Изготовление стаканов из металла

Обновлено: 04.10.2024

Подготовили для вас самые популярные марки литейного чугуна:

Материал	Кремний	Марганец	Сера	Фосфор	Железо
Чугун Л1	3,2 - 3,6	до 1,5	до 0,04	до 1,2	~93
Чугун Л2	2,8 - 3,2	до 1,5	до 0,04	до 1,2	~94
Чугун Л3	2,4 - 2,8	до 1,5	до 0,05	до 1,2	~94
Чугун Л4	2 - 2,4	до 1,5	до 0,05	до 1,2	~95
Чугун Л5	1,6 - 2	до 1,5	до 0,05	до 1,2	~95
Чугун Л6 Стаканы	1,2 - 1,6	до 1,5	до 0,05	до 1,2	~95
Чугун ЛР1	3,2 - 3,6	до 1	до 0,01	до 0,12	~95
Чугун ЛР2	2,8 - 3,2	до 1	до 0,01	до 0,12	~95
Чугун ЛР3 Стаканы	2,4 - 2,8	до 1	до 0,01	до 0,12	~96
Чугун ЛР4	2 - 2,4	до 1	до 0,01	до 0,12	~96
Чугун ЛР5	1,6 - 2	до 1	до 0,01	до 0,12	~97
Чугун ЛР6	1,2 - 1,6	до 1	до 0,01	до 0,12	~97
Чугун ЛР7	0,8 - 1,2	до 1	до 0,01	до 0,12	~97

Металлообработка стаканов из чугуна

Применение - Оборудование для направления вращения и поворота - сборочная единица на основе одноименной детали (тело вращающегося или поворотного движения) из одноименной детали (тело вращения длиной от половины до трех наружных диаметров с центральным гладким или ступенчатым отверстием, диаметром не менее половины максимального наружной длины, при необходимости имеющие в дне отверстие не)

Фрезерные работы и токарные работы по чугуну

Стаканы изготавливают на следующих станках: настольные, широкоуниверсальные, бесконсольные, фрезерные станки с ЧПУ, продольно-фрезерные, горизонтально-фрезерные, универсальные, копировальные, шпоночные, вертикально-фрезерные

Вы можете использовать подходящий для вас сплав в зависимости от условия эксплуатациии. Мы рекомендуем несколько видов никеля широко используемые при металлобраотке:

Чугун АЧК-1 для работы в паре с термически обработанным валом
Чугун ЧГ6С3Ш для деталей с повышенной стойкостью против абразивного износа и истирания в пульпо- и пылепроводах, мельницах и т.д.
Чугун L-Ni35 для деталей, сохраняющих размеры
Чугун КЧ30-6 детали, работающие при низких статических и динамических нагрузках; сантехническое и строительное оборудование
Чугун Л1 для дальнейшей переплавки в чугунолитейных цехах при производстве отливок
Чугун ЧН2Х для деталей с высокими механическими свойствами, сопротивлением износу и коррозии в слабощелочных, газовых средах , водных растворах и расплавах каустика
Чугун П1 для дальнейшего передела в сталь или переплавки в чугунолитейных цехах при производстве отливок
Чугун ЧВГ30 детали общего машиностроения, работающие при повышенных циклических механических нагрузках; детали ДВС, работающих при переменных повышенных температурах и механических нагрузках
Чугун ВЧ100 для изделий с высокой прочностью и удовлетворительной пластичностью
Чугун СЧ10 для изготовления отливок

Какую продукцию вы можете изготовить?

Сроки изготовления

Средние сроки и изготовления зависят от видов обработки. Литье сплавов и литья никеля операция довольно сложная в связи с высоким требованиям по подготовке формы. Фрезерные и токарные работы из никеля, значительно прочее чем, фрезеровка по стали.

Способ получения деталей типа "стакан"

Использование: обработка металлов давлением. Сущность: изготовление детали осуществляют за один рабочий ход пресса, сначала получают промежуточную заготовку прямым выдавливанием через матрицу на оправку со снижением сил трения на наружной поверхности выдавливаемой части промежуточной заготовки, оставляя часть дна ее в матрице, а после осуществляют калибровку стенок, воздействуя на заготовку оправкой в обратном направлении. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к технологии изготовления полых деталей типа стакан.

