SU1696079A1 - Способ штамповки выдавливанием изделий с ребрами жесткости - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использова- но при штамповке изделий с тонким полотном и ребрами, Цель изобретени  - повышение качества изделий и снижение энергозатрат на штамповку. Способ заключаетс  в штамповке выдавливанием заготовок , при которой в местах, соответствующих ребрам на изделии, образуют выступы, и в последующей окончательной штамповке в две стадии. На первой стадии полученную заготовку деформируют совместно с накладкой , выполненной из пластичного или сыпучего материала и расположенной в межреберных промежутках; на второй стадии окончательно штампуют (калибруют) изделие , предварительно удалив накладку. В качестве накладки могут использоватьс  металлы , в том числе в порошкообразной форме , соли, графит, окислы и др., не реагирующие с материалом издели  и штампа . 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

с/

с

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может использоватьс  при штамповке изделий с ребрами жесткости с тонким полотном, преимущественно в изотермических услови х.

Цель изобретени  - повышение качества изделий и снижение энергозатрат на штамповку за счет изменени  характера деформации заготовки.

Совместное деформирование предварительно отштампованной заготовки с накладкой из пластичного материала, размещенной в межреберных зонах, позвол ет при окончательной штамповке значительно уменьшить перетекание металла из набранных утолщений, исключить образование складок и зажимов в полотне издели  и интенсифицировать течение металла в ребра , что позвол ет повысить качество изделий и снизить энергозатраты на штамповку,

так как отсутствие встречного течени  металла в полотне ведет к снижению усили  штамповки.

На фиг. 1 показана схема штамповки заготовки в предварительном штампе: слева - до деформации, справа - после предва- рительной штамповки; на фиг 2 - начальный момент первой стадии окончательной штамповки; на фиг. 3 - конечный момент первой стадии окончательной штамповки; на фиг. 4и5-соответственно начальный и конечный моменты второй стадии окончательной штамповки (калибровка издели  с доштамповкой ребер жесткости).

Штамп дл  реализации способа содержит контейнер 1, устанавливаемые в контейнере матрицы 2 и 3, и заход щие в контейнер пуансоны 4 и 5 соответственно дл  предварительной и окончательной штамповки.

О

о о о ю

Штамповку изделий с ребрами жесткости осуществл ют следующим образом.

Заготовку 6 в виде отрезка прутка или полосы нагревают до ковочной температуры и укладывают на матрицу 2 нагретого предварительного штампа со смазанными рабочими поверхност ми и, ввод  в контейнер 1 пуансон 4, прикладывают к ней деформирующее усилие (фиг. 1). Металл затекает в углублени  пуансона, образу  в местах расположени  ребер на изделии выступы 7, плавно переход щие в межреберные плоские участки 8. Благодар  плавному изменению конфигурации рабочей поверхности матрицы 2 и пуансона 4 металл заготовки 6 свободно перетекает вдоль горизонтальной плоскости, при этом исключаетс  образование дефектов в виде зажимов, прострелов и складок. Объем формуемых при предварительной штамповке выступов 7 соответствует объему соответствующих ребер издели .

После предварительной штамповки полученный полуфабрикат извлекают из предварительного штампа, нагревают и смазывают. На верхней стороне полуфабриката между выступами размещают накладку 9 из пластичного или сыпучего материала. Этот же материал помещают между пазами матрицы 3 дл  окончательной штамповки (фиг. 2), установленной в контейнере 1 нагретого штампа дл  окончательной штамповки. Полуфабрикат с накладкой укладывают на матрицу 3 и, действу  пуансо- ном 5, выполн ют первую стадию окончательной штамповки. При этом деформаци  выступов 7 и полотна полуфабриката сопровождаетс  уплотнением и деформацией накладок 9.

Накладки 9 обжимают полотно, преп тствуют обратному перетеканию металла из набранных на предварительном переходе утолщений и способствуют истечению его в пазы пуансона 5 и матрицы 3, в результате чего образуютс  ребра 10 издели  (фиг. 3).

После полного уплотнени  накладок 9 (этот момент фиксируют по достижении прессом установленного усили  Р штамповки ) деформацию прекращают, отвод т пуансон 5, и извлекают из штампа изделие с вчерне отштампованными ребрами 10, местами недоштампованным, а местами пережатым полотном и уплотненными накладками 9.

