RU2224617C1

RU2224617C1 - Method for hot forming of copper blanks

Info

Publication number: RU2224617C1
Application number: RU2002122592/02A
Authority: RU
Inventors: М.Ю. Григорьев; Н.С. Орлов
Original assignee: Открытое акционерное общество АК "Туламашзавод"
Priority date: 2002-08-20
Filing date: 2002-08-20
Publication date: 2004-02-27

Abstract

FIELD: plastic metal working, possibly in machine engineering for making parts such as housings and funnels with uniform fine-grain structure. SUBSTANCE: method for hot forming of copper parts comprises steps of placing heated blank onto working surface of forming tool and deforming blank; before starting each forming operation, heating blank until temperature lower than minimum temperature value by 150-200 degrees; performing deformation at free widening of blank for one stroke of press at deformation speed 0.6 - 0.8 m/s and deformation degree no less than 89%; then realizing forming operation and no later than in 10 s after deformation, cooling blank in flowing through water until its complete chilling in order to make copper blank with uniform fine-grain structure. EFFECT: enhanced uniformity of fine-grain structure of copper blank. 1 ex

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машиностроении при изготовлении деталей типа "корпус" и "воронка" с равномерной мелкозернистой структурой. The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in mechanical engineering in the manufacture of parts such as "body" and "funnel" with a uniform fine-grained structure.

Особенностями штамповки меди и медных сплавов являются узкий температурный интервал 950-800^oС, незначительная степень деформации в пределах 15-35% за один ход пресса для свободного уширения при средних скоростях деформации.The stamping features of copper and copper alloys are a narrow temperature range of 950-800 ^o C, a slight degree of deformation in the range of 15-35% for one stroke of the press for free broadening at medium strain rates.

Известен способ обработки металлов давлением, при котором на рабочую поверхность матрицы и пуансона наносят слой порошкообразного термостойкого материала, например дисульфата молибдена или окиси алюминия, устанавливают заготовку между матрицей и пуансоном, нагревают ее и производят деформацию. Толщину слоя порошкообразного термостойкого материала выбирают достаточной для предотвращения диффузии рабочих поверхностей матрицы и пуансона и штампуемой детали и равной 0,01-0,02 мм (1). A known method of processing metals by pressure, in which a layer of powdery heat-resistant material, for example, molybdenum disulphate or alumina, is deposited on the working surface of the matrix and punch, a preform is placed between the matrix and the punch, heated and deformed. The thickness of the layer of powdered heat-resistant material is chosen sufficient to prevent diffusion of the working surfaces of the die and punch and stamped part and equal to 0.01-0.02 mm (1).

Задачей изобретения является подбор оптимального сочетания температурно-скоростного режима деформирования для получения медной заготовки с равномерной мелкозернистой структурой не крупнее 6 шкалы III ГОСТ 21073.1-75, что позволит использовать ее как для деталей типа "корпус" и "воронка", так и в качестве заготовки для последующей холодной раскатки тех же деталей. The objective of the invention is the selection of the optimal combination of temperature-speed deformation mode to obtain a copper billet with a uniform fine-grained structure no larger than 6 scale III GOST 21073.1-75, which will allow it to be used for parts such as "body" and "funnel", and as a workpiece for subsequent cold rolling of the same parts.

Поставленная задача решается тем, что в способе горячей штамповки медных заготовок, при котором на рабочую поверхность штампующего инструмента устанавливают нагретую заготовку и производят деформирование, перед началом каждой штамповки заготовку нагревают до температуры, ниже минимально рекомендуемой на 150-200^oС, а деформирование осуществляют при свободном уширении за один ход пресса со скоростью деформирования 0,6-0,8 м/с и степенью деформации не менее 89%, затем штамповку не позднее 10 с после деформирования охлаждают в проточной воде до полного остывания.The problem is solved in that in the method of hot stamping of copper billets, in which a heated billet is installed on the working surface of the punching tool and is deformed, before the start of each punching, the billet is heated to a temperature below the minimum recommended by 150-200 ^o C, and the deformation is carried out at free broadening in one stroke of the press with a deformation rate of 0.6-0.8 m / s and a degree of deformation of at least 89%, then stamping is cooled no later than 10 s after deformation in running water to cool down.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

Перед каждой штамповкой рабочую поверхность штампа (осадочные вставки) перед началом деформирования нагревают до t=250-300^oС и смазывают индустриальным маслом.Before each stamping, the working surface of the stamp (sedimentary insert) is heated to t = 250-300 ^o C and lubricated with industrial oil before deformation.