Известен способ получения деталей типа стакан, например, прямым выдавливанием заготовки на оправку. Для уменьшения сил трения, возникающих в кольцевом зазоре между выдавливаемой заготовкой, стенками матрицы и оправкой вводится смазка [1].

Однако при выдавливании длинномерных тонкостенных деталей или деталей из труднодеформируемых материалов уменьшение сил трения при помощи смазки недостаточно; увеличение усилия деформирования может привести к поломке инструмента или возникает необходимость в многопереходном процессе, что приводит к снижению производительности.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ получения деталей типа стаканов, заключающийся в изготовлении промежуточной заготовки и последующей ее калибровки [2].

Недостатками данного способа являются наличие увеличивающихся в процессе деформирования поверхностей трения, что повышает удельные нагрузки на штамповый инструмент и необходимость получения толстостенного стакана под комбинированное выдавливание на отдельном переходе. Кроме того, данным способом невозможно получить детали типа стакана из труднодеформируемых материалов, а также детали с равновеликим дном и стенкой.

Технический результат, обеспечиваемый изобретением, заключается в уменьшении удельных нагрузок на инструмент, в результате чего возможно получение длинномерных тонкостенных деталей, а также деталей из труднодеформируемых материалов.

Это достигается тем, что в способе получения деталей типа стакан, заключающемся в изготовлении промежуточной заготовки и последующей ее калибровке, процесс осуществляют за один рабочий ход пресса, причем промежуточную заготовку получают прямым выдавливанием материала из матрицы на оправку, во время которого снижают силы трения на наружной поверхности выдавливаемой части промежуточной заготовки, оставляя часть дна ее в матрице, а калибровку осуществляют воздействуя на промежуточную заготовку оправкой в обратном направлении. Калибровку осуществляют вытяжкой с утонением или обжимом.

На фиг.1 представлена схема изготовления промежуточной заготовки (слева - начало, справа - окончание процесса); на фиг.2 - схема изготовления калибровки (вытяжка с установлением).

Способ осуществляют следующим образом.

Исходную заготовку в виде круглой цилиндрической детали отрезают от прутка, помещают в контейнер матрицы 1 и деформируют пуансоном 2 на оправку 3 прямым выдавливанием через кольцевой зазор, образованный кромками матрицы и оправки. Величина зазора, т.е. толщина стенки промежуточной заготовки, определяется условиями осуществления последующей операции калибровки, например посредством вытяжки с утонением или обжимом.

При выдавливании снижают силы трения с наружной поверхности выдавливаемой части промежуточной заготовки путем уменьшения поверхности контакта между наружной поверхностью заготовки и матрицей, т.е. выдавливаемая часть заготовки со стороны наружной поверхности не ограничена стенками матрицы. Металл, сойдя с радиусной части оправки 3, также не контактирует с ее боковой поверхностью и свободно течет вдоль нее.

Процесс выдавливания завершают в момент, когда получено дно заданной величины, причем часть дна образовавшегося стакана оставляют в матрице, а калибровку осуществляют непосредственно за выдавливанием. На условие деформирования при калибровке (например, вытяжке с утонением) благоприятно сказываются разогрев заготовки на предыдущей операции и сохранение очага пластической деформации. Кроме того, отпадает необходимость в центрировании инструмента при калибровке.

При холостом ходе пуансона 2 оправке 3 отводят роль пуансона, которым осуществляют калибровочную операцию, например, посредством вытяжки с уточнением или обжима. Матрицы выполняет роль калибрующей матрицы.

П р и м е р 1. Получение штампованной заготовки D_вн = 11,8 мм, D_н = 14,2 мм, Н = =71,6-75,6 мм, глубиной глухого отверстия 27-31 мм из стали 20 осуществлялось на прессе марки Д2430Б. Для осуществления заявляемого способа используют исходную заготовку D = 14 мм, Н = 54 мм, отрезанную от прутка. Исходную заготовку помещают в контейнер матрицы с диаметральным зазоpом 0,2 мм, при этом заготовка опирается на оправку.

После получения промежуточной заготовки за один ход пресса осуществляют калибровочную операцию - вытяжку с утонением до заданных размеров штампованной заготовки.

