SU1447508A1 - Способ получени изделий радиальным выдавливанием - Google Patents

Abstract

Изобретение отиоситс  к обработке металлов давлением, в частности к получению деталей радиальным выдавливанием. Цель изобретени  - повышение качества изделий и снижение расхода металла. Первоначально осевым деформируюшим усилием выдавливают металл в двух противоположных радиальных разнесенных по высоте направлени х. Затем совмешают по высоте верхний и нижних объемы вытесненного металла. После этого весь объем верхней части вытесненного металла перемещают в сторону нижней части металла. Процесс деформировани  заготовки осиован на схеме деформировани  сдвигом в равноканальной матрице с одновремеиным изменением на- правлеии  течени  металла. 5 ил.

Description

4аь 4 СП

Изобретение относитс  к обработке металлов давленнем, а именно к способам изготовлени  заготовок радиальным выдавливанием .

Целью изобретени   вл етс  повышение качества получаемых изделий и снижение расхода металла.

На фиг. 1 изображена схема процесса в начальной стадии; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2 (промежуточна  стади ); на фиг. 4 - то же (промежуточна  стади ); на фиг. 5 - то же (конечна  стади ).

Способ осуществл ют следующим образом .

Заготовку 1 размещают в рабочей полости штампа (фиг. 1), образованной корпусом 2 и подвижной планкой 3. В корпусе щтампа расположена матрица 4, в подвижной планке 3 - втулка 5. В матрице 4 и втулке 5 установлены толкатели 7 и 8, к которым приложено противодавление.

Подвижна  планка 3 имеет возможность упругого перемещени  в направлении рабочего хода ступенчатого пуансона б, при этом усилие Р, создаваемое упругим элементом, поддерживающим подвижную пленку 3, больше или равно усилию пластической деформации материала заготовки.

Первый этап прессовани  начинаетс  с вытеснени  материала заготовки в боковой канал втулки 5 и заканчиваетс , когда рабочий торец -пуансона 6 расположитс  на одном уровне с верхним краем втулки 5 (фиг. 2).

На первом этапе прессовани  очаг деформации локализуетс  у входа во втулку 5, в области EFG (фиг. I). Ниже линии EG образуетс  жестка  зона.

В процессе прессовани  на этом этапе со стороны материала на толкатели 7 и 8 действует усилие

Р

fs Р

Fn

гд.е V - коэффициент Пуассона; Рб,Рп - соответственно площади боковых каналов и пуансона;

- деформирующее усилие.

Со стороны толкателей 7 и 8 на материал воздействуют противодавлени  Рпр7 и Рпр8, причем

Ргтр7 .

Во втулке 5, наход щейс  в подвижной планке 3, Рб/ больше, чем Pds- Разница давлений обусловлена вли нием сил трени .

Дл  расчета Pgj имеем

РР

а дл  расчета Pgg,

,

где/ - усилие, действующее на заготовку со стороны нижнего торца.

Величина R определ етс  по формуле ,

где Т - значение силы трени , Действующей со стороны стенок рабочей полости щтампа (фиг. 1). Поэтому на первом этапе прессовани  материал заготовки перемещаетс  в боковой канал втулки 5.

Второй этап прессовани  начинаетс  с момента совмещени  уступа пуансона 6 с подвижной планкой 3, котора  принудительно начинает перемещатьс  в сторону рабочего хода пуансона со. скоростью ползуна деформирующего оборудовани  V (фиг. 1-3).

На втором этапе прессовани  материал заготовки начинает вытесн тьс  з матрицу 4, так как усили  давлени  в боковые каналы Per и Рб8 выравниваютс . На этом этапе прессовани  около нижнего торца заготовки 1 возникает застойна  зона Л. Новый очаг

деформации локализуетс  в зоне BCD. В зоне выше линии ВС сохран етс  жестка  зона, имеюща  место на первом этапе прессовани . Новый очаг деформации концентрируетс  около формообразующей

полости матрицы 4. По мере перемещени  подвижной планки 3 перемещаетс  и очаг деформации в зоне BCD, при этом застойна  зона А со.хран ет свой объем. Кроме того, имеет место частичное вытеснение материала заготовки и во втулку 5, поэтому здесь также

локализуетс  очаг деформации E F G , а у торца пуансона образуетс  застойна - зона Я (фиг. 3). Оканчиваетс  эта стади  в момент начала выдавливани  материала заготовки из втулки 5 путем наложени  дополнительного деформирующего усили  оп,

направленного в сторону рабочей полости штампа (фиг. 4).

