Способ изотермической штамповки

СОЮЗ СОВЕТСНИХОР/ВЛФмешижРЕСПУБЛИК ЗД)В 21,) 5 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИЙ"Машиностроение", 1978, с.218.2. Авторское свидетельство СССРВ .719752, кл, В 21 0 26/02,03.10.77(прототип),(54) СПОСОБ ИЯОТЕРМИЧЕСКОЙ ШТАМПОВКИЕГО ВАРИАНТЦ)(57) 1.СПОСОБ ИЗОТЕРМИЧЕСКОЙ ШТАМПОВ- - КИ заключающийся в деФормирований эа/отовок, покрытых слоем сублимата и нагретых до оптимального диапазона температур деФормации, в штампе, нат ретом до температуры, превьааающей тем-, пературу заготовок, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью сниаения выталкивающего усилия и расширения но менклатуры используемого оборудования, в качестве покрытия используют субли-. мат с температурой возгонки нике температуры штампа, но выл температуры заготовки, которую нагревают до нианей границы, а штамп до верхней грани . цы температурного диапазона деФорма-, ции, после чего штампуют деталь,1006015 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что отштампованную де" таль выдерживают в штампе без приложе-. ния усилия до полной возгонки сублимата.3. Способ иэотермической штамповки путем деформирования нагретых заготовок в нагретом штампе, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса и расширения номенклатуры используемого оборудования, перед штамповкой на формообразующую поверхность штампа наносят слой сублимата с температурой возгонки, соответствую" Изобретение относится к обработке металлов давлением и может бытьиспользовано для избтермической штамповки деталей из малопластичных итруднодеформируемых сплавов, 5Известен способ иэотермическойштамповки деталей, при котором нагре"тую заготовку выдавливают в штампе,имеющем такую же температуру 11.Известен способ штамповки деталей из листовых заготовок в состоянии сверхпластичности путем деформирования нагретых заготовок, покрытых слоем сублимата, в штампе, нагРетом до темпеРатуРы, пРевышающейтемпературу заготовок2.Однако для извлечения полученныхизвестными способами деталей изштампа требуется значительное усилие выталкивания и большой ход толкателя., так как детали застревают вштампе по всей их боковой поверхности.Увеличение хода толкателя усложняетизготовление штампов, поскольку увеличиваются Размеры толкателей, длина 25направляющих к ним, т.е, растут габариты штампа и поверхность его обработки. Увеличение размеров штампаи усилия выталкивания обуславливаетпрйменение более мощного деформирую 30щего оборудования, имеющего увеличенные размеры штампового пространства и более высокие усилия выталкивателей. Кроме того, выталкивание деталей на расстояние, равное их длине, может привести к искажению ихФормы,Цель изобретения - снижение вы-.талкивающих усилий и расширение номенклатуры используемого оборудования. 40Поставленная цель достигаетсядвумя вариантами штамповки.Согласно первому варианту снособизотермической штамповки заключает-. щей минимальной температуре деформации, штамп нагревают до температуры возгонки сублимата, а заготовку - до максимальной температуры деформации, после чего штампуют деталь4. Способ .по п.3, о т л и ч а ющ и й с я тем, что сублимат наносят на боковую поверхность штампа. 5. Способ по и;3, о т л и ч а ющ и й с я тем, что отштампованиую деталь выдерживают в штампе беэ приложения усилия до полной возгонки сублимата. ся в деформировании заготовок, покрытых слоем сублимата и нагретых до оптимального диапазона температур деформации, в штампе нагретом до температуры, превышающей температуру заготовок, в качестве покрытия используют сублимат с температурой возгонки ниже температуры штампа, но выше температуры заготовки, которую; нагревают до нижней границы, а штамп до верхней границы температурного диапазона, после чего штам-. пуют деталь.Причем отштампованную деталь выдерживают в штампе беэ приложения усилия до полной возгонки сублимата.Согласно второму варианту в способе иэотермической штамповки путем деформирования нагретых заготовок в нагретом штампе, перед штамповкой на формообразующую поверхность штампа наносят слой сублимата с температурой возгонки, соответствующей минимальной температуре деформации, штамп нагревают до температуры возгонки сублимата, а заготовку - до максимальной температуры деформации, после чего штампуют деталь. Причем сублимат наносят на боко-.вую поверхность штампа. Отштампованную деталь выдерживают в штампебеэ приложения усилия до полной возгонки .сублимата.На чертеже изображено начало процесса а) и окончание штамповки (б),Первый вариант способа заключается в следующем,Вырезают заготовку 1 необходимого объема с диаметром, соответствующим максимальному диаметру полостиштампа, имеющей в данном случае наи-.большую площадь боковой поверхности.ОпредеЛяют минимальнуюи максимальнуютемпературы деформации. На поверхность заготовки 1 наносят слой сублимата 2 с температурой возгонки, находящейся внутритемпературного диапазона деформации. Предпочтительносублимат 2 наносить на поверхностьзаготовки 1, схватййающуюся споверхностью штампа во время деформациипо известному способу (т,е. боковуюповерхность заготовки 1). Заготовку 1 нагревают до минимальной, аштамп до максимальной температуры деформации. Заготовку 1 уКладывают вполость матрицы 3 и деформируют пуансоном 4 до конечных размеров .детали 5. Так как температура штампа вы.ше температуры возгонки покрытия,происходит его .сублимация, чем .пре-дотвращается схватывание поверхностей матрицы 3 и детали 5,Отштампованная деталь 5 извлека-.