SU1421445A1 - Способ производства прутков из труднодеформируемых малопластичных материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением Т наиболее эффективно может быть использовано при производстве изделий типа прутков из материалов с ограниченной пластичностью , в том числе тугоплавких металлов . Цель изобретени  - увеличение производительности и расширение технологических возможностей. Способ производства прутков из труднодеформируемых малопластичных материалов включает нагрев.прутка 1 и оболочки 2 до температур, обеспечивающих G g /G SI 1, ввод прутка в оболочку и последующее совместное деформирование в волоке 3 под действием приложени  проталкивающего усили  Рд к прутку и т нущего усили  Р, к оболочке, соотнощение между которыми, устанав- ливают согласно зависимости ) |и/С5-5„ /GS, )(D,/, )/4(1+fctgoi O, где nj - коэффициент выт жки прутка и оболочки; ff , G 5, - напр жение текучести материалов соответственно прутка и оболочки в очаге деформации, кгс/мм ; DO исходный диаметр прутка , равньш внутреннему диаметру оболочки до деформации, мм;о, - толщина оболочки до. деформации, мм; f - коэффициент трени  на поверхности контакта оболочки с волокой; .h приведенный угол конусности волоки, рад. Дл  увеличени  производительности пруток ввод т в оболочку в момент на- чала деформации оболочки в волоке. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. е

Description

Фиг. 2

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и наиболее эффективно может быть использовано при производстве изделий типа прутков из материалов с ограниченной пластичностью , в том числе тугоплавких металлов ,.

Цель изобретени  - увеличение производительности и расширение тех- нологических возможностей.

На фиг. 1 показана схема ввода прутка в оболочку в процессе ее деформации в волоке; на фиг. 2 - схема

совместной деформации прутка и обо-

лочки .

Согласно предлагаемому способу пруток 1 из труднодеформируемого малпластичного материала ввод т в пластичную оболочку 2 и производ т сов- местное деформирование в волоке (матрица ) 3 прикладыва  проталкивающее усилие РО к прутку и т нущее усилие Р к оболочке, соотношение между котрыми устанавливают Согласно зависи- мости

1 fu(,)(D,/&, )/4(1+f ,

где m - коэффициент выт жки прутка и оболочки;

- напр жени  текучести материалов соответственно прутка и оболочки в очаге деформации , кгс/мм ;

D - исходный диаметр прутка,

равный внутреннему диаметру оболочки до деформации, мм; 0| - толщина оболочки до деформации , мм;

f - коэффициент трени  на поверхности контакта оболочки с волОКОЙ; tyi - приведенный угол конусности

волоки, рад.

При этом перед введением прутка в оболочку пруток и оболочку предварительно нагревают до температур, обеспечивающих (5 Sj, /G 5 : 1.

Вьшопнение услови  равенства выт жек fu прутка и оболочки требует, чтобы при деформировании напр жение текучести материала оболочки tj было вьше напр жени  текучести материала . прутка Gg , Таким образом, материал оболочки при деформировании должен быть не только пластичнее, но и прочнее материала прутка. При одинаковой

г

0 5

Q

5

5

0

5

температуре прутка и оболочки эти требовани  трудносовместимы.

Если пруток и оболочку перед деформированием нагреть до разных температур , то возможности получени  Gc /Cjc i 1 резко расшир ютс .

0 I

Известно, что напр жение текучести в сильной степени зависит от температуры деформации. Например, напр жение тек чести жаропрочной стали в диапазоне температур 20 - 800 С уменьшаетс  в 2,5 раза при неизменных показател х пластичности.

При деформировании по предложенному способу прутков из тугоплавких металлов положительные результаты дает помещение прутка, нагретого до температуры обработки (1000-1300 С), в ненагретую стальную оболочку. В этом случае промежуток времени межДу

помещением прутка в оболочку и совместным их деформированием должен быть минимальным во избежание сущест-, венного разогрева оболочки за счет теплопередачи от прутка. С зтой целью пруток ввод т в оболочку по -Ходу деформировани , непосредственно перед его началом.

