Штамп для сверхпластической формовки деталей из листовых заготовок

( Ь Ю Сй ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯ ПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР В 721179, кл. В 21 1) 26/02, 21,08.78, (54) ШТАМП ДЛЯ СВЕРХПЛАСТИЧЕСКОЙ ФОРМОВКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ЛИСТОВЫХ ЗАГОТОВОК (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности, к штампам для сверхпластической формовки деталей из листовых заготовок. Цель изобретения - повышение качества Формовки деталей коробчатой формы. Штамп содержит матрицу 1 с формообразующей полостью и крышку 2, Матрица и крьппка имеют герметично соединяемые между собой фланцы, на сопрягаемых поверхностях которых размещены чередующиеся выступы 5 и соответствующие им углубления 4, Выступы 5 и углубления 4 расположены по замкнутому контуру в форме ломаной линии, содержащей по меньшей мере восемь прямолинейных участков. Четыре точки пересечения этих участков расположены на минимальном удалении от близлежащих середин сторон вытяжного очка матрицы. Остальные точки пересечения находятся в зонах примыкающих к углам вытяжного очка, на расстоянии от этих углов, превышающем величину упомянутого минимального удаления. В результате .сверхпластической Формовки деталей коробчатой формы в данном штампе обеспечивается уменьшение разнотолщинности стенок и, следовательно, повышение качества полученных деталей, 2 ил.Изобретение относится к обработкеметаллов давлением и может быть использовано в качестве оснастки для формовки сжатым газом в режиме сверх 5 пластичности коробчатых деталей.Цель изобретения - повьппение качества формовки деталей коробчатой формы.На фиг. представлен штамп в исходном положении (слева) и в работе (справа); на фиг 2 - матрица, вид сверху.Штамп содержит матрицу 1 и прижимную крьппку 2 с фланцами (фиг. и 2). 15 Матрица 1 имеет вытяжное очко 3 прямоугольной формы в плане со стороны ."а и Ь (фиг.2). На сопрягаемых поверхностях фланцев крьппки 2 и матрицы 1 выполнены углубления 4 и выступы 5 2 О одного (в данном случае) или нескольких замкнутых контуров 6 для обеспечения герметичности прижима заготовки 7. В частности, выступы 5 выполнены в матрице 1 и имеют треугольный 25 профиль, углубления 4 выполнены в крьппке 2 и имеют прямоугольный профиль. При смыкании матрицы 1 и крышки 2 выступы 5 входят в углубления 4. Кроме того, каждый из контуров 6 вы полнен в форме ломаной линии, содержащей по крайней мере, восемь прямолинейных участков (в данном случае двенадцать), Четыре точки пересечения этих участков (К,Ь,М,Ы) расположены на минимальном удалении о от близлежащих середин сторон а и Ь вытяжного очка 3. Удалениеопределяется радиусом перетяжной кромки очка 3, Остальные точки пересечения 4 О (в данном случае 8: В,С,О,Е,Р,Р,К,Т) находятся на участках прижимной поверхности, примыкающих к углам вытяж" ного очка 3, и удалены от углов иа расстояния О и, превьппающие О45 Примыкающими к углам вытяжного очка 3 следует считать участки, отсекаемые от матрицы 1 (крышки 2) взаимно перпендикулярными выносными линиями, определяющимися размерамиии пересекающимися в углу вытяжного очка 3. Разности расстояний ( - 3) и (- й) пропорциональны глубине формуемых коробок и величинам сторон И и Ь вытяжного очка 3. Коэффициент1 пропорциональности зависит от сверх- пластичных свойств материала эаготов" ки 7 и определяется экспериментально. Если примыкающие к углам очка 3 точки (С и В, Е и Р и т,д.) попарно соединить, сделав пересечение прямолинейных участков контура 6 в углах матрицы 1 (крышки 2), то число прямолинейных участков (фиг,2) уменьшится до восьми. Наиболее подходящий контур 6 выбирается из условия простоты его изготовления на имеющемся оборудовании. Для подачи газа в формуемую полость предназначен канат 8.Штамп работает следующим образом.