Перед процессом деформирования исходную заготовку окунают в металлоплакирующую смазку с добавлением медного порошка СМ14-М на водной основе, подключающую операции подготовки поверхности заготовки перед штамповкой.

П р и м е р 2. Предлагаемым способом из исходной заготовки D = 5 мм и высотой Н = 8 мм из стали 16ХСН получали промежуточную заготовку D_вн = 3,5 мм; D_н = 6,1 мм, Н = 9 мм и глубиной глухого отверстия 5,5 мм. После прямого выдавливания осуществляют калибровку посредством обжима стенок стакана.

Способ значительно снижает удельные нагрузки на инструмент. Это дает возможность изготавливать длинномерные тонкостенные детали и детали из труднодеформируемых материалов.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ТИПА "СТАКАН", заключающийся в изготовлении промежуточной заготовки и последующей ее калибровки, отличающийся тем, что процесс осуществляют за один рабочий ход пресса, причем промежуточную заготовку получают прямым выдавливанием материала из матрицы на оправку, во время которого снижают силы трения на наружной поверхности выдавливаемой части промежуточной заготовки, оставляя часть дна ее в матрице, а калибровку осуществляют, воздействуя на промежуточную заготовку оправкой в обратном направлении.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что калибровку осуществляют вытяжкой с утонением.

способ изготовления изделий типа глубоких стаканов из листовой нержавеющей стали

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении глубокой вытяжкой изделий типа стаканов, трубок, колб и т.п. из листовых нержавеющих сталей аустенитного класса: 12х18н10т, 12х18н9т, 1х18н9 и др. Цель изобретения - повышение производительности за счет сокращения технологического цикла и улучшение качества изделий. Способ включает операции вырезки заготовки, нанесение на ее поверхность противозадирного покрытия из мягкого металла и смазки, деформирование за несколько последовательных операций, отжиг, а также завершающие операции отбортовки, калибровки и подрезки. Металлическое покрытие на заготовку наносят путем химико-термической обработки ее в солевых расплавах хлоридов металлов в течение 5 - 15 мин. Нанесение медного покрытия осуществляют при температуре 400 - 440°С в солевом расплаве состава, мас.% : CuCl 50 - 70; KCl 40 - 25; ZnCl 2 10 - 15. Нанесение оловянного покрытия осуществляют при температуре 240 - 440°С в солевом расплаве состава, мас.% : SnCl 2 85 - 95; KCl 7,5 - 9,5; NaCl 7,5 - 2,5. При деформировании заготовки вытяжкой отжиг осуществляют исходя из указанного неравенства в ф-ле изобретения. 4 з.п. ф-лы, 14 ил.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ТИПА ГЛУБОКИХ СТАКАНОВ ИЗ ЛИСТОВОЙ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ, включающий вырезку круговой заготовки, нанесение противозадирного покрытия из мягкого металла, нанесение смазки, деформирование заготовки за несколько последовательных операций, отжиг, а также завершающие операции обработки, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности путем сокращения технологического цикла и улучшения качества изделий, металлическое покрытие на заготовку наносят путем химико-термической обработки ее в солевых расплавах хлоридов металлов в течение 5-15 мин.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что нанесение медного покрытия осуществляют при 400-440 o С следующим составом компонентов, мас.

CuCl 50-70
KCl 40-25
ZnCl 2 10-5
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что нанесение оловянного покрытия осуществляют при 240-440 o С следующим составом компонентов, мас.

SnCl 2 85-95
KCl 7,5-9,5
NaCl 7,5-2,5
4. Способ по пп. 1-3, отличающийся тем, что деформирование заготовки производят путем вытяжки, а отжиг осуществляют, исходя из следующего неравенства

где M n суммарный коэффициент вытяжки;
n число операций.

5. Способ по пп. 1-3, отличающийся тем, что деформирование заготовки производят путем вытяжки с утонением, а отжиг осуществляют, исходя из следующего неравенства:

где суммарный коэффициент вытяжки с утонением.

Описание изобретения к патенту

Цель изобретения повышение производительности за счет сокращения технологического цикла и улучшение качества изделий.

На фиг. 1-6 и фиг. 7-14 последовательность изготовления деталей соответственно, колбы термоса и сильфонной трубки описываемым способом.

