Способ горячего деформирования металлов

 

Использование: в области обработки металлов давлением, при горячем прессовании , выдавливании и закрытой объемной штамповке. Сущность изобретения: способ включает в себя нанесение на торцы и боковые поверхности заготовки защитно-смазочного покрытия, нагрев заготовки до температуры деформации, размещение в контейнере, деформирование пуансоном и удаление из контейнера, при этом в начальный момент деформирования охлаждают слой покрытия и торцевую поверхность заготовки , обращенную в сторону пуансона, до температуры, при которой вязкость покрытия превышает предел текучести деформируемого металла, а после деформирования нагревают слой покрытия и контактирующие с ним торцевые поверхности пуансона и заготовки до температуры деформации, причем повторный нагрев слоя смазки и контактирующих с ним торцевых поверхностей изделия и пуансона производят после извлечения заготовки из контейнера. Скорость изменения вязкости покрытия, нанесенного на торец заготовки, обращенный к пуансону, выше скорости изменения вязкости покрытия, нанесенного на боковые поверхности заготовки. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з В 21 J 1/

ГОСУДАРСТВЕНЙОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4889160/27 (22) 06.11.90 (46) 30.12.92. Бюл. М 48 (71) Омский филиал Научно-исследовательского института технологии и организаций производства двигателей (72) А.А.Вакалов (56) Авторское свидетельство СССР

М 617147, кл. В 21 J 1/04, 1977. (54) СПОСОБ ГОРЯЧЕГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ МЕТАЛЛОВ (57) Использование: в области обработки металлов давлением, при горячем прессовании, выдавливании и закрытой объемной штамповке. Сущность изобретения: способ включает в себя нанесение на торцы и боко вые поверхности заготовки защитно-смазочного покрытия, нагрев заготовки до температуры деформации, размещение в контейнере, деформирование пуансоном и

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при горячем прессовании, выдавливании" и закрытой объемной штамповке изделий типа стержня с головкой или фланцем.

Известен способ горячего деформирования металлов, по которому на торцы и боковую поверхность заготовки наносят защитно-смазочное покрытие. нагревают заготовку до температуры деформации, размещают ее в контейнере, нагретом до температуры деформации, прессуют пуансоном, нагретым до температуры ниже тем„„5U „„1784390 А1

2 удаление из контейнера, при этом в начальный момент деформирования охлаждают слой покрытия и торцевую поверхность заготовки, обращенную в сторону пуансона, до температуры, при которой вязкость покрытия превышает предел текучести деформируемого металла, а после деформирования нагревают слой покрытия и контактирующие-с ним торцевые поверхности пуансона и заготовки до температуры деформации, причем повторный нагрев слоя смазки и контактирующих с ним торцевых поверхностей. изделия и пуансона производят после извлечения заготовки из контейнера. Скорость изменения вязкости покрытия, нанесенного на торец заготовки, обращенный к пуансону, выше скорости иэ- 3 менения вязкости покрытия, нанесенного на боковые поверхности заготовки. 2 э.п. ф-лы, 3 ил. пературы деформации, и удаляют из контейнера.

Недостатком известного способа является возможность образования пресс-утяжины, а также сложность удаления деформированных изделий из полости контейнера, снижающие качество изделий.

Целью изобретения является повышение качества изделий за счет устранения возникновения пресс-утяжины и облегчение удаления изделий из контейнера.

Для этого по способу горячего деформирования металлов, включающему нанесение на торцы и боковую поверхность.3

1784390 заготовки защитно-смазочного покрытия, нагрев заготовки до температуры деформации, размещейие ее в контейнере, деформирование пуансоном и удаление из контейнера, в начальный момент деформировэния охлаждают слой покрытия и торцевую поверхйость заготовки, обращенную в сторону йуайРон а,- до температуры, при которой вязкость покрытия превышает предел текучести деформируемого металла. а после деформирования нагревают слой покрытия и контактирующие с ним торцевые поверхности пуансона и заготовки до температуры деформации металла.

Повторный нагрев слоя смазки и контактирующих с ним торцевых поверхностей изделий и пуансона пройэводят после извлеЧения заготовки из контейнера.

Кроме Toro, йа торец заготовки, обращенный к пуансону, наносят покрытие, скорость"Иэмененйя вязкости которого выше скоростй изменения вязкости покрытия, нанесенного на ее боковые поверхности. Последнее повышает-йроиэводител ьйость.

На фиг 1 изображен штамп в начальной стадий деформирования; на фиг,2 — то же, вокончательной стадии деформирования; на фиг.3 — то же, riocne извлечения заготовки из контейнера.

Штамп состоит из пуайсона 1, контей-. нера 2, теплоизоляции 3 и нагревателя 4.

Способ осуществляется следующим образом.

