RU1784390C

RU1784390C - Metal hot-warping method

Info

Publication number: RU1784390C
Application number: SU904889160A
Authority: RU
Inventors: Александр Алексеевич Вакалов
Original assignee: Омский Филиал Научно-Исследовательского Института Технологии И Организации Производства Двигателей
Priority date: 1990-11-06
Filing date: 1990-11-06
Publication date: 1992-12-30

Abstract

Использование: в области обработки металлов давлением, при гор чем прессовании , выдавливании и закрытой объемной штамповке. Сущность изобретени : способ включает в себ нанесение на торцы и боковые поверхности заготовки защитно-смазочного покрыти , нагрев заготовки до температуры деформации, размещение в контейнере, деформирование пуансоном и удаление из контейнера, при этом в начальный момент деформировани охлаждают слой покрыти и торцевую поверхность заготовки , обращенную в сторону пуансона, до температуры, при которой в зкость покрыти превышает предел текучести деформируемого металла, а после деформировани нагревают слой покрыти и контактирующие с ним торцевые поверхности пуансона и заготовки до температуры деформации, причем повторный нагрев сло смазки и контактирующих с ним торцевых поверхностей издели и пуансона производ т после извлечени заготовки из контейнера. Скорость изменени в зкости покрыти , нанесенного на торец заготовки, обращенный к пуансону, выше скорости изменени в зкости покрыти , нанесенного на боковые поверхности заготовки. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.Usage: in the field of metal forming, with hot pressing, extrusion and closed die forging. SUMMARY OF THE INVENTION: the method includes applying a protective-lubricating coating to the ends and side surfaces of the preform, heating the preform to a deformation temperature, placing it in the container, deforming with a punch and removing from the container, wherein at the initial moment of deformation the coating layer and the end surface of the preform are cooled, facing the punch, to a temperature at which the viscosity of the coating exceeds the yield strength of the deformable metal, and after deformation, the coating layer is contacted and the end surfaces of the punch and the workpiece with it to a deformation temperature, and re-heating of the lubricant layer and the end surfaces of the product and the contact contacting it is performed after removing the workpiece from the container. The rate of change in the viscosity of the coating applied to the end face of the preform facing the punch is higher than the rate of change in the viscosity of the coating applied to the side surfaces of the preform. 2 s.p. f-ly, 3 ill.

Description

Изобретение относитс к обработке металлов давлением и может быть использовано при гор чем прессовании, выдавливании и закрытой объемной штамповке изделий типа стержн с головкой или фланцем.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used for hot pressing, extrusion and closed die forging of rod-type products with a head or a flange.

Известен способ гор чего деформировани металлов, по которому на торцы и боковую поверхность заготовки нанос т защитно-смазочное покрытие, нагревают заготовку до температуры деформации, размещают ее в контейнере, нагретом до температуры деформации, прессуют пуансоном , нагретым до температуры ниже температуры деформации, и удал ют из контейнера .There is a known method of hot deformation of metals, according to which a protective and lubricating coating is applied to the ends and the side surface of the workpiece, the workpiece is heated to a deformation temperature, placed in a container heated to a deformation temperature, pressed by a punch heated to a temperature below the deformation temperature, and removed ute from the container.

Недостатком известного способа вл етс возможность образовани пресс-ут - жины, а также сложность удалени деформированных изделий из полости контейнера , снижающие качестве изделий.A disadvantage of the known method is the possibility of forming a press-iron, as well as the difficulty of removing deformed products from the container cavity, which reduce the quality of the products.

Целью изобретени вл етс повышение качества изделий за счет устранени возникновени пресс-ут жины и облегчение удалени изделий из контейнера.The aim of the invention is to improve the quality of products by eliminating the occurrence of press-iron and facilitating the removal of products from the container.

Дл этого по способу гор чего деформировани металлов, включающему нанесение на торцы и боковую поверхностьTo do this, according to the method of hot deformation of metals, including applying to the ends and side surface

VIVI

0000

ЈьЈь

со чэ оwith che about

аготовки защитно-смазочного покрыти , агрев заготовки до температуры деформаии , размещение ее в контейнере, дефорирование пуансоном и удаление из онтейнера, в начальный момент деформировани охлаждают слой покрыти и торцевую поверхность заготовки, обращенную в торону ,дЬ температуры, при коорой в зкость покрыти превышает предел екучести деформируемого металла, а после еформировани нагревают слой покрыти и контактирующие с ним торцевые поверхности пуансона и заготовки до температуры еформации металла.preparations of a protective-lubricating coating, heating the preform to a temperature of deformation, placing it in a container, punching and removing from the ontainer, at the initial moment of deformation cool the coating layer and the end surface of the preform turned to torus, at a temperature at which the viscosity of the coating exceeds the limit the fluidity of the deformable metal, and after forming, the coating layer and the end surfaces of the punch and the workpiece in contact with it are heated to the temperature of the metal deformation.

