RU862617C - Способ обработки заготовок - Google Patents
Способ обработки заготовок Download PDFInfo
- Publication number
- RU862617C RU862617C SU2850764A RU862617C RU 862617 C RU862617 C RU 862617C SU 2850764 A SU2850764 A SU 2850764A RU 862617 C RU862617 C RU 862617C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- container
- volume
- working fluid
- workpiece
- forming element
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Description
Изобретение относится к области обработки изделий, может быть использовано при термообработке заготовок, например, из алюминиевых сплавов с одновременным формообразованием из заготовки детали.
В настоящее время известен способ обработки заготовок, преимущественно из алюминиевых сплавов с одновременным формообразованием из заготовки детали, при осуществлении которого в контейнер перед нагревом вместе с заготовкой помещают формообразующий элемент, который, как и контейнер, изготавливают из материала с меньшим, чем у заготовки, коэффициентом линейного расширения.
Недостатком известного способа является то, что он позволяет производить в ходе термообработки формообразование детали в объеме, ограниченном размерами заготовки и формообразующего элемента и разностью величин коэффициентов их линейного расширения.
Целью изобретения является обеспечение возможности изготовления деталей сложной конфигурации.
Цель достигается тем, что в процессе нагрева заготовок в контейнере с формообразующим элементом, имеющим коэффициент линейного расширения меньше, чем у заготовки, в контейнер дополнительно помещают по крайней мере одно рабочее тело, изготовленное из материала с коэффициентом линейного расширения, превышающим коэффициенты линейного расширения контейнера и формообразующего элемента.
При этом объем рабочего тела определяют по формуле
Vрт= где Vр.т - объем рабочего тела, необходимый для получения требуемой величины формообразования, в мм3;
Vп - объем пустот формообразующего элемента в мм3;
Vз - объем заготовки в мм3;
t - температура нагрева при термообработке в Со;
αз, αp.т., αк.ф. - коэффициент линейного расширения соответственно заготовки, рабочего тела и контейнера с формообразующим элементом в 1/оС.
Vрт= где Vр.т - объем рабочего тела, необходимый для получения требуемой величины формообразования, в мм3;
Vп - объем пустот формообразующего элемента в мм3;
Vз - объем заготовки в мм3;
t - температура нагрева при термообработке в Со;
αз, αp.т., αк.ф. - коэффициент линейного расширения соответственно заготовки, рабочего тела и контейнера с формообразующим элементом в 1/оС.
Предложенный способ поясняется чертежом.
В контейнер 1 помещают рабочее тело 2 в виде цилиндра, а заготовку 3 и формообразующий элемент 4, который образует в месте контакта с заготовкой ряд свободных полостей 5, и закрывают крышкой (см. рисунок). При этом контейнер и формообразующий элемент изготавливают по габаритным размерам заготовки и рабочего тела, причем последнее выполняют из материала с коэффициентом линейного расширения, превышающим коэффициенты линейного расширения контейнера и формообразующего элемента.
Предварительно при заданном объеме требуемого формообразования (объем полостей 5) и температуре обработки по приведенной выше расчетной формуле определяют необходимый объем рабочего тела.
Затем контейнер с содержимым подвергают нагреву до заданной температуры обработки, при достижении которой заготовка 3 за счет расширения рабочего тела 2, создающего благодаря этому необходимое давление, подвергается пластической деформации и полностью заполняет пустоты 5 формообразующего элемента 4, принимая заданную конфигурацию. При этом одновременно происходит термическая обработка заготовки и рабочего тела и их поверхностное упрочнение.
После охлаждения контейнера и извлечения формообразованной детали процесс может быть повторен для обработки следующей заготовки.
Объем внутренней полости контейнера (V к.вн) в холодном состоянии без учета допусков на изготовление равен сумме объемов рабочего тела (Vр.т), заготовки (Vз), формообразующего элемента (Vф) и свободных полостей (Vп), заполняемых заготовкой в процессе термообработки за счет сопутствующего эффекта формообразования.
Таким образом, объем внутренней полости контейнера определяется из соотношения:
Vк.вн = Vр.т + Vз + Vф + Vп .
Vк.вн = Vр.т + Vз + Vф + Vп .
Толщины стенок контейнера выбирают из условия сохранения им прочности и практического отсутствия деформаций при давлении, возникающем внутри контейнера в процессе термообработки и сопутствующего ей формообразования заготовки.
Следовательно, общий объем контейнера определяют из приведенной в п. 1 формулы и прочностных требований.
Объем обрабатываемой заготовки может быть любым, а практически лимитируется конструктивными и прочностными соображениями в отношении контейнера.
