Способ изготовления полых изделий с раструбом

(51)М. Кл. В 21;) 5/00 В 21 В 23/00 Ьеударстаанныа квинтет СССР на делам нзобретений н открытий(72) Автори изобретения Московский ордена Трудового Красного Знамени институтстали и сплавов(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ С РАСТРУБОМ( 1Изобретение относится к обработкеметаллов давлением, а именно к спосо-бам получения полых изделий с растру-бом.Известен способ изготовления полых3изделий с растру 6 ом, включающий про-"шивку нагретой заготовки, проталкивание ее на профильном пуансоне через калибр и формование раструба 1Недостаток способа - невысокое качество и ограниченность типоразмеровполучаемых, иэ делий,Бель йэобретения - повышение качества и расширение типоразмеров получаемых изделий,15Бель достигается тем, что прошивкуведут до получения гильзы с отношениемнаружного диаметра к толщине стенкиболее 6, проталкивание производят состепенью редуцирования 0,35-0,85. Приэтом при проталкивании осуществляютпредварительную раздачу раструба, а приокончательном формовании"раструба об 2жимают его стенку" со степенью деформации 40-80%. Для уменьшения усилия проталкивания коэффициент трения на контакте калибра с наружной поверхностью иэделия снижают по сравнению с коэффициентом трения на контакте пуансона с внутренней поверхностью изделия в 1,2-1,5 раза.Сущность изобретения поясняетсячертежом.Заготовку нагревают до температуры, прокатки (см,ъ ) и передают на устройф ство для обкатки и зацентровки заготовок (см. ь ). После зацентровки заготовку в двухвалковом стане (см,ь ) прошивают в тонкостенную гильзу (стакан) с последующей протяжкой (см.г ), Оформление раструба проводят на профильной оправке в штампе (см.д ) Протяжка возможна как через кольцо. так и через роликовую матрицу-калибр.С точки зрения получения высоких пластических характеристик необходимо при прошивке давать максимальную сте773 Конус пуансона входит в штамп настолько, чтобы величина зазора равняласьтолщине стенки раструба изделия, избыток металла, имеющийся в вершине ко. нуса заполняет все пространство зазора,охватывая весь конус. Благодаря пред 10 варительной раздаче происходит перераспределение деформации при оформлениираструба, Учитывая это, а также использование под раздачу тонкостенного стакана с хорошо проработанной стенкой1 з можно добиться перепада высот поперечных сечений раструба от 1,8 до 3,0 взависимости от сортамента и марки ста ли,Во время процесса обратного выдавро ливания степень деформации должна бытьдостаточно велика (40-60%) для обеспечения высоких физико-механическихсвойств, Большая степень деформацииприводит к возрастанию усилий проталки 25 вания до 300 и более, что неблагоприятно сказывается на работе инструмента.Степень деформации менее 40% не обеспечивает равномерной проработки структуры и получение раструба соответствуюЗО ших геометрических размеров. Для осуществления процесса протяжки совместно с редуцированивм необходимы значительные осевые усилия (до 120 тыс),которые с одной стороны способствуютЗ 5 оформлению и улучшению структуры данной части, но могут и привести к прошивке гильзы насквозь пуансоном, Воизбежании последнего на носок пуансонананосят смазку с более высоким коэф 14 О фициентом трения в 1,2-1,5 раза, чем па и оправки. 7193"пень деформации, т,е. получать болеетонкостенные гильзы. Последующие проталкивания с редуцированием сообшаютдополнительную деформацию стенке соответственно в еще большей. степенй,повышая пластические характеристики.Совмейенйе протяжки-проталкивания соперацией редуцирования со степенью0,35-0,85 ( см. г ) оказывает решающеевлияние йа уровень пластических свойств,повышая их на 17-18%, Остальной эффект вносит получение при прошивке болеетонкостенной гильзы.На прошивном стане получают гильзус соотношением /с;) 6, гдеЬ - на- .Вружный диаметр, .р - толщина стенки(см, ь ), что обеспечивает хорошую про-работку стенки гильзы (стакана), уменьшение аниэотропии свойств и как следствие высокие физико-механические свой.ства. Выбор соотношения / диктуетсявозможностями технологического про- .цесса прошивки заготовок, а также сортаментом готовых изделий. Учитываявышеизложенное и требуемую степеньредуцирования в процессе проталкивания -протяжки отношение 1/ обеспечиваеттребуемую степень редуцирования припротяжке, Гильзу получают заведомо боль,шего диаметра, с целью осушествленияпри протяжке ее через кольца одновре, менного редуцирования" состепенью0,35-0,85. При степени редуцированиябольше 0,35 возможно образование скла.