RU2011459C1

RU2011459C1 - Method for forming relief surface on thin blank

Info

Publication number: RU2011459C1
Authority: RU
Inventors: Г.Н. Кирсанов; С.С. Ласточкин; А.П. Ефимочкин
Original assignee: Московский государственный технологический университет "СТАНКИН"
Priority date: 1988-02-01
Filing date: 1988-02-01
Publication date: 1994-04-30

Abstract

FIELD: production of thin blanks. SUBSTANCE: method involves inserting support into thin blank, for example of tubular shape, transferring it into chamber filled with hydrogen at a pressure of up to 15 MPa and subjecting it three times to thermal cycling to 700 C with natural cooling. After heat treatment, blank is withdrawn from the chamber and perforated templet is slipped tightly thereon. Then air pressure is applied to blank, thus deforming it after the shape of templet holes. EFFECT: higher efficiency. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к технологическому процессу создания сложной рельефной поверхности на металлических изделиях. The invention relates to mechanical engineering, in particular to a process for creating a complex embossed surface on metal products.

Известен способ формообразования рельефной поверхности на заготовке малой толщины, при котором с одной стороны заготовки располагают подпор, другую ее сторону без зазора закрывают шаблоном с отверстиями и с этой стороны прикладывают давление до местной пластической деформации заготовки по форме отверстий шаблона, после чего полученное изделие освобождают от шаблона и подпора. A known method of forming a relief surface on a workpiece of small thickness, in which a support is arranged on one side of the workpiece, the other side is closed with a hole pattern with a gap and pressure is applied from the side to local plastic deformation of the workpiece in the shape of the template holes, after which the resulting product is freed from template and backwater.

Данный способ не обеспечивает необходимую технологичность и надежность при обработке трубчатых заготовок. This method does not provide the necessary manufacturability and reliability when processing tubular blanks.

Целью изобретения является исключение этого недостатка. The aim of the invention is to eliminate this drawback.

Это обеспечивается за счет того, что подпор размещают внутри заготовки, а затем помещают ее в камеру с водородом под давлением до 15 МПа, где подвергают тройному термоциклированию до 700^оС с охлаждением в естественных условиях. Давление для пластической деформации может быть создано воздушной средой.This is ensured by the fact that the overpressure is placed within the workpiece, and then it is placed into a chamber with pressurized with hydrogen to 15 MPa, which is subjected to thermal cycling triple to 700 ^{° C} with cooling in vivo. Pressure for plastic deformation can be created by air.

На фиг. 1 представлена заготовка, общий вид; на фиг. 2 - заготовка с шаблоном; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2. In FIG. 1 shows a blank, general view; in FIG. 2 - blank with a template; in FIG. 3 is a section AA in FIG. 2.

В трубчатой круглой или многогранной заготовке 1 устанавливают подпор в виде наполнителя 2, в качестве которого может использоваться уплотненная мелкозернистая керамическая крошка, песок и другие сыпучие материалы, а также твердотельные вставки, кроме металлических. In a tubular round or multifaceted billet 1, a support is installed in the form of a filler 2, which can be used as compacted fine-grained ceramic chips, sand and other bulk materials, as well as solid-state inserts, except for metal ones.

Наполнитель необходим для создания внутреннего сопротивления при воздействии внешнего давления. На следующих этапах заготовку с наполнителем помещают в камеру 3 и создают в ней давление водорода 15 мегапаскаль. Затем заготовку трижды термоциклируют до 700^оС с остыванием в естественных условиях. Повышенное содержание водорода и термоциклирование переводят поверхностный слой заготовки из структуры α -железа в γ -железо, при охлаждении происходит обратный γ-α -переход. При этом структура поверхностного слоя трубки повышает свою способность к пластической деформации. После окончания процесса термоциклирования на трубчатую круглую или многогранную заготовку 1 надевают без зазора шаблон 4 с отверстиями, повторяющими требуемый профиль, и снова помещают в камеру, где создают давление газовой средой или воздухом до пластической деформации заготовки. При этом давление воздействует на участки заготовки, открытые в шаблоне. Газовая среда равномерно воздействует на шаблон с отверстиями. Поскольку пластичность заготовки за счет предыдущих технологических операций возросла, материал заготовки под воздействием движения газовой среды вдавливается внутрь в тех местах, где заготовка открыта. Наиболее интенсивно деформация заготовки идет в центральной части отверстий. По краям отверстий деформация идет менее интенсивно, а значит на меньшую глубину, поскольку возникает сопротивление растяжению поверхностных пограничных слоев отверстия. Такой процесс деформирования создает полукруглый профиль выемок в материале заготовки и точно в местах, обозначенных отверстиями шаблона.A filler is necessary to create internal resistance when exposed to external pressure. In the following steps, a preform with a filler is placed in chamber 3 and a hydrogen pressure of 15 megapascals is created in it. Then, the blank three times termotsikliruyut to 700 ^{° C} with the cooling in vivo. The increased hydrogen content and thermal cycling transfer the surface layer of the preform from the structure of α-iron to γ-iron; upon cooling, the inverse γ-α transition occurs. The structure of the surface layer of the tube increases its ability to plastic deformation. After terminating the thermal cycling process, a template 4 with holes repeating the desired profile is put on a tubular round or multifaceted preform 1 and placed in the chamber again, where pressure is created by the gas medium or air until the plastic deforms the preform. In this case, pressure acts on the sections of the workpiece open in the template. The gaseous medium evenly acts on the template with openings. Since the plasticity of the workpiece due to previous technological operations has increased, the material of the workpiece is pressed inward in the places where the workpiece is open under the influence of the movement of the gas medium. The most intense deformation of the workpiece is in the central part of the holes. At the edges of the holes, the deformation is less intense, which means to a shallower depth, since there is resistance to stretching of the surface boundary layers of the hole. Such a deformation process creates a semicircular profile of the recesses in the workpiece material and precisely in the places indicated by the holes of the template.

Указанная реализация способа рассмотрена для случая полой трубчатой заготовки. The indicated implementation of the method is considered for the case of a hollow tubular billet.

В случае необходимости нанесения рельефа на плоскую заготовку с одной или двух сторон технологический процесс полностью повторяется, при этом шаблоном является плоский двухсторонний футляр с отверстиями. If it is necessary to apply relief on a flat workpiece from one or two sides, the technological process is completely repeated, while the template is a flat double-sided case with holes.

Данный способ повышает производительностью на ≈ 3-5% , а также обеспечивает высокую точность, поскольку шаблон, создающий рельеф, практически не подвергается износу. This method increases productivity by ≈ 3-5%, and also provides high accuracy, since the pattern that creates the relief is practically not subject to wear.

Claims

1. METHOD FOR FORMING A RELIEF SURFACE ON A PREPARATION OF SMALL THICKNESS, in which a support is placed on one side of the workpiece, the other side is closed with a hole with a hole and pressure is applied from the side to local plastic deformation of the workpiece in the shape of the template holes, after which the resulting product is released from the template and backwater, characterized in that, in order to improve manufacturability and reliability when processing tubular billets, the backwater is placed inside the workpiece, and then placed in a chamber with hydrogen under pressure up to 15 MPa, where it is subjected to triple thermal cycling to 700 ^o With cooling under natural conditions.

2. The method according to p. 1, characterized in that the pressure for plastic deformation is created by the air.