Что касается величины формообразования, сопутствующего термообработке, то в известном способе он жестко лимитирован величиной объемного расширения заготовки и формообразующего элемента, а в предложенном способе теоретически не ограничен за счет введения рабочего тела любого объема. Практически же величина формообразования, сопутствующего термообработке, лимитируются только допустимыми габаритами и прочностью контейнера.
Примеры осуществления предложенного способа.
1. Из гладкой заготовки объема Vз = 86400 мм3 из алюминия марки АД-1 ( αз = 24 . 10-6 1/оС) необходимо изготовить термообработанную шестерню с зубом m = 3,5 мм, что соответствует свободным полостям общим объемом Vп = 9076 мм3. Контейнер с формообразующим элементом и крышкой изготовления из стали марки 14Х17Н2 ( αк.ф. = 10 . 10-6 1/оС). Температура термообработки алюминия to = 470оС.
По вышеприведенной формуле определяют необходимый объем рабочего тела, выполненного, как и заготовка, из алюминия марки АД-1 ( αр.т. = 24 . 10-61/оС):
Vрт= = 374000 мм3
Такой объем соответствует, например, цилиндру с диаметром 40 мм длиной 300 мм.
Vрт= = 374000 мм3
Такой объем соответствует, например, цилиндру с диаметром 40 мм длиной 300 мм.
Далее рабочее тело, заготовку и формообразующий элемент помещают в контейнер, закрывают крышкой и нагревают контейнер до температуры t = 470 ± 5оС, а затем охлаждают его в воде.
За счет разности коэффициентов линейного расширения рабочего тела и контейнера с формообразующим элементом заготовка заполняет полости и при этом подвергается всестороннему сжатию давлением порядка 1000 кг/см2, за счет чего она одновременно термообрабатывается и формируется в виде заданной шестерни.
После окончания процесса один и тот же контейнер с формообразующим элементом и рабочим телом может использоваться многократно для обработки последующих аналогичных заготовок с повторением описанных операций.
Пример показывает, что введение рабочего тела позволяет значительно расширить предельные величины формообразования. При обработке предложенным способом, за счет ввода рабочего тела и варьирования его размеров позволяет изготовить термообработанную шестерню с зубом m = 3,5 мм и более, тогда как по известному способу размер зуба m = 2 мм является предельным.
2. Из гладкой заготовки объемом Vз = = 86400 мм3 из нержавеющей стали марки 0Х18Н10Т ( αз = 18 . 10-6 1/оС) необходимо изготовить аустенизированную шестерню с зубом m = 3,5 мм, что соответствует свободным полостям 5 общим объемом Vп = 9076 мм. Контейнер с формообразующим элементом и крышкой изготовлены из стали марки 14Х17Н2 ( αк.ф. = 10 . 10-61/оС). Температура термообработки (аустенизации)нержавеющей стали to = 950-1150оС (примем tо ср = 1050о).
По формуле определяют необходимый объем рабочего тела, выполненного, как и в первом примере, из алюминия марки АД-1 ( αр.т. = 24 . 10-6 1/оC):
Vрт= = 158000 мм3
Такой объем соответствует, например, цилиндру с диаметром 40 мм и длиной 126 мм.
Vрт= = 158000 мм3
Такой объем соответствует, например, цилиндру с диаметром 40 мм и длиной 126 мм.
Данный пример наглядно показывает преимущество данного способа перед известным, где существенное формообразование при термообработке (аустенизации) нержавеющих сталей было невозможно вследствие меньшего объемного расширения этого материала, чем алюминия.
В предложенном способе введение рабочего тела, изготовленного из алюминия или любого другого материала с большим, чем у контейнера коэффициентом объемного расширения, устраняет указанный недостаток.
Очевидно, что форма рабочего тела и его размещение по отношению к заготовке могут быть иными, возможно использование одновременно не одного, а нескольких рабочих тел и т. п.
Кроме того, введение одного или нескольких рабочих тел позволяет в широких пределах варьировать размерами формообразования в процессе термообработки, т. е. обеспечивает возможности изготовления из заготовок простой формы (например, гладкого цилиндра) деталей различной конфигурации с высокой точностью - втулки, диска и т. п. сложного профиля. При этом материал заготовок (и соответственно температура термообработки) могут быть различными.
Таким образом, предлагаемый способ решает трудную техническую задачу (изготовление термообработанных деталей сложной конфигурации) простыми средствами и за одну операцию.
