SU871965A1

SU871965A1 - Method of producing rod-type parts

Info

Publication number: SU871965A1
Application number: SU802878102A
Authority: SU
Inventors: Михаил Адамович Барановский; Олег Михайлович Дьяконов; Игорь Владимирович Качанов
Original assignee: Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date: 1980-02-05
Filing date: 1980-02-05
Publication date: 1981-10-15

Description

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕРЖНЕВЫХ ДЕТАЛЕЙ(54) METHOD OF MANUFACTURING PORTED DETAILS

1one

Изобретение ОТНОСИТСЯ к обработке металлов давлением и может быть использовано , в частности, в инструментальио-штамповом производстве дл изготовлени концевого режущего инструмента .The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used, in particular, in tooling and die production for the manufacture of end cutting tools.

Известен способ изготовлени стержневых деталей, включающий нагрев заготовки и последующее ее высокоскоростное выдавливание в матрице 1 .A known method of manufacturing core parts, including heating the workpiece and its subsequent high-speed extrusion in the matrix 1.

Недостатком известного способа вл етс низкое качество изделий, так как торцова часть стержн при выдавливании не деформируетс .The disadvantage of this method is the low quality of the products, since the end part of the rod does not deform when extruded.

Целью изобретени вл етс повышение качества изготавливаемых деталей .The aim of the invention is to improve the quality of manufactured parts.

Поставленна цель достигаетс теМ| что согласно способу изготовлени деталей, включающему нагрев заготовки и последующее ее высокоскоростное выдавливание в матрице, в процессе выдавливани осуществл ют заторМсьживанив поверхностных слоев металла до получени торцовой части стержн выпуклой (})Ормы, затем осуществл ют ударное деформирование выпуклого торца со скоростью соударени с донной частью матрицы 150-250 м/с ДО получени на стержне плоского торца.The goal is achieved tem | According to the method of manufacturing parts, which includes heating the workpiece and its subsequent high-speed extrusion in the matrix, extruding the surface of the metal to form the end portion of the rod with a convex (}) Orma, extruding the convex end with the speed of the impact with the bottom part matrices of 150-250 m / s BEFORE obtaining a flat end face on the rod.

2 2

На чертеже приведена схема последовательности осуществлени способа.The drawing shows a flow chart of the method.

Способ осуществл етс следукицим образом.The method is carried out in a follow-up manner.

Заготовку 1 (обычно цилиндрической формы) нагревают до температуры штамповки и помещгиот в разъемную матрицу 2 штампа дл закрытого выдавливани , формовочна полость А The workpiece 1 (usually cylindrical) is heated to the temperature of stamping and placed in the split die 2 of the die for closed extrusion, the molding cavity A

10 матрицы 2 имеет чистоту поверхности tR..0,6 3-0, 32) и состоит из коничес кого участка, переход щего в глухую цилиндрическую полость. За очком матрицы имеетс кольцевой участок В с 10 of matrix 2 has a surface purity of tR..0,6 3-0, 32) and consists of a conical section passing into a blind cylindrical cavity. Over the matrix point, there is an annular region B with

15 более низкой чистотой обработки поверхности , равной ( - 80). Дл деформации заготовки .1 пуансон 3 разгон ют , например, в стволе порохового копра (на схеме не показан) до 15 lower surface finish purity equal to (- 80). To deform the workpiece .1, the punch 3 is accelerated, for example, in the barrel of a powdery powder (not shown in the diagram) to

20 скорости 80 - 100 м/с. В результате он получает запас знергии, обеспечивающий высокоскоростную деформацию заготовки, заканчивающуюс соударением выдавленного переднего торца 20 speeds of 80 - 100 m / s. As a result, he gets a supply of energy, which ensures high-speed deformation of the workpiece, ending with the impact of an extruded front end.