Повторный нагрев сло смазки и конактирующих с ним торцевых поверхностей изделий и пуансона производ т после извлечени заготовки из контейнера.Reheating of the lubricant layer and the end surfaces of the articles and the punch in contact with it is carried out after removing the workpiece from the container.

Кроме того, на торец заготовки, обращенный к пуансону, нанос т покрытие, скорость Изменени в зкости Которого выше скорости изменени в зкости покрыти , нанесенного на ее боковые поверхности. По- сИвдн ее повышает производительность.In addition, a coating is applied to the end face of the preform facing the punch, the rate of change in viscosity of which is higher than the rate of change in viscosity of the coating applied to its side surfaces. PosIvdn it increases productivity.

На фиг.1 изображен штамп в начальной стадии деформировани ; на фиг.2 - то же, в окончательной стадии деформировани ; на фиг.З - то же. после извлечени заготовки из контейнера.Fig. 1 shows a stamp in an initial deformation step; Fig. 2 is the same in the final stage of deformation; in Fig.Z - the same. after removing the workpiece from the container.

Штамп состоит из пуансона 1, контейнера 2, теплоизол ции 3 и нагревател 4.The stamp consists of a punch 1, a container 2, thermal insulation 3 and a heater 4.

Способ осуществл етс следующим образом .The method is carried out as follows.

На заготовку 5 нанос т защитно-смазочное покрытие и нагревают ее до верхнего предела температурного интервала деформировани вне штампа, контейнер 2 нагревают до нижнего предела температурного интервала деформировани , а пуансон 1 нагревают до температуры ниже температуры деформировани . Нагретую заготовку 5 помещают в контейнер 2 и опускают пуансон 1 до соприкосновени с торцом заготовки 5. Охлаждают слой смазки 6 и торец заготовки 5 пуансоном 1 до их надежного сцеплени и производ т выдавливание металла заготовки. Затем в конце хода пуансо- на 1 нагревают слой смазки 6 и контактирующую с ним торцевую поверхность издели 7 до нижнего предела температурного интервала деформировани . В зкость сло смазки резкб снижаетс и пуанйон свободно отводитс в верхнее положение , где его вновь охлаждают. Изделие 7 извлекают из контейнера 2, и цикл повтор етс .A protective-lubricating coating is applied to the workpiece 5 and heated to the upper limit of the temperature range of deformation outside the stamp, the container 2 is heated to the lower limit of the temperature range of deformation, and the punch 1 is heated to a temperature below the temperature of deformation. The heated preform 5 is placed in the container 2 and the punch 1 is lowered until it comes into contact with the end face of the preform 5. The lubricant layer 6 and the end face of the preform 5 are cooled by the punch 1 until they are firmly engaged and the metal is extruded. Then, at the end of the stroke of the punch 1, the lubricant layer 6 and the end surface of the article 7 in contact with it are heated to the lower limit of the temperature range of deformation. The viscosity of the lubricant layer decreases and the point is freely retracted to the upper position, where it is cooled again. Item 7 is removed from container 2 and the cycle repeats.

6 другом случае после окончани выдавливани пуансон вместе с изделием, удерживающимс на пуансоне за счет сил сцеплени , извлекают из матрицы, нагревают слой смазки и торцевые поверхности пуансона и издели и свободно удал ют изделие с пуансона.In another case, after the extrusion is completed, the punch, together with the product held on the punch due to adhesion forces, is removed from the die, the lubricant layer and the end surfaces of the punch and the product are heated, and the product is freely removed from the punch.

Резкого изменени в зкости покрыти Sudden changes in coating viscosity

при незначительном изменении температуры добиваютс нанесением на торцы заготовки покрыти , скорость изменени в зкости которого выше-скорости изменени в зкости покрыти , нанесенного на ееwith a slight change in temperature, they are achieved by applying a coating to the ends of the preform, whose rate of change in viscosity is higher than the rate of change in the viscosity of the coating applied to it

боковые поверхности.side surfaces.

Таким образом, подобрав необходимый состав покрыти и температурный интервал нагрева и охлаждени , добиваютс при определенном понижении температуры такого состо ни , когда покрытие как бы спа ет заготовку и пуансон. Тем самым предотвращаетс смещение центральной части заготовки 8 направлении течени металла. При повышении температуры покрытие вновьThus, having selected the required coating composition and the temperature range of heating and cooling, a certain decrease in temperature is achieved in such a state that the coating, as it were, drops the workpiece and punch. This prevents the displacement of the central part of the workpiece 8 in the direction of flow of the metal. With increasing temperature, the coating again

обретает свое первоначальное свойство смазки, в зкость его резко снижаетс и пуансон свободно отрываетс от издели .acquires its original lubricating property, its viscosity decreases sharply and the punch is free to come off the product.

