; б - в конце штамповки.Способ осущ в частности,ежиме сверхп стичн- до ествляется следующим образом,Предвар мелк озерин ла заготов бов, Затем мер четыр состоящие ти.Известен способ изготовления металлических изделий, заключающийся в том,что заготовки помещают в штампы и осутцествляют объемную штамповку в режимесверхпластичности при скорости деформации 10 - 10с11,Особенностью деформ прова ния в режимесверхпластичности является то, что напряжение течения металла зависит от скорости относительной деформации,В известном способе, при штамповке врежиме сверхпластичности, вслепствие необходимости поддержания низкой скоростидеформации (не более 10с ) штамповку,произвопят с низкой (не более2 мм/с) скоростью пеформирования,Обычно в известном споссбе скоростьдеформирования составляет 2-50 мм/минпля обеспечения скорости деформации впределах 10 в . 10 с ,ительно производят подготовкустой равноосной структуры металок одним из известных спосонесколько заготовок, напри 1-4 помещают в штампы,из матриц 5-8 и пуансонов- скорость деформации;- текущая высота одной заготовки, мм; 35д о - абсолютная деформацияодной заготовки, мм;Н=п И - общая (суммарная) текущаявысота о заготовок высотойЬ, уложенных стопкой друг 4 Онв друга ммлН = п(.Ь) - общая абсолютная деформация стопки из о заготовоквысотой Ьмм;- время, с,45При этом обеспечивается возможностьувеличить скорость движения верхнегопуансона 12 и ползуна пресса, т, е, скорость деформирования по сравнению с извес-,чтным способом в О раз; так квк;50 ММ(СИЛИ/ = - д -- = и 9 ммсд Н и(ЬЬ) М,55 где 9 - скорость деформировация одной зйг отовки высотой, мм/с Ч - скорость пеформировация стопки из ц заготовок, мм/с, 9-12, и укладывают штампы стопкой дру 1на друга, размещая их, напри ер в контейнере 13. Пуансоны и матрицы, кромесамой нижней матрицы 5 и самого верхнего пуансона 12, могут быть жестко 5скреплены между собой попарно, т. е, 6и 9, 7 и 10 8 и 11, либо указанныепары инструментов могут быть выполненыкаждая как одна деталь, Контейнер 13снабжен нагревателем, например ицдуктором 14, с помощью которого штампыи заготовки нагревают по течпературыдеформации в режиме сверхпластичцости,после чего к верхнему пуансону 12 (связанному с ползуном пресса 15) прикладывают деформирующее усилие, котороепередается заготовкам 1-4, Штампы(кроме нижней матрицы 5, закрепленной неподвижно) приходят в движение, и осуществляется штамповка всех заготовок одновременно за один рабочий ход,Для обеспечения условий сверхплвстичности в процессе штамповки по предлагаемому способу поддерживают изотермические условия деформации, а также низкую(от 10 5 до 10с ) скорость деформации, величина которой остается та же,что и в известном способе штамповки одной заготовки в одном штампе, поскольку;ЗО Таким образоч, по описываечочу спо -собу объемную штачйовку заготовок осуществляют с высокой скоростью доформирования, более 2 мм/с, при обеспечецииусловий сверхпласти ьчости за счет сохранения низкой скорости деформации,Для уменьшения времени, затрачиваемого ца нагрев, партию заготовок 1-4и комплект штампов 5-12 целесообразнонагревать в отдельной электропечи в товремя когда производится штамповка предыдущей партии заготовок, Нагреватель14 служит для поддержания изотерчических условий деформировация,По окончании штамповки комплект штвмпов 5-12 с отштампованными изделиямиудаляют из контейнера 13 и извлекаютизделия из штампов в то время когда вконтейнер закладывают очередную партиюзаготовок в штампах,Извелие представляет собой диск, с радиальными ребрами ца торцах, Ливчетрдиска 200 мм. Толщина писка 40 мм.Пять цилицдрических заготовок из алюминиевого сплава АКдиаметром 44,7 мм,высотой 80 мм, с предварительно подготовленной путем ковки при температуре300 С мелкозернистой,(размер зерна 710 мм) рввноосной микроструктурой помещают в штампы, состоящие из пуансонови матриц, Штампы устанавливают стопкойдруг на друга и нагревают их в электроопечи (вместе с заготовками) до 450 С.Затем этот комплект штампов с заготовками помешают в оснащенный иццуктором коц.отейнер, также нагретый до 450 С, и про.изводят штамповку всех заготовок одновреченно, за один рабочий ход, со скоростьюдеформирования (т, е. скоростью движенияползуна пресса 10 мм/с),Контейнер установлен на стандартномгидравлическом прессе, Скорость деформации в начале штамповки составляет:Е = - = (- = 2, 5 1 О сИ б 60в конце штамповки:Н 40Е: - =- =510 сН 540Удельное усилие штамповки составляет 12 кг/мм 2,Таким образом, штвчповку осуществляют в режиме структурной сверхплвстичности, т. е, из заготовки с мелкозернистой равноосной структурой металла, в изотерчических условиях, при низкой скорости деформации, цо с достаточно высокой ско5 721217 6ростью деформирования 100 мм/с, что Формула изобретенияпозволяетштамповатьзаготовки на стан- Способ изготовлення металлических издар тноМ гидравлическом прессе, делий, заключающийся в том, что заготовПредлагаемый способ позволяет про- ки помешают в штампы и осуществляютязводить обработку давлением металловобъемную штамповку в режиме сверхпласи изготовление изделий в режиме сверх- тичности при скорости деформацнн 10пластичности на стандартно 1, обычном обо- -1 0 с, о т л и ч а ю щ и й с ярудовании, чем обеспечивается значнтель- тем, что, с целью расширения номенклатурыный экономический эффект, так как по- используемого деформирующего оборудоваявляется возможность отказаться от нс о ння, штамповку заготовок осуществляют впользования специального дорогостоящего уложенных стопкой друг на друга штампахоборудования, со скоростью деформирования более 2 мм/с,Предлагаемый способ целесообразно ИстОчники ннформа 1 нносуществлять на прессах с большим хо- принятые во внимание при экспертизедом ползуна, например на серийных прес 1, Охрименко Я, М, Технология кузнечсах, предназначенных для штамповки вы- но-штамповочного пронзводства, М., 1976,давливанием иэделий типа стаканов, с. 309-311,аказ 39/10 Тираж 986 ПодписноеЦНИИиал ЛПП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная