Способ деформирования заготовки и инструмент для его осуществления

(51) 5 В 12 ОБ ПИСАН ЗАГОТОВКИСТВЛЕНИЯ РОВАН0 ОСУ 1.носит я к обработожет бытьве деталейштамповкой. е во ижноиснижен ехнолоГОсудАРственный нОмитеПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГПРИ ГКНТ СССР Н АВТОРСКОМУ СОЙДЕТ(56) Авторское свидетельство СССРВ 49993 1, кл. В 21 3 5/06, 29.03.7(54) СПОСОБ ДЕФОРМИ И ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ Е (57) Изобретение о ке металлов давлен использовано в про типа дисков сферод Цель изобретения гического усилия и повышение качест формирования. На очаг деформации за готовки, образованный осевым и обка тывающим воздействием инструмента, дополнительно воздействуют знакопеременной нагрузкой. Для этого рабочая торцовая поверхность обкатываю- щего пуансона 1 выполнена с рельефо синусоидального сечения, образованным канавкой Ьо спирали Архимеда. В процессе обкатывания заготовки высо кая частота направления деформаций обеспечивает высокие механические свойства получаемых деталей. 2 с, и 1 з.п. ф-лы., 5 ил,Процесс деформирования заготовки показан на примере точки Ао, которая (фиг.2) эа один цикл обкатки с учетом влияния активной 4 и пассивной 5 зон деформации перемещается по кривой б и 1 в точку А,. Перемещение по кривой б ат Ао до А" представляет путь точки в активном очаге деформации с зонами опережения и отставания. Перемещение по кривой 7 от А до А, представляет путь точки в пассивном очаге деформации с изменением направления в точке А . ТакимПобразом, точка А проходит различные фазы этого процесса. 50 Изобретение относится к обработкеметаллов давлением и может быть испопьзовано в производстве дисков ишестерен с тонким полотном,Цепь изобретения - снижение тех 5нопогического усилия и повышение качества продукции за счет повышения механических свойств и улучшения структуры. ОНа фиг.1 изображен инструмент, общий вид; на фиг.2 - схема процесса деформирования заготовки, вид в плане; на фиг.3 - схема процесса в очаге:деформации, на фиг.4 - схема процесса в начале деформации на фиг,5 - схема процесса и перемещения точек А О и А за один циклодеформации.Способ осуществляется в штампе, содержащем обкатывающий пуансон 1 и матрицу 2, связанную с приводом, создающим осевое перемещение навстречу пуансону 1. Рабочий торец, обкатывающего пуансона выполнен с рельефом 25 синусоидального сечения, впадины которого образованы, например, канавкой по спирали Архимеда. Глубина впадины соответствует припуску на одну сторону поковки для конкретной группы размеров. Шаг Б между выступами рельефа составляет не менее двух глубин. Выступы и впадины сопряжены радиусом г не менее глубины. Такое вы- полнение исключает зажим металла в процессе деформирования заготовки.Нагретую заготовку 3 с исходным диаметром й устанавливают в матрицу 2, Осадка заготовки 3 осуществляется при совместных обкатывающем перемещении пуансона 1 и поступательном перемещении матрицы 2 до заданной высоты поковки Ь и диаметра О. Перемещенная точка А в активномоочаге деформации находится в пределах одного шага рельефа архимедовой спирали и перемещается, например, в точку А . Величина перемещения ее незначительна и определяется из величины перемещения металла в зонах отставания и опережения активногоочага.Благодаря наличию пассивной зоны деформации точка А" перемещается уже по другой закономерности по кривой 7 и оказывается смещенной под углом р на другом радиусе, например, в точке А.Величину перемещения из точки Ая в точку А, в пассивном очаге деформации от Ко до Й можно определить на основе равенства смешанного объема металла за один цикл. Точка А, будет смещена в пассивном очаге деформации так, что, например, перед началом нового цикла активного очага деформации (фиг.4) выпуклый рельеф обкатного инструмента где-то близко будет надавливать на выпуклый рельеф, полу. ченный обжатием заготовки предыдущимциклом.По закону наименьшего сопротивления при обжатии выпуклых рельефов точки вогнутых рельефов поднимаются вверх в полость вогнутого обкатного пуансона, например, точка А, до соприкосновения с вогнутой поверхностью пуансона. Далее, в результате осевой подачи за каждый цикл (подача на один оборот больше, чем глубина рельефа), точка А совместно с обкатываемым рельефом смещается вниз (фиг, 5 показан частный случай, когда, на,пример, подача на один оборот равна двойной глубине).Таким образом, большая часть поверхности активного очага деформации находится в знакопеременных по вертикали (оси штамповки) перемещениях поверхностных точек и соответственно прикладываемых к ним нагрузок. Только отдельные точки, соприкасающиеся на выступающих рельефах с обкатывающим инструментом, имеют однозначное направление перемещения, но при тюследующих циклах обкатки они обязательно попадают по мере увеличения осаживаемой заготовки в зоны знакопеременного напряжения и перемещения, Как известно, энакопеременная нагрузка приводит к уменьшению предела теку.чести материала и соответственно уменьшению технологического усилия (эффект Баушингера).П р и м е р, При штамповке обкатыванием детали днище гидроаккумулятора 150.37 ю 447. на прессе мод. РХ Р(ПНР) с нагревом заготовки до 850 С из стали 40 Х усилия штамповки 160 тс. для получения заданной высоты 12 мм не хватало - обжимали только 15,0 мм. После того, как изготовили рельефный с радиусами по торцу пуансон, выполненный по архимедовой спирали (С1,8 мм, Б = 5 мм), усилия 160 тс. хватило до высоты обжатия поковки 12 мм (припуск на сторону (толщину) поковки 2 мм, готовая деталь толщиной 8 мм). При этом структура металла поковки стала более мелкозернистой и в меньшей степени выраженной спиралеобразной текстурой.Формула изобретения1. Способ деформирования заготовки, заключающийся в создании М ней очага деформации путем воздействияосевым и обкатывающим усилиями, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью снижения технологического 5усилия и повышения качества за счетповышения механических свойств иулучшения структуры, на заготовкув очаге деформации в процессе приложения осевого и обкатывающего усилий дополнительно воздействуют знакопеременной нагрузкой2, Инструмент для деформированиязаготовки, содержащий матрицуи обкатывающий пуансон с рабочей торцовойповерхностью, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью снижения технологического усилия и повышения качества за счет повышения механических 20 свойств и улучшения структуры, рабочая торцовая поверхность обкатывающего пуансона выполнена с рельефомсинусоидального поперечного сечения.3. Инструмент по и. 2, о т л и 25 ч а ю щ и й с я тем, что рельеф выполнен в виде канавки в форме спирали Архимеда.1558537 Составитель О.Финогееведактор Е.Папн Техред М.Дидык Корректор вдов ельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарин изводственно-изд Заказ 798 ВНИИПИ Гос Тираж б 06 Подписноетвенного комитета по изобретениям и о 113035, Москва, Ж, Раушская наб рытиям при ГКНТ ССС4/5