ется либо из матрицы 3, либо иэ пу"ансона 4, если схватывание деформируемого металла происходит в его полостиПри частичном эастревании.детали 5 в матрице 3 необходимо послештамповки выдерживать деталь в штампе до полной возгонки сублимата 252 с тем,чтобы ликвидировать или свести к минимуму схватывание контактирующих поверхностей,Иэ матрицы 3 деталь 5 извлекают за торцевой отросток. При необходимости толкателем 6 30ее выталкивают незначительным усилием на расстояние, достаточное дляудобного захвата клещами торцевогоотростка. Иэ пуансона 4 деталь 5 извлекают толкателем 7, 35.В обоих случаях высота выталкиваемой поверхности минимальна следовательно, толкатели 6 и 7 имеют не-большие размеры, т.е. уменьшаетсяобъем штампа. Кроме того, уменьшается или исчезает площадь схватываемойсо штампом. поверхности детали 5, чтоснижает усилие выталкивания. Послед.-.нее наряду с уменьшением габаритовштамповки оснастки и с учетом того,что иэотермическая штамповка характеризуется низкими усилиями деформирования, позволяет использоватьменее мощное оборудование (с умень-шенными габаритами штампового пространства и усилиями выталкивателей). 50.Отсутствие значительных усилий выталкивания упрощает извлечение деталей5 иэ штампа без искажения их формы,1С целью экономии сублимата 2 иобеспечения эффективности воэдейст-вия его возгонки на процесс штамповки следует наносить сублимат 2 предпочтительно на нагретую заготовку 1;температура возгонки сублимата долж-на быть незначительно выше температуры заготовки 1, но существенно ниже температуры нагрева штампа. Крометого, следует в большей степени покрывать сублиматом 2 боковую поверх-,ность заготовки 1 в полости матрицы 65 3, слабо деформируемую в процессе штамповки, и в меньшей степени боковую поверхность заготовки 1, вытесня. емую при штамповке на гравюру пуансона 4, и.обеспечить наиболее точное соответствие диаметров заготовки 1 и . полости матрицы 3 с тем, чтобы не нарушать сплошность слоя сублимата .2 вначале штамповки детали 5.Второй вариант способа заключается в следующем.Предпочтительно на все боковые поверхности штампа, где происходит схватывание металла заготовки с .металлом оснастки, наносят слой сублимата 2 и 8 до или после нагрева штампа до минимальной температуры деформации. Температура возгонки сублимата 2 и 8 должна соответствовать температуре штампа, Заготовку 1 нагревают до максимальной температуры деформацииС началам возгонки сублимата 2 и 8 в полостях нагретого штампазаготовку 1 укладывают в матрицу 3 и выдавливают в полость пуансона 4 при увеличившейся интенсивно ности возгонки покрытия, препятствующей застреванию детали 5 в штампе Интенсивность возгонки сублимата 2 и 8 регулируют выбором начальной температуры заготовки Ъ и деформацион- ным разогревом штампуемого металла, При необходимости деталь 5 выдерживают в штампе до полной возгонки сублимата 2 и 8, после чего извлекают клещами за торцевой отростокТолкатели 6 и 7 используют лишь в тех,случаях, когда необходимо приподнять на малую величину деталь 5 из полости матрицы 3, или же когда сплошность слоя сублимата 8 оказалась нарушенной и деформированный металл частично.застрял в полости пуансона. Целесообразно для сохранения сплошности слоя сублимата 2 и 8 ис-д пользовать заготовку 1 диаметром несколько меньшим, чем диаметр полости матрицы 3,а сублимат 2 и 8 наносить в смеси со смазкой.П р и м е р ы. Штампуемая деталь- диск ф 100 х 20 с отростком 9 60 х 15 иэ сплавов А 1 Мд и МА, На боковую поверхность заготовки98 иэ сплава А 1 Мд. наносят слой йодистого аммо:Ъния температура возгонки 400 С), нагревают заготовку до 390 фС, штамп до 450 С, укладывают заготовку в, штамп и выдавливают деталь на прессе усилием 6,3 МН с возгонкой покрытия. При раэмыкании штампа деталь застревает в полости пуансона, пло" щадь боковой поверхности которой меньше, чем у полости матрицы.На боковую поверхность полостей пуансона и матрицы наносят слой йодистого аммония. Заготовку 9 98. иэ сплава А 1 Мд, нагретую до 450 фС,1006015 Составитель В. ВещековРедактор А. Шишкина Техред К,Мыцьо Корректор Г, Огар Заказ.1999/18 Тираж 684 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5.Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 выдавливают в штампе, нагретом до400 С с возгонкой сублимата, Отштампованная деталь при раэмыкании штампа остается в матрице и извлекается беэ существенных усилий. Притех же параметрах процесса выдавливают деталь иэ сплава МА, Прираэмыкании штампа деталь частичнозастревает в матрице. Свободно извлекают клещами деталь иэ матрицыпосле выдавливания и выдержки в штампе беэ приложения усилия в течение20 с. Сравнение известного и предложенного способов показывает, что 5 использование предложенного способа позволяет осуществить повышение точности размеров детали за счет отсутствия штамповочных уклонов, упрощение извлечения детали из штампа приполном отсутствии ее застревания,снижение брака при извлечении деталей, снижение усилия выталкивания,уменьшение хода выталкивателя, сопрягаемой поверхности толкателей и штампа, наиболее сложной для обработкирезанием, и габаритов штамповой оснастки. Кроме того, изобретение даетвозможность использования оборудования с меньшими размерами штамповогопространства и усилиями выталкивания,т.е. меньшей мощности и, следовательно, стоимости,и расширения пределов рационального конструированияштамповой оснастки.