На третьем этапе прессовани  материал заготовки, наход щийс  до этого в застойных зонах А и Н, начинает интенсивно-прорабатыватьс  вследствие выдавливани  материала из этих зон толкателем 7. На этом этапе очаги деформации BCD и E F G сливаютс , образу  новый очаг деформации BF E D (фиг. 4).

Скорость перемещени  толкател  7 Кдоп

св зана функциональной зависимостью со скоростью перемещени  пуансона 6 и подвижной планкой 3:

1/ /С1/доп,

где К - коэффициент пропорциональности; V, Удоп - скорости перемещени  пуансона и

толкател .

Скорости V и Удо  подбираютс  таким образом, чтобы к моменту совмещени  осей матрицы 4 и втулки 5 во втулке

оставалась бы часть объема, перемещенного на первом этапе прессовани  заготовки. Третий этап заканчиваетс  совмещением осей матрицы 4 и втулки 5.

Четвертый этап работы штампа характеризуетс  проталкиванием полученной детали по ходу прессовани  ее в боковой полости матрицы 4 до полного удалени  издели  из штампа (фиг. 5) толкателем 7.

Пример. Деформированию- подвергали спеченную заготовку нз железного порошка длиной 180 мм и сечением 19,6X19,6 мм. Перед деформированием заготовку нагревали до 850°С. Исходна  относнтельна  плотность заготовки составл ла 93-96%. Опыты проводились на прессе модели П474А усилием 100 т-с.

Последовательность операций при обработке заготовки следующа . Нагретую заготовку извлекали из neiffi и помещали в центральную полость контейнера. Включали рабочий ход пресса и пуансон 6 надавливал на заготовку. Скорость перемещени  пуансона 12,5 мм/с.

На первом этапе прессовани  давление на пуансоне составило 4,2 кг/мм, усилие противодавлени  составило 20-25% от усили  на пуансоне. Верхн   часть материала заготовки была перемещена в верхний боковой канал (см. фиг. 2). Выступ пуансона коснулс  подвижной стенки контейнера и начал перемещать ее вниз, в направлении рабочего хода.

На втором этапе прессовани , когда нижн   часть заготовки начала перемещатьс  в нижний боковой канал, усили  на пуансоне возросли на 15-20%.

На третьем этапе прессовани  начали вытесн ть материал заготовки из верхней боковой полости. При этом усилие на толкателе 7 (см. фиг. 3) составило 5 кг/мм, скорость перемещени  толкател  10 мм/с. По мере уменьшени  объема заготовки, расположенной в центральной полости, рабочее дав

ление на толкателе 7 и пуансоне 6 выравнивалось (сначала достигло величины 5,6 кг/мм, затем стало уменьшатьс ). После совмещени  осей верхнего и ннжнего боковых каналов заготовку удалили из установки. При этом давление на толкателе 7 соответствовало 2,2 кг/мм, на пуансоне б- 1 кг/мм (в начальный момент).

Предлагаемым способом продеформиро- вано 10 заготовок общим весом 5,3 кг.

Образцы, вырезанные из заготовок, имели относительную плотность 100%. Механические испытани  их показали следующие результаты: при , кг/мм ; 1|)70%.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ получени  изделий радиальным выдавливаиием, заключающийс  в приложении осевого деформирующего усили  к торцу заготовки и выдавливании металла в направлении под углом к направлению деформирующего усили , отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества изделий и снижени  расхода металла, процесс дефо рмировани  осуществл ют в несколько стадий, на первых двух из которых последовательно выдавливают металл заготовки по меньшей мере, в двух противоположных радиальных разнесенных вдоль оси заготовки направлени х, затем производ т осевое совмещение по осевому направлению верхней части вытесненного объема металла с нижней частью вытесненного объема металла заготовки при одновременном продолжении вытеснени  в последнюю и перемещение всего объема упом нутой верхней части металла в сторону упом нутой нижней части металла заготовки.

   Фиг.

   PI

   и.

   т

   Фиг.

   ПР7

   Фиг.З

   5-5

   Составитель В. Бещеков

   Редактор Е. КопчаТехред И. ВересКорректор В. Ромаиснко

   Заказ 6715/11Тираж 589Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

   113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

   F:V

   ФигМ

   P1

   0US.ff