25 стержн с днищем матрицы со скоростью 150 - 250 м/с. Получение торца выпуклой формы стержн обеспечиваетс путем продавливани стержневой части издели через участок Б с низкой 25 rods with the bottom of the matrix at a speed of 150 - 250 m / s. The end of a convex rod is obtained by pushing the core of the product through section B with a low

30 чистотой обработки поверхности, наход щейс за очком конической матрицы. Так как центральные слои выдавливаемого стержн перемещаютс с большей скоростью, чем поверхностные заторможенные контактным трением, то его передн часть принимает форму пара Ьолоида вращени .30 by the purity of the surface behind the conical matrix point. Since the central layers of the extruded rod move with greater speed than the surface brakes caused by contact friction, its front end takes the form of a pair of rotating holoids.

При соударении выпуклого параболического торца стержн с днищем матрицы . происходит его осадка. Из-за высоких скоростей соударени (150 250 ) м/с и имеющегос пространства между передней частью выдавливаемого стержн и стенками формовочной полости пластическое оформление его рабочего торца происходит путем выхода меташла из центргшьной части выдавленного стержн на торцовую поверхность . При этом металл, наход щийс в передней части выдавленного стержн в объеме параболического торца, не испытыва воздействи сил статического трени поко , растекаетс ка в зка жидкость по днищу матрицы.In the collision of a convex parabolic rod end with the bottom of the matrix. its sediment occurs. Due to the high impacting speeds (150 250) m / s and the available space between the front part of the extruded rod and the walls of the molding cavity, the plastic design of its working end occurs by exiting the metashla from the center part of the extruded rod to the front surface. At the same time, the metal in the front part of the extruded rod in the volume of the parabolic end, without being affected by the forces of static friction rest, spreads like a liquid across the bottom of the matrix.

Такой характер пластического оформлени плоскости торцовой части стержн приводит к интенсивному дроблениш крупных зерен, к снижению балла карбидной неоднородности, снижению разнозернистости и неравномерности деформированного состо ни по длине выдавленного стержн . При этом эерна металла, ранее выт нутые в направлении течени , сплющиваютс и растекаютс в радиальном направлении.This nature of the plastic design of the plane of the end part of the rod leads to intensive crushing of large grains, to a decrease in the carbide heterogeneity score, a decrease in the heterogeneity and unevenness of the deformed state along the length of the extruded rod. In this case, the ern metal, previously stretched in the direction of flow, flattens and spreads in the radial direction.

На торце выдавленного стержн при этом образуетс высокопрочный волокнистый защитный слой, основу которого составл ет мелкозерниста структура с высоким сопротивлением износу Экспериментально установлено, что соударение переднего торца стержн , имеющего выпуклую параболическую форму с дном матрицы со скоростью 120 м/с, не приводит к локализации деформации в области соударени , и торец с параболической формой внедр етс в стержень, а сам при этом практически не деформируетс , в результате этого на переднем торце сохран етс непроработанна крупнозернита структура. At the end of the extruded rod, a high-strength fibrous protective layer is formed, the basis of which is a fine-grained structure with high wear resistance. It was experimentally established that the impact of the front end of the rod having a convex parabolic shape with a matrix bottom at a speed of 120 m / s does not cause deformation in the area of impact, and the end with a parabolic shape is inserted into the rod, while at the same time it is practically not deformed, as a result of which the projectile tanna krupnozernita structure.

При соударении переднего торца выдавленного стержн , имеющего параболическую форму с дном матриц со скоростью 150 м/с происходит искривление линий тока, которое сопровождаетс дроблением зерен и межкристаллитных включений. При увеличении .скорости соударени переднего торца с дном матрицы до 200 - 250 м/с происходит интенсивное растекание металла в рсщиальном направлении с образованием при этом плотной волокнистой .структуры на переднем торце. Толщина защитного сло , который образуетс на торце стержневой части готового издели , обычно составл ет половину высоты параболического торца.When the front end of an extruded rod collides, having a parabolic shape with a matrix bottom at a speed of 150 m / s, the curvature of the current lines occurs, which is accompanied by the crushing of grains and intercrystalline inclusions. With an increase in the velocity of the impact of the front end with the bottom of the matrix up to 200–250 m / s, an intense spreading of the metal occurs in the rschital direction with the formation of a dense fibrous structure at the front end. The thickness of the protective layer that forms at the end of the core of the finished product is usually half the height of the parabolic end.