С полученного чернового издели  удал ют накладки 9, очищают окончательный штамп от остатков материала накладки, подогревают его. смазывают, повторно укладывают на матрицу 3 окончательного штампа и осуществл ют заключительную стадию окончательной штамповки при помощи пуансона 5 (фиг. 4). На этой стадии калибруетс  полотно и окончательно оформл ютс  ребра 10 издели  (фиг 5).

В качестве материала накладки могут использоватьс  графит, металлы, соли и

окислы в виде порошков, не реагирующих с обрабатываемым материалом и с материалом штампа,

П р и м е р. В изотермических услови х на гидропрессе усилием 4 Мн из алюминие0 вого сплава АК4-1 штампуют фитинг, представл ющий полотно толщиной 2 мм, с размерами в плане 177x42,5 мм. По контуру фитинга имеютс  двусторонние ребра толщиной 2 - 7 мм и высотой от полотна 9-29

5 мм, причем ребра максимальной высоты расположены по узким сторонам издели . На рассто нии 30 мм от одного из концов имеетс  также поперечное двустороннее ребро толщиной 2 мм и переменной высо0 той 9-18 мм над уровнем полотна.

Заготовку в виде отрезка прутка 26 и длиной 175 мм нагревают в камерной печи до 460°С, помещают в предварительный штамп из стали 4Х5В2ФС закрытой конст5 рукции, закрепленный на гидравлическом прессе Д0436 усилием 4 МН. Температура штампа поддерживаетс  на уровне 420- 440°С. Производ т предварительную штамповку , при которой формуют фасонную

0 заготовку пр моугольной в плане формы, шириной 40 мм, имеющую на концах утолщени  толщиной 25 мм, плавно переход щие в полотно толщиной около 5 мм. Давление в гидросистеме пресса при этом

5 равн етс  70-80 атм, что соответствует удельным усили м штамповки 100-130 МПа. Затем на пресс устанавливают окончательный закрытый штамп из стали 4Х5В2ФС, состо щий из контейнера, мат0 рицы и пуансона, нагретый до 420-440°С. На торцовые рабочие поверхности матрицы насыпают графит. Порошок графита насыпают также на верхнюю поверхность нагретой фасонной заготовки, которую вместе с

5 ним укладывают в штамп. Затем производ т рабочий ход пресса, во врем  которого фасонна  заготовка в области полотен обжимаетс  вместе с порошком графита. После достижени  в гидросистеме пресса давле0 ни  100-110 атм, свидетельствующего о достижении давлени  на заготовку в пределах 180-210 МПа, достаточного дл  полного оформлени  ребер в наиболее легко заполн емых зонах полости штампа, первую ста5 дню деформации прекращают, полуфабрикат извлекают из штампа, удал ют с него спрессованную графитную накладку путем виброгалтовки и последующего травлени  в щелочи, а штамп

прочищают. Очищенный полуфабрикат нагревают , смазывают, укладывают в нагретый окончательный штамп и доштамповывают усилием, превышающим усилие штамповки на предыдущей стадии. Давление на штампуемое изделие при этом составл ет 210-240 МПа. Затем готовое изделие снимают со штампа. На изделии отсутствуют складки и другие дефекты.

Применение при окончательной штамповке накладок из пластичного или сыпучего материала и размещение их на предварительно отштампованной заготовке в зонах между выступами, определ ющими ребра жесткости, позвол ет изменить характер деформаций, протекающих в заготовке , что приводит к повышению точности изготовленных деталей, улучшению их качества и снижению энергозатрат при выполнении штамповки.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Способ штамповки выдавливанием изделий с ребрами жесткости, при котором, сначала в предварительном штампе формируют выступы на поверхности заготовки в

   зонах расположени  ребер жесткости издели , а затем в окончательном штампе при помощи накладки формируют рельеф поверхности издели  с выдавливанием ребер

   жесткости, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества изделий и снижени  энергозатрат на штамповку, формирование рельефа поверхности издели  в окончательном штампе осуществл ют в две

   стадии, на первой из которых между выступами заготовки размещают накладку из материала , обладающего в услови х деформировани  большей пластичностью, и меньшим сопротивлением деформации, чем

   материал штампуемого издели , и деформирование заготовки в зонах между выступами осуществл ют через эту накладку, выдавлива  ребра жесткости, после чего накладку удал ют, а на второй стадии калибруют изделие, доштамповыва  ребра жесткости.
2. 2. Способ поп. 1,отличающийс  тем, что в качестве материала накладки используют сыпучую уплотн емую среду, например порошки металла, графита, солей, окислов.

   8

   3

   Риг.4

   /

   Фиг. 5