Заготовку 7 из сверхпластичного металла или сплава укладывают на крьппку 2 и герметично прижимают матрицей 1. Герметичность прижима обеспечивают частичным деформированием фланца заготовки 7 выступами 5 треугольного профиля в полость углублений 4 прямоугольного профиля, Затеи заготовку 7 со штампом, помещенным в изотермический штамповый блок, нагревают до температуры сверхпластичности деформируемого материала, подают, например, через канал 8 газ под давлением в полость крьппки 2 и формуют заготовку 7 в полость вытяжного очка 3 с образованием иэделия типакоробки, После этого сбрасывают давление в полости крышки 2, размыкаютматрицу 1 с крьппкой 2 и снимают скрьппки 2 деталь, застрявшую по фланцу в полостях углублений 4.Сверхпластическая формовка деталей происходит за счет утонения свободной (незажатой матрицей 1 и крышкой 2) поверхности заготовки 7 и характеризуется неравномерностью деформации, определяемой влиянием герметичности прижима фланца. Чем дальше от вытяжного очка 3 прижим фланца заготовки 7, тем меньше утонениестенок детали в этих местах за счетвовлечения в процесс деформации зонфланца, находящихся между очком 3 и , прижимом.Сверхпластическая формовка коробчатых деталей характеризуется максимальным утонением стенок в зонах сопряжения боковых стенок с дном, причем утоление в зонах трехгранных углов значительно больше, чем на участках сопряжения середины боковых стенок с дном.Удаление прижимного контура отугловых зон очка 3 в направлениях,перпендикулярных ди Ь, обеспечивает вовлечение в процесс деформациипримыкающих к этим зонам участков5 1606 фланца заготовки 7, в результате че-го снижается утонение детали в этих местах при том же или несколько возросшем утонении остальных зон поверхности заготовки 7, для которых5 прижимной контур максимально приближен к вытяжному очку 3.Отформованная таким способом деталь характеризуется меньшей разнотолщинностью стенок и, следовательно, лучшим качеством.Разности (р) и ( - 3) должны быть тем больше, чем больше глубина детали и дпина близлежащей стороны очка 3 и чем ниже уровень сверхпластичйых свойств материала заготовки 7, Однако эти разности не должны превышать величины, равной 0,4 длины наименьшей стороны очка 3, по скольку в противном случае лишь возрастает расход металла при сохранении той же разнотолщинности стенок.Замкнутый контур 6 для прижима прямоугольной заготовки 7 проще изгото вить, чем прижимной контур, который определяется контуром вытяжного очка 3. В частности, в данном штампе на прижимных поверхностях матрицы 1 и крышки 2 Фрезеруют идентичные ломаные контуры углублений 4, в том числе с их выходом эа пределы прижимных поверхностей (точки В, С, П, Е, К, Р, Р, Т), после чего в углубления матрицы 1 запрессовывают предварительно гнутую полосу из жаропрочного35 сплава, заостренную со стороны, обращенной к крышке 2.Предлагаемое устройство обеспечивает штамповку деталей коробчатой 1 2336формы, например кожухов регистрационной аппаратуры из сплавов 1561, 1570 с разнотолщинностью стенок, входящей в допуски на размеры. Формула изобретения Штамп для сверхпластической Формовки деталей из листовых заготовок, содержащий матрицу с Формообразующей полостью и крышку, выполненные с фпанцами и герметично соединенные между собой по поверхности Фланцев, при этом на сопрягаемой поверхности фланца одной из деталей выполнены чередующиеся углубления, расположенные по замкнутому контуру, а на сопрягаемой .поверхности Фланца другой детали выполнены соответствующие упомянутым углублениям выступы, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества формовки деталей коробчатой формы, замкнутый контур выполнен в Форме ломаной линии, содержащей по меньшей мере восемь прямолинейных участков, при этом четыре точки пересечения прямолинейных участков расположены на взаимно перпендикулярных осях симметрии поперечного сечения Формообразующей полости матрицы, а остальные точ" ки пересечения расположены в зонах, примыкающих к углам поперечного сече" ния формообразующей полости, на расстоянии от этих углов, превышающем расстояние от упомянутых четырех точек до соответствующих сторон поперечного сечения полости.енного комитета13035, Москва,изобре Рауш дписное ниям и открытиям при ГКНТ ССС ая наб., д. 4/5