Способ осадки поковок

(19 51)5 В 21 3 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТ ОТКРЫТИПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН талл ван К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1382565, кл, В 21 Л 5/ОО, 1986.(54) СПОСОБ ОСАДКИ ПОКОВОК(57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для изготовления поковок изтруднодеформируемых сталей и сплавов, Цель,изобретения - повышение качества поковок,снижение трудоемкости извлечения прокладок после осадки и увеличение коэффициента использования металла. В заготовке,предназначенной для осадки, выполняютуглубления в виде усеченного конуса. Угол Изобретение относится к обработке меов давлением и может быть использоо для изготовления поковок из труднодеформируемых сталей и сплавов.Цель изобретения - повышение качества поковок при степенях деформации до 70, снижение трудоемкости извлечения прокладок после осадки и увеличение коэффициента использования металла.На фиг. 1 показаны слева - исходное положение заготовки 1 с вставленными в углубление 2 прокладками 3, справа - с этими прокладками, полностью заполнившими объем выемок на начальной стадии осадки плитами 4; на фиг, 2 - заготовка с прокладками в конечной стадии осадки(показана одна четверть); на фиг. 3 - заготовка 2конусности углубления равен 45 - 650. В выемку помещают пластичную прокладку объемом, равным 1,4 - 1,5 объема углубления, При высоте прокладки больше глубины углубления на начальной стадии осадки дей-. ствием бойка производят деформацию прокладки. После заполнения конической части углубления материал прокладки выдавливают в зазор между бойком и периферийной частью заготовки, Процесс дальнейшей осадки характеризуется одновременным действием сил контактного трения со стороны прокладки на заготовку и действием замкнутой части прокладки, находящейся в условиях всестороннего сжатия, на периферийную часть заготовки. В результате обеспечивается необходимая равномерность деформации при высоких степенях обжатия и повышается коэффициент использования металла. 2 з.п,ф-лы, 5 ил. с извлеченными прокладками в исходном положении перед окончательной осадкой (слева), после осадки (справа); на фиг. 4 и 5 - осадка, когда донная часть выемки в заготовке выполнена выпуклой формы.В заготовке 1 (фиг. 1, слева), предназначенной для осадки, выполняют углубления в виде усеченного конуса. Глубина выемки Н и диаметр меньшего основания 01 в сечении конусной выемки рассчитывается по формуле, приведенной в прототипе. Больший диаметр О 2 - из геометрических расчетов при угле конусности а, равном 45-65". В выемку 2 помещают пластичную прокладку 3 объемом, равным 1,4 - 1,5 от объема выемки. Так как высота прокладки больше глубины выемки, то на начальной стадии осадки дейст1613233 вием бойка 4 производят деформацию прокладки и полностью заполняют выемку 2 (рассматривается четверть сечения заготовки фиг. 1), После заполнения конической части выемки материал прокладки под действием усилия С 1 выдавливают в зазор между бойком 4 и периферийной частью заготовки (фиг, 2), Процесс дальнейшей осадки характеризуется одновременным действием сил контактного трения тсо стороны прокладки на заготовку в зоне В и С и действием замкнутой части прокладки, находящейся в условиях всестороннего сжатия, на периферийную часть заготовки 10(силы Р). Таким образом, в процессе осадки положительное воздействие прокладки деформации сдвига на торцовой поверхности) на заготовку осуществляется по всей ее торцовой поверхности, а превышение объема прокладки над объемом выемки и заготовке в 1,3 - 1,5 раза не позволяет произойти процессу смыкания периферийной части заготовки с бойком, что предотвращает захолаживание торцовых частей заготовки и положительно влияет на проработку металла в периферийных частях заготовки 20 25(зоны С). Благодаря конической форме При величине объема прокладки, меньшей 1,3 объема выемки, материала прокладки недостаточно для заполнения зазора между периферийной частью заготовки и толщина прокладки начинает уменьшаться бойком, что приводит к "запиранию" прокладки и снижает эффективность ее действия именно к концу осадки, когда она достаточно прогреется и ее сопротивление дефорна заготовку с сохранением недеформиро- мации станет меньше, чем у материалаванной литой структуры. заготовки,углубления после осадки прокладку беспрепятственно удаляют и заготовку доосаживают между плоскими байками до заданныхконечных размеров поковки (фиг. 3), Приэтом периферийные части заготовки получают дополнительную проработку металла и уменьшается бочкообразность осаженной заготовки, что позволяет снизитьрасход металла за счет использования периферийных частей поковки, снизить трудоемкость последующей механической,обработки и повысить качество поковки.Еслиугол конусностименьше 45 О, послеосадки извлечение прокладок из выемокстановится затруднительным, а последующая доосадка заготовки приводит к обоазованию на торцах заготовки поверхностногодефекта, называемого "зажимом",Если угол конусности будет больше 65 О,то эффективность действия пластичной прокладки на периферийную часть заготовки вконечной стадии осадки значительно снижается за счет более активного ее выдавливания в начальный момент. 30 35 40 45 50 При величине объема прокладки большей 1,5 объема выемки происходит выдавливание излишнего материала прокладки из зоны контакта, что влечет за собой лишь неоправданный его расход и возможность образования складок и зажимов на боковой поверхности ссаженной заготовки из-за так называемого катушкообразования (вогнутой бочки) в начальный момент осадки.Для усиления эффективности действия прокладок и уменьшения расхода металла при изготовлении заготовки донная часть выемки в заготовке выполнена выпуклой формы.В начальный момент осадки (фиг. 4, справа) прокладка заполняет выемку и при этом деформируется сама и в процессе осадки деформирует осевую часть заготовки, что способствует ее лучшей проработке, В результате более интенсивного течения металла заготовки в периферийных частях выемки к концу осадки ее глубина выравнивается. а форма дна приближается к плоской (фиг, 5), Активное действие пластичных прокладок при тех же начальных размерах сохраняется при этом до больших степеней деформации, чем в случае, когда дно выемки плоское, так как большая часть объема прокладки сосредотачивается в периферийных частях заготовки, где течение металла при осадке более интенсивное, чем в осевой зоне. Для усиления эффективности действия прокладок на заключительной стадии осадки прокладки имеют в начале осадки температуру меньшую, чем в конце,Прокладка работает следующим образом,Горячую заготовку выемкой устанавливают на холодную или нагретую до меньшей, чем она, температуры прокладку и такую же прокладку устанавливают на верхний торец. При этом выемки на торцах исходной заготовки могут отсутствовать совсем или выполнены глубиной 0,1 - 0,4 высоты прокладки для их точного центрирования, При вдавливании холодной прокладки в заготовку она формирует выемку в заготовке и при этом нагревается от нее, Сопротивление деформации материала прокладок с повышением их температуры по ходу осадки снижается и соответственно повышается эффективность их действия к концу осадки, когда это наиболее необходимо, так как1613233 Составитель Э. фазлулинРедактор Н. Горват Техред М. Моргентэл Корректор Т. Палий каз 3854 ВНИИПИ Госуда КНТ ССС Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул,Гагарина, 101 д 8 1 Тираж 500венного комитета по изобретен 113035, Москва, Ж, Раушска Подписноеям и открытиям прнаб 4/5