Пример. Заготовку из титанового сплава ВТЗ-1 покрывают защитно-смазочным покрытием ЭВТ-24, нагревают до температуры 920°С и помещают контейнер, нагретый до температуры 870°С. При данной температуре в зкость покрыти состав- л етб 10 МПа си оно вл етс хорошейExample. The VTZ-1 titanium alloy billet is coated with an EVT-24 protective and lubricating coating, heated to a temperature of 920 ° C, and a container heated to a temperature of 870 ° C is placed. At this temperature, the viscosity of the coating is 10 MPa si; it is good

смазкой при прессовании, а также предохран ет заготовку от окислени .lubrication during pressing, and also protects the workpiece from oxidation.

Пуансон нагревают до температуры 600°С. Затем заготовку размещают в контейнере таким образом, чтобы ее торец наThe punch is heated to a temperature of 600 ° C. Then the workpiece is placed in a container so that its end face on

1-2 мм выступал из контейнера. Диаметр заготовки выполн ют на 1-2 мм меньше диаметра контейнера, чтобы выдавливание происходило при закрытой полости контейнера . Выступающий торец заготовки охлаждают пуансоном при его соприкосновении с заготовкой или путем подачи на негой пуансон хладагента после их смыкани . Охлаждение производ т до температуры 720-750°С. Тем самым повышают в зкость1-2 mm protruded from the container. The diameter of the preform is 1-2 mm smaller than the diameter of the container so that extrusion occurs when the container is closed. The protruding end face of the billet is cooled by a punch when it is in contact with the billet or by supplying a refrigerant punch to the blank after they are closed. Cooling is carried out to a temperature of 720-750 ° C. Thereby increasing viscosity

покрыти до 70-80 МПа с, что соизмеримо с пределом текучести сплава ВТЗ-1. который при температуре 870-920°С составл ет 70 МПа.coating up to 70-80 MPa s, which is comparable with the yield strength of VTZ-1 alloy. which at a temperature of 870-920 ° C is 70 MPa.

После охлаждени сло смазки и контактирующих торцов пуансона и заготовки производ т выдавливание. В конце процесса путем выдержки нагревают слой смазки и контактирующие поверхности до температуры 850-870°С. Отвод т пуансон в верхнееAfter cooling, the lubricant layer and the contacting ends of the punch and the workpiece are extruded. At the end of the process, the lubricant layer and the contacting surfaces are heated by exposure to a temperature of 850-870 ° C. Bend t punch to the top

положение, где его охлаждают до температуры 600°С, а изделие извлекают из контейнера .the position where it is cooled to a temperature of 600 ° C, and the product is removed from the container.

В другом случае заготовку после деформировани извлекали вместе с пуансономIn another case, the workpiece after deformation was removed along with the punch

из контейнера, нагревали место контакта пуансона с заготовкой индуктором до температуры 870-920°С и удал ли изделие с пуансона. Пресс-ут жины не образовывались ..from the container, the point of contact of the punch with the workpiece was heated with an inductor to a temperature of 870-920 ° C and the product was removed from the punch. Press uts did not form ..

Способ обеспечивает значительное повышение качества изделий.The method provides a significant improvement in the quality of products.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION 1. A method for hot deformation of metals, comprising applying a protective lubricant coating to the ends and side surfaces of a preform, heating the preform to a deformation temperature, placing it in a container, punching and removing from a container, characterized in that, for the purpose of to improve the quality of products, at the initial moment of deformation they cool the coating layer and the end surface of the workpiece, turned into

the punch, to a temperature at which the viscosity of the coating exceeds the yield strength of the deformable metal, and after deformation, the coating layer and the end surfaces of the punch and the workpiece in contact with it are heated to a deformation temperature. .

2. The method according to claim 1. The reason is that, in order to increase productivity, reheating of the lubricant layer and the end surfaces of the article and the punch in contact with it is carried out after removing the workpiece from the container.

3. The method according to claim 1, characterized in that, in order to increase productivity, a coating is applied to the end face of the workpiece facing the punch, the rate of change of viscosity of which is higher than the rate of change of viscosity of the coating applied to its side surfaces

(to / ctf

7

Editor A. Behr

Compiled by A. Vakalov Tehred M. Morgenthal

3

wigz

Corrector P. Gereshi