Исходную заготовку с соотношением ее длины к диаметру 2...2,5, с фасками и чистотой обработки торцов Rz 80 нагревают до температуры, ниже рекомендуемой (950-800^oС) на 150-200^oС.The initial workpiece with a ratio of its length to diameter of 2 ... 2.5, with chamfers and a machined end face Rz 80 is heated to a temperature of 150-200 ^o C. below the recommended (950-800 ^o С)

Нагретую заготовку деформируют (производят осадку) при свободном уширении за один ход пресса со скоростью деформирования 0,6-0,8 м/с и со степенью деформации не менее 89%. The heated preform is deformed (upset) with free broadening in one press stroke with a deformation rate of 0.6-0.8 m / s and with a degree of deformation of at least 89%.

После осадки заготовку не позднее чем через 1-10 с охлаждают в проточной воде до полного остывания. After precipitation, the workpiece is cooled not later than 1-10 s in running water until it cools completely.

Пример выполнения предлагаемого способа. An example of the proposed method.

Исходный материал - медь M1 ГОСТ 859, ДКР НМ 40 НД М1Л ГОСТ 1535-91 или ГКР ХХ 40 НД М1 ГОСТ 1535-91. The starting material is copper M1 GOST 859, DKR NM 40 ND M1L GOST 1535-91 or GKR XX 40 ND M1 GOST 1535-91.

Исходная заготовка под осадку диаметром 40_-0,25 высотой 85_-0,3 имеет механически обработанные торцы с Rz 80 и фаской 1•45^o.The initial blank for sludge with a diameter of 40 _{-0.25 and a} height of 85 _-0.3 has machined ends with Rz 80 and a bevel of 1 • 45 ^o .

Поверхность осадочных вставок, имеющую чистоту обработки

, прогревают до 250-300^oC и смазывают перед каждой штамповкой индустриальным маслом.The surface of the sediment inserts having a clean finish

, heated to 250-300 ^o C and lubricated before each stamping with industrial oil.

Нагрев заготовок производят в электрической печи до (650±7)^oC.The preforms are heated in an electric furnace to (650 ± 7) ^o C.

Осадку осуществляют в интервале температур 600-650^oС на кривошипном горячештамповочном прессе усилием 2500 кН.The precipitation is carried out in the temperature range 600-650 ^o With a crank hot stamping press with a force of 2500 kN.

Для исключения роста зерна в процессе рекристаллизации поковки охлаждают до полного остывания в проточной воде, имеющей температуру не более 30^oС. Осаженная поковка имеет толщину 8,2^+0,5 мм, диаметр 115 мм (min). Контроль величины зерна производят выборочно на продольном (вырезанном по диаметру) темплете в соответствии с приложением 1 к ГОСТ 21073.1-75.To exclude grain growth during the recrystallization process, the forgings are cooled to complete cooling in running water having a temperature of not more than 30 ^o C. The precipitated forgings have a thickness of 8.2 ^+0.5 mm, diameter 115 mm (min). The grain size is controlled selectively on a longitudinal (cut in diameter) template in accordance with Appendix 1 to GOST 21073.1-75.

Источник информации
1. Патент РФ 2171851, регистрационный номер заявки 99121982/02, приоритет 1999.10.20, дата публикации 2001.08.10.Sourse of information
1. RF patent 2171851, registration number of the application 99121982/02, priority 1999.10.20, publication date 2001.08.10.

Claims

A method of hot stamping of copper billets, in which a heated billet is installed on the working surface of the punching tool and deformation is performed, characterized in that before the beginning of each stamping, the billet is heated to a temperature below the minimum recommended by 150-200 ° C, and the deformation is carried out with free broadening for one press stroke with a deformation rate of 0.6-0.8 m / s and a degree of deformation of at least 89%, then stamping is cooled no later than 10 seconds after deformation in running water to full styvaniya.