При скорост х соударени выше 250 м/с имеют место разрывы стержневой части поковки под действием сил инерции и локальных термических разогревов .At impact velocities above 250 m / s, ruptures of the core part of the forging under the action of inertial forces and local thermal heating occur.

П ри м е р. Заготовку 1 цилиндрической формы диаметром 42 мм и высотой 40 мм из стали 45ХЗВЗМФС (ДИ-23) нагревают до 11бО-1190 С в электрической печи сопротивлени и устанавливают в матрицу 2 дл закрытого выдавливани . Затем производ т деформаций заготовки пуансоном 3, который разгон ют в стволе порохового копра до скорости У„о. 89 м/с.For example. A billet 1 of cylindrical shape with a diameter of 42 mm and a height of 40 mm from steel 45ХЗВЗМФС (ДИ-23) is heated to 11 о-1190 ° С in an electric resistance furnace and installed in a matrix 2 for closed extrusion. Then, deformations of the preform are produced by the punch 3, which is accelerated in the barrel of the powder copra up to the speed U = o. 89 m / s.

При массе пуансона m 9,4 кг энерги БП.О пуансона перед соударением с заготовкой равн етс гWhen the mass of the punch is m 9.4 kg, the energy of the BP.O. punch before the collision with the workpiece is g

..

89 m Vnp 89 m Vnp

Е, -о- 2. 37,228 кДж.E, - 2. 37.228 kJ.

Энерги Е„д, затраченна на пластичную деформацию заготовки, рассчитываетс по формуле Е kev (1), причем k 1,2, е 390-10 кДж/м (дл степени выт жки X 2,28), V 49,8 cмThe energy E „d expended on the plastic deformation of the workpiece is calculated by the formula E kev (1), with k 1,2, e 390-10 kJ / m (for a stretch ratio X 2.28), V 49.8 cm

Отсюда ЕП. 1,2390-10 кДж/м 49,810 м 23,300 кДж.From here the EP. 1.2390-10 kJ / m 49.810 m 23.300 kJ.

Запас энергии пуансона в момент окончани пластического оформлени поковки ЕП.К.равенThe energy of the punch at the time of completion of the plastic design of the forging of the EP.K.even

ЕПК ЕП.О.- ЕП.А,. 37,228 23 ,300 13,928 КДЖ.EPK EP.O.- EP.A ,. 37.228 23, 300 13.928 CJ.

Величина скорости пуансона в момент соударени переднего торца выдавленного стержн с днищем матрицыThe magnitude of the speed of the punch at the time of the impact of the front end of the extruded rod with the bottom of the matrix

v..FF f 3| F-54 ,5 м/с.v..FF f 3 | F-54, 5 m / s.

Отсюда скорость соударени переднего торца выдавленного стержн с днищем матрицы равн етс From here, the rate of impact of the front end of the extruded rod with the bottom of the die is

VVA ХУ„ 2,82.54.5 м/с 152,6 м/с.VVA XY „2.82.54.5 m / s 152.6 m / s.

Полученные детали нмект ВЫСОКУЮ проработку структуры торцовой части стержн .Obtained details of nanotechnology HIGH study of the structure of the end part of the rod.

Использование изобретени позыол ет УЛУЧШИТЬ качество изделий за счет лучшей проработки структуры. ПРИ это повышаютс эксплуатационные характеристики деталей.The use of the invention poses to IMPROVE the quality of products due to the better design of the structure. This increases the performance of the parts.

Claims

Invention Formula

5 A method of manufacturing core parts, including heating of the workpiece and its subsequent high-speed extrusion in a die, characterized in that. in order to improve the quality of the parts produced, in the process of extrusion, the surface layers of the megtall are braked to obtain the end portion of the rod of a convex shape, and then the shock