док,закатов, степень меньшая 0,85 необеспечивает проработку стенки. Приредуцировании происходит утолщение- стенки гильзы до размеров, необходимых дляпротяжки с обжатием 3-10%,Таким образом, сушественно возрастает суммарная накопленная деформацияза счет более высокой степени деформации при прошивке и введении дополнительйого редуцйрования гйльзы при протяжке, что повышает механические свойства 45иэделий на 20-23%, Кроме того, припрошивке более тонкостенных гильз повышается точность их геометрическихразмеров, снижается раэностенность.Во время протяжки происходит исте- Ичение металла в направлении противоположном перемещению"пуансона и одновременно раздача заднего конца изделияпод раструб (см.ь ). Окончательноеоформление хвостовой части изделий происходит, когда конус пуайсонас найлывшимна него металлом входит в штамп, расположенный непосредственно перед протяжным кольцом ( см, д ) . При этом мчинается процесс обратного выдавливания,как при прессовании в закрытой матрице. иа протяжные кольца и штамп, При различии в коэффициентах трения менее, чем 1,2 снижения усилий не наблюдается, различие более чем в 1,5 раза щиводит к ухудшению качества внутренней поверхности.Этим способом можно получать изделия с различной формой поперечного сечения как внутри, так и снаружи изделия, выбрав:соответственно форму штамП р и м е р, Производят прокатку опытной партии изделий по предлагаемому способу. Звготовки 80 мм нагревают в индукционном нагревателе и затем эацентровывают под прошивку; Прошивку осушествляют в стане винтовой прокатки5 7197МИСиС, где получают гильзу размерами Вг =74 мм, б,г =56 мм с дномс отношением /с =7,5, Далее гильзуподвергают протяжке через матрицу вразмеры В 56, сс=30-37 мм. Припротяжке происходит редуцирование стакана со степенью 0,69-0,72 с утолшением в размер Эс= 58 мм, 4 с =30 мм,стенка утолшается при этом в среднемна 4-6 мМ, затем при протяжке стенка 10утоняется до нужных размеров 10-1 3 мм.Одновременно с редуцированием происходит раздача полости стакана деформируюшим конусом оправки под раструб.Эта операция является подготовительнойдля окончательного оформления, По мерепрохождения стакана через протяжное кбпьцо деформируюший конус заходит дальшево внутреннее отверстие стакана, происходит окончательная раздача отверстий:20Окончательное оформление стенки раструбапроисходит в штампе металл распределяется в зазоре между конусом оправки и поверхностью штампа, происходит25процесс обратного выдавливания. Обжатие по стенке при окончательном оформлении раструба достигает 45-48%,Получают изделие с раструбом с максимальным соотношением диаметров 2::10. В качестве смазки матрицы исполь- Зозуют графит с маслом для смазки пуансона применяют тринатрийфосфат. Исследование полученных изделий показывают высокие качества наружной и внутренней поверхности, отсутствие7,3 6дефектов. Разностенность составляет7-9%, Предлагаемый способ обеспечиваетповышение качества полученных изделийи позволяет расширить их номенклатуру. формула изобретения 1. Способ изготовления полых изделий с раструбом, включающий прошивкунагретой заготовки, проталкивание еена профильном пуансоне через калибр иформование. раструба, о т л и ч а юш и й с я тем, что, с целью повышениякачества и расширения типоразмеров по-лучаемых изделий, прошивку ведут додолучения гильзы с отношением Наружно-го диаметра к тол,шине стенки более 6,проталкивание производят со степеньюредуцирования 0,35-0,83, при этомпри проталкивании осуществляют предварительную раздачу раструба, а при окончательном формовании раструба обжимаютего стенку со степенью деформации40-80%.2. Способ по п.1, о т л и ч а юш и й с я тем, что коэффициент тренияна контакте калибра с наружной поверхностью изделия понижают по сравнениюс коэффициентом трения на контакте пуансона с внутренней поверхностью изделий в 1,2-1,5 раза;Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США И 3, 462, 987,кл, 79-97, 1969,Составитель Е. Субботинравцова Техред О. Легеза 1(орректок- т. Редактор Н Заказ 269/6 Тираж 9ОНИИПИ Государственного кпо деламизобретений и о 113035, Москва, Ж, Ра одписное илиал ППП "Патентфд г. Ужгород, ул. Проектная, 4