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК, включающий нагрев заготовок в контейнере с формообразующим элементом, имеющими коэффициент линейного расширения меньше, чем у заготовки, отличающийся тем, что, с целью обеспечения изготовления деталей сложной конфигурации, в контейнер дополнительно помещают по крайней мере одно рабочее тело, изготовленное из материала с коэффициентом линейного расширения, превышающим коэффициент линейного расширения контейнера и формообразующего элемента, а объем рабочего тела определяют по формуле
Vр.т= ,
где Vр.т - объем рабочего тела, необходимый для получения требуемой величины формообразования, мм3;
Vп - объем пустот формообразующего элемента, мм3;
Vз - объем заготовки, мм3;
t - температура нагрева, oС;
αз , αp.т, αк.ф - коэффициенты линейного расширения соответственно заготовки рабочего тела и контейнера с формообразующим элементом, oС-1.
Vр.т= ,
где Vр.т - объем рабочего тела, необходимый для получения требуемой величины формообразования, мм3;
Vп - объем пустот формообразующего элемента, мм3;
Vз - объем заготовки, мм3;
t - температура нагрева, oС;
αз , αp.т, αк.ф - коэффициенты линейного расширения соответственно заготовки рабочего тела и контейнера с формообразующим элементом, oС-1.
Claims (1)
- СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК, включающий нагрев заготовок в контейнере с формообразующим элементом, имеющими коэффициент линейного расширения меньше, чем у заготовки, отличающийся тем, что, с целью обеспечения изготовления деталей сложной конфигурации, в контейнер дополнительно помещают по крайней мере одно рабочее тело, изготовленное из материала с коэффициентом линейного расширения, превышающим коэффициент линейного расширения контейнера и формообразующего элемента, а объем рабочего тела определяют по формуле
Vр.т= ,
где Vр.т - объем рабочего тела, необходимый для получения требуемой величины формообразования, мм3;
Vп - объем пустот формообразующего элемента, мм3;
Vз - объем заготовки, мм3;
t - температура нагрева, oС;
αз , αp.т, αк.ф - коэффициенты линейного расширения соответственно заготовки рабочего тела и контейнера с формообразующим элементом, oС-1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU2850764 RU862617C (ru) | 1979-12-10 | 1979-12-10 | Способ обработки заготовок |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU2850764 RU862617C (ru) | 1979-12-10 | 1979-12-10 | Способ обработки заготовок |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU862617C true RU862617C (ru) | 1994-05-15 |
Family
ID=30439865
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU2850764 RU862617C (ru) | 1979-12-10 | 1979-12-10 | Способ обработки заготовок |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU862617C (ru) |
-
1979
- 1979-12-10 RU SU2850764 patent/RU862617C/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU862617C (ru) | Способ обработки заготовок | |
JPS61195725A (ja) | 高強度平歯車の製造方法 | |
JPS5823812B2 (ja) | 鋼製焼入ピストンリングの製造方法 | |
CZ307213B6 (cs) | Způsob výroby dutých těles a zařízení k provádění tohoto způsobu | |
DE4010092C2 (ru) | ||
US1553824A (en) | Method of and apparatus for making metallic articles | |
KR870009780A (ko) | 연속 주조기의 개방단부진 파이프 주형 및 그 제작방법 | |
SU1748912A1 (ru) | Способ изготовлени зубчатых колес из высокопрочного чугуна | |
JPS6449610A (en) | Manufacture of roll mold | |
JPS58120724A (ja) | 転造・焼入硬化同時処理法 | |
KR940003638A (ko) | 폐쇄형 냉간단조공법에 의한 베벨기어의 제조방법 | |
SU1412911A1 (ru) | Способ изготовлени биметаллических изделий | |
SU1756007A1 (ru) | Способ изготовлени заготовок из сортового проката | |
SU625813A1 (ru) | Способ получени изделий типа стаканов | |
SU579083A1 (ru) | Способ изготовлени периодических профилей переменного сечени | |
RU1811926C (ru) | Способ изготовлени оправок элонгатора | |
JPS59215239A (ja) | 流体軸受のグル−プの成形方法 | |
SU1752789A1 (ru) | Способ термической обработки изделий сложной конфигурации | |
SU647344A1 (ru) | Способ изготовлени биметаллических изделий | |
RU2069594C1 (ru) | Способ изготовления нарезного ступенчатого ствола | |
SU1682210A1 (ru) | Способ получени полых изделий с внутренним рельефом | |
RU1794588C (ru) | Способ изготовлени штампов | |
SU1061878A1 (ru) | Способ изготовлени полых изделий | |
US1527780A (en) | Process for preventing cores for tubular bodies from welding | |
SU721227A1 (ru) | Способ штамповки изделий с боковыми отростками |