Способ деформирования малопластичных материалов

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 25.06,80(21) 2945774/25-27с присоединением заявки Мо В 21 3 5/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК 621. 735. ,32(088,8) Опубликовано 230782 Бюллетень Мо 27 Дата опубликования описания 23.07. 82(72) Авторы изобретения М.В.Веллер, Ю.С.Коняев и В.Ф.Кулибаба,Ордена Трудового Красного Знамени ин титут; фиэчки высоких давлений АН СССР(54) СПОСОБ ДЕФОРМИРОВАНИЯ МАЛОПЛАСТИЧНЫХМАТЕРИАЛОВ Изобретение относится к обработкеметалЛов давлением и может быть использовано для пластической деформации хрупких и труднодеформируемыхматериалов,Известен способ деформированиямалопластичных материалов, согласнокоторому заготовку помещают в оболочку, имеющую форму сквозного пологоцилиндра, например толстостенноекольцо, и осаживают вместе с ней,воздействуя на торцовые поверхностизаготовки и оболочки плоскими бойками.Для изготовлений оболочек обычноприменяют металлы и сплавы, имеющиевысокую прочность и пластичность,что облегчает создание достаточногоподйора на боковую .поверхность заготовки 1),Однако при этом затрудняется извлечение иэделия из толстостенной высокопрочной оболочки, которая к тому же упрочняется дополнительно в результате наклепа в процессе осадки. Оболочку приходится удалять механической обработкой либо раз"езать на части. Оболочки обычно используются однократно, что вызывает значительный расход металла наих изготовление.Целью изобретения является экономия металла и облегчение удаленияизделия из оболочки.Указанная цель достигаетсятем,что заготовку помещают в оболочку,охватывающую ее по боковой поверхности, и производят осадку заготовкибойками, совместно с оболочкой, после чего заготовку из оболочки удаляют, причем оболочку выполняют иэ малопластичного материала, осадку ведутпри сухом трении между оболочкой ибойками, а оболочку в процессеосадки разрущают.Кроме того, оболочку изготавливаютиз материала, обладающего свойствомувеличивать напряжение сдвига в процессе увеличения давления.Осадку выполняют либо вообще безсмазки, либо со смазкой заготовки,но так, чтобы смазка не попадала встык между торцами оболочки и бой ков и осадка оболочки проходила примаксимальном трении между оболочкойи бойками (сухое трение, О =0,2-0,5).Эффект бокового подпора на заготовку при осадке заготовки совместно 30 с оболочкой из малопластичного ма94418 Формула изобретения 60 териала возникает не за счет прочности оболочки на разрыв, а за счеттрения оболочки о поверхность бойков и затрат энергии на деФормациюи разрушение оболочки. Низкая прочность оболочки при изгибе в нормальных условиях позволяет извлекатьготовое изделие, разламывая оболочку на части без какого-либо повреждения самого иэделия. Низкая пластичность материала оболочки и ее10растрескивание в процессе деформации облегчает эту задачу.В качестве материала для изготовления оболочки применяют хрупкиематериалы, минералы, твердые органические материалы или их сочетания.Начальная прочность оболочки может,быть невелика, важно лишь ее проведение в процессе осадки,т.е. оболочка должна обеспечивать достаточныйбоковой подпор на заготовку в процессе осадки и в то же время иметь низкую прочность по окончании осадкиС целью повышения бокового под-пора, оболочку выполняют иэ материала, обладающего свойством, увеличивать напряжение сдвига в процессеповышения давления быстрее, чем напряжение сдвига материала заготовки,Быстрый рост напряжения сдвига мате"риала оболочки с увеличением давленияобеспечивает высокий градиент давления по тблщине оболочки, снижение еетолстостенности и соответственно сни"жение усилия пресса, необходимогодля осадки заготовки. К подобным материалам относятся минералы пирофиллит и литографский камень, а такжематериалы органического происхождения, смеси, содержащие порошки окислов или карбидов на органической 4 Освязке,П р и м е р 1. Заготовку из чуруна в Форме цилиндра диаметром 6 мми высотой 6 мм помещают в выточенную из березы оболочку в формеполого цилиндра с внутренним диаметром6 мм и внешним диаметром 30 мм. Затем заготовку и оболочку помещаютмежду бойками и производят ихсовместную осадку до степени деформации заготовки= 70 при сухомтрении между оболочкой и бойками,После осадки оболочка состоитиз щепок, слабо связанных друг сдругом отдельными волокнами. 55 Готовое изделие в процессе деформации и извлечения его из оболочки не разрушается.Осадка аналогичной заготовки без оболочки приводит к разрушению заготовки при ,=28,П р и м е р 2, Берут заготовку из чугуна диаметром 14 мм и высотой 8 мм, а оболочку с внутренним диаметром 14 мм и внешним диаметром 50 мм изготовляют из оргалита(прессованного картона),Осадку заготовки ведут до степени деформации с =56,После деформации оболочка состоит из множества обломков, связанныхмежду собой отдельными волокнами.Изделие не разрушается.Осадка аналогичной заготовки безоболочки приводит к разрушению заготовки при Я =40.П р и м е р 3. Берут заготовкуиз сплава, содержащего 71 весИп и 29 вес, М . Диаметр заготовки 14 мм, высота 8,мм. Оболочку свнешним диаметром 50 мм, внутренним - 14 мм, вытачивают иэ литографского камня,Осадку ведут до Е.=37,После осадки периферийная частьоболочки, занимавшая 60 от всейее площади, представляет собой слойиз не связанных между собой обломков, а центральная часть, окружающая готовое изделие, выглядит плотно, не имеет радиальную трещину.Иэделие не разрушается.Осадка аналогичной заготовкибез оболочки приводит к разрушениюзаготовки при Я =23.П р и м е р 4. Берут заготовку извольфрама технической чистоты диа"метром 6 мм и высотой 8,2 мм. Оболочку с внешним диаметром 30 мм,внутренним - 6 мм вытачивают изэбонита.Осадку ведут,до Е= 61.После снятия воздействия бойковна заготовку с оболочкой последняя рассыпается на отдельные обломки и готовое иэделие свободно извлекают из оболочки.Изделие не разрушается.Осадка аналогичной заготовки безоболочки приводит к разрушению заготовки при.Е=43..Таким образом, предложенный способ позволяет значительно упростить процесс осадки малопластичныхсплавов, исключить применение высокопрочных сталей для изготовления оболочек и связанные с этимтрудности удаления иэделия из оболочки и тем самым экономить металл.Г 1. Способ деформирования малопластичных материалов, заключающийся в том, что заготовку помещают в оболочку, охватывающую ее по боковой поверхности, и производят осадку заготовки бойками совместно с оболочкой, после чего заготовку иэ оболочки удаляют, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью экономии металла, оболочку выполняют944718 Составитель Н.ЧернилевскаяРедактор Р.Цицика Техред А. Бабинец Корректор Е. Рошко Заказ 5209/11Тираж 702 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5филиал ППП 1 Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 из малопластичного материала, осадку ведут при,сухом трении между оболочкой и бойками, а оболочку в процессе осадки разрушают.2., Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что оболочку изготовляют из материала, обладающего свойством увеличивать напряжения сдвига в процессе увеличения давления.% Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Могучий Л.Н. Обработка давле 5 нием труднодеформируемых материалов,М., Машиностроениеф, 1976, с.91148 (прототип).