На заготовку 5 наносят защитно-смазочное покрытие и нагревают ее до верхнего предела температурного интервала деформирования вне штампа, контейнер 2 нагревают до нижйего предела температурного интервала деформирования, а пуансон

1 нагревают до температуры ниже температуры деформирования. Нагретую заготовку

5 помещают в контейнер 2 и опускают пуан- сон 1 до соприкосновения с торцом заготовки 5. Охлаждают слой смазки 6 и торец заготовки 5 пуансоном 1 до их надежного сцепления и производят вйдавливэние металла заготовки. Затем в конце хода пуансо- . на 1 нагревают слой смазки 6 и . контактирующую с ним торцевую поверхность изделия 7 до нижнего предела температурного интервала деформирования.

Вязкость слоя "смазки резко снйжается и йуансон свободно отводится в верхнее положение; где его вновь охлаждают. Изделие

7 извлекают из контейнера 2, и цикл повторяется.

В другом слуЧае после окончания выдавливания nyàíñîí вместе с изделием, удерживающимся на пуансоне 3а счет сил сцепления, извлекают иэ матрицы, нагревают слой смазки и торцевые поверхности пуансона и изделия и свободно удаляют изделие с пуансона.

Резкого изменения вязкости покрытия

5 при незначительном изменении температуры добиваются нанесением на торцы заготовки покрытия, скорость изменения вязкости которого выше -скорости изменения вязкости покрытия, нанесенного на ее

10 боковые поверхности, Таким образом, подобрав необходимый состав покрытия и температурный интервал нагрева-и охлаждения, добиваются при определенном понижении температуры тако15 го состояния, когда покрытие как бы спаяет заготовку и пуансон. Тем самым предотвращается смещение центральной части заготовки э направлении течения металла. При повышении температуры. покрытие вновь

20 обретает свое первоначальное свойство смазки, вязкость его резко снижается и пуансон свободно отрываетСя от изделия.:

Пример. Заготовку из титанового сплава ВТЗ-1 покрывают защитно-смазоч25 ным покрытием 387-24. нагревают до температуры 920 С и помещают контейнер, нагретый до температуры 870 С. При данной температуре вязкость покрытия составляет5 10 МПа с и оно является хорошей

30 смазкой при прессовании, а также предохраняет заготовку от окисления.

Пуансон нагревают до температуры

600 С. Затем заготовку размещают в контейнере таким образом, чтобы ее торец на

35 1-2 мм выступал иэ контейнера. Диаметр заготовки выполняют на 1-2 мм меньше диаметра контейнера, чтобы выдавливание происходило при закоытой полости контейнера. Выступающий торец заготовки охлэж40 дают пуансоном при его соприкосновении с заготовкой или путем, подачи на него и пуансон хладагентэ после их смыкания. Охлаждение производят до температуры

720-750 С. Тем самым повышают вязкость

45 покрытия до 70 — 80 МПа с, что соизмеримо с пределом текучести сплава ВТ3-1, который при температуре 870-920ОС составляет

70 МПа.

После охлаждения слоя смазки и кон50 тактирующих торцов пуансона и заготовки производят выдавливание. В конце процесса путем выдержки нагревают слой смазки и контактирующие поверхности до температуры 850-870 С. Отводят пуансон в верхнее

55 положение, где его охлаждают до температуры 600 С, а иэделие извлекают из контейнера.

В другом случае заготовку после деформирования извлекали вместе с пуансоном

1784390 иэ контейнера, нагревали место контакта рону пуансона, до температуры, при котопуансона с заготовкой индуктором до тем- рой вязкость покрытия превышает предел пературы 870-920 С и удаляли изделие с текучести деформируемого металла, а после пуансона. Пресс-утяжины не образовыва- деформирования нагревают слой покрытия лись. 5 и контактирующие с ним торцевые поверхСпособ обеспечивает значительное по-. . ноСти пуансона и заготовки до температуры вывение качества изделий.:: :::: деформации.

2. Способ пo: п.1, отличающийся .Формула изобретения :.:. тем, что, с целью nîâûøåHèé проиэводи1. Способ горячего деформирования ме- 10 тельности, повторный нагрев слоя смазки и таллов, включающий нанесение на торцы и контактирующих с ним торцевых reiepxeoбоковые поверхности заготовки защитно- стай изделия и пуансона производят после смазочного покрйтия, нагрев заготовки до: извлечения заготовкй.из контейнера. температуры деформации, размещение ее i 3-. Способ по й,1, o т л и ч а ю шийся контейнере, деформйрование йуансоном и 15 тем, что, с целью повышения производиудаление из контейнера, о т л и ч а ю щйй- . тельйости,.на торец заготовки, обращенйый с я тем, что, с целью повышения качества " к пуансону, наносят покрытие, скорость иэиэделий, в начальный момент деформиро- менения вязкости которого выше скорости вания охлаждаютслой покрытия и торцевую изменения вязкости покрытия, нанесенного поверхность заготовки, обращенную в сто- 20 на ее боковые поверхности, 1784390

Составитель А.Вакалов

Техред М,Моргентал Корректор П.Гереши

Редактор А.Бер

Производственно-издательский комбинат "Патент",,r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Заказ 4336 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/б