Оболочку 2, имеющую комнатную температуру , ввод т заостренным концом в монолитную матрицу 3, захватывают конец т нущим органом 4 и производ т частичную деформацию оболочки в матрице 3, добива сь совпадени  оси оболочки с осью очага деформации. После этого пруток 1, нагретьш до температуры деформации, зажимают губками проталкивающего органа 5 и ввод т в оболочку. После ввода прутка на полную длину, до упора в матрицу, включают привод т нущего органа 4 (не показан ) и производ т совместное деформирование прутка и оболочки под действием проталкивающей силы Р, , приложенной к прутку, и т нущей силы Р,, приложенной к оболочке (фиг. 2).

Заключительную стадию процесса деформировани  осуществл ют при соотношении рабочей длины прутка l к диа-. метру DO Io/Do62,5, уперев задний торец прутка в губки проталкивател  5.

. Поскольку длина прутков, обрабатываемых предложенным, способом, невелика (не более; 300-400 мм), то даже при невысокой скорости деформировани  (пор дка 0,1-0,2 м/с) врем  цикла деформировани  одного прутка не превышает 5-6 с, и оболочка практически

не успевает нагретьс  до высокой температуры , что позвол ет выдержать соотношение между показател ми прочностных свойств прутка и оболочки.

Выбор материала оболочки и температуры ее нагрева осуществл ют следующим образом.

Исходными данными  вл ютс  геометрические параметры прутка D и 1, а также требуема  температура нагрева прутка. Определ ют напр жение текучести CTgo материала прутка при заданной температуре. Подставл   параметры Ijj5 D и C j в приведенное соотношение определ ют-требуемое значение напр жени  текучести материала

оболочки CJg, 2G 5o - ( дл  прутка из вольфрама ВТ диаметром 20 мм. и рабочей длиной 140 мм c.G 60 кгс/мм при t 1200°С нужна . оболочка, напр жение текучесл и которой ( 1 кгс/мм, т.е, примерно в 1,2 раза выше напр жени  текучести материала прутка. Пользу сь справочными данньми, определ ют марку стали напр жение текучести которой может быть не ниже 71 кгс/мм. Такой сталь  вл етс , например, сталь Х18Н9Т, имеюща  указанное значение напр жени  текучести при температуре около 100 С. В данном случае оболочку перед деформированием не нагревают, так как ее нагрев до 100-150°С осуществл етс  за счет теплопередачи от введенного в нее нагретого прутка.

Применение предложенного способа позвол ет повысить производительность процесса деформировани  прутков из вольфрама ВА, ВТ на 15% и сократить на 50% расход оболочек из дефицитных тугоплавких металлов путем замены их стальными.

Claims (2)

1. Способ производства прутков из труднодеформируемых малопластичных материалов, включающими введение прутка в пластичную оболочку и последующее совместное деформирование в монолитной волоке под действием приложени  проталкивающего усили  Р(, к прутку и т нущего усили  Р, к оболочке, соотношение между которыми устанавливают согласно зависимости

PI где

Г

f (SO/GS, )(0„/5, )/4(1+f ctgod) - коэффициент выт жки прутка

и оболочки;

0

0

5

0

5

G иб - напр жени  .текучести материалов соответственно прутка и оболочки в очаге деформации , кгс/мм ; Dg - исходньш диаметр прутка,

равный внутреннему диаметру оболочки до деформации, мм; DI - толщина оболочки до деформации , мм;

f - коэффициент трени  на поверхности контакта оболочки с волокой; oi - приведенный угол конусности

волоки, рад,

отлича ющийс  тем, что, с целью увеличени  производительности и расширени  технологических возможностей , перед введением прутка в оболочку осуществл ют предварительный нагрев прутка и оболочки до температур , обеспечивающих (5

2. Способ ПОП.1, отличающийс  тем, что пруток ввод т в оболочку в момент начала деформации оболочки в волоке.