Способ осуществляется следующим образом. Производят вырезку круговой заготовки из листа, на которую наносят противозадирное покрытие из мягкого металла путем химико-термической обработки в ваннах с солевыми расплавами хлоридов металлов при определенном соотношении компонентов в течение 5-15 мин. Так, нанесение медного покрытия осуществляют при температуре 400-440 о С и следующем составе компонентов, мас. CuCl 50-70; KCl 40-25; ZnCl 2 10-5. Нанесение оловянного покрытия осуществляют при температуре 240-440 о С и следующем составе компонентов, мас. SnCl 2 85-95; KCl 7,5-9,5; NaCl 7,5-2,5. Затем, нанеся смазку, производят несколько последовательных операций вытяжки и/или вытяжки с утонением без промежуточных отжигов, определяя момент осуществления отжига исходя из следующих зависимостей:
для процесса глубокой вытяжки
1,58ln 0,5+1,8 -0,6ln , (1) где М n суммарный коэффициент вытяжки,
n число операций;
для процесса глубокой вытяжки с утонением:
1,15 + ln 2,3, (2) где М суммарный коэффициент вытяжки с утонением.

Использование в качестве среды для нанесения медных или оловянных покрытий солевых расплавов на основе соответственно CuCl или SnCl 2 дает следующие преимущества. Данная корзионно-активная среда, взаимодействия с погруженной в нее нержавеющей сталью, разъедает ее поверхностный слой, образуя в значительной степени разрыхленную поверхность. Одновременно с этим идет реакция контактного обмена компонентов стали с ионами меди или олова, находящимися в расплаве. В результате об разуется покрытие (медное или оловянное), а также промежуточный переходный слой, представляющий собой твердые растворы замещения: Сu-(Fe, Ni, Cr) или Sn-(Fe, Ni, Cr). Этому в значительной мере способствует высокая температура расплава.

Однохлористая медь и хлористое олово благодаря сильной гигроскопичности при плавлении подвергаются гидролизу. Для уменьшения их гигроскопичности в составы расплавов вводят KCl и NaCl. Кроме того, для улучшения отмывки расплава на основе CuCl в его состав вводят ZnCl 2 . Поэтому нижние пределы содержания хлоридов натрия и калия обусловлены необходимостью уменьшения гигроскопичности CuCl и SnCl 2 , а нижние пределы содержания хлорида цинка обусловлены возможностью полного удаления с поверхности заготовки остатков расплава, приготовленного на основе CuCl.

Верхние пределы хлоридов калия и натрия связаны с понижением активности ионов олова в расплаве, а верхние пределы хлоридов калия и цинка с понижением активности ионов меди в расплаве.

Температуры процессов обработки определяются таким образом, что нижний предел выбранных интервалов обусловлен температурой плавления солевой смеси, а также малой интенсивностью взаимодействия солевой смеси с заготовкой. Верхний предел связан с увеличением агрессивности расплава и значительными потерями обрабатываемого металла.

Время обработки в солевом расплаве обуславливается следующим. Обработка менее 5 мин нецелесообразна, так как поверхностный слой заготовки еще недостаточно разрыхлен и сцепление металла покрытия с металлом основы незначительно. Более 15 мин выдерживать металл в расплаве также нецелесообразно, поскольку ведет к повышению его коррозии.

Таким образом, после обработки в солевом расплаве образуется композит: мягкое покрытие толщиной 4-6 мкм переходный слой средней твердости толщиной 10-15 мкм основной металл. В результате этого достигается высокая стойкость покрытия в процессах обработки давлением, отсутствие налипания частиц металла на инструмент, снижение сил трения, усилия деформирования и наклепа металла. Для нержавеющей аустенитной стали появляется возможность глубокой вытяжки без промежуточных отжигов и сопутствующих операций, что сокращает технологический цикл, а отсутствие задиров и других дефектов повышает качество изделий.

В отсутствии ограничений по задиростойкости предельные деформации для процессов вытяжки будут определяться только из условия сохранения запаса пластичности по формулам (1) и (2). Если указанные неравенства (1) и (2) выполняются, значит суммарная степень деформации меньше предельной, имеется запас пластичности и операции деформирования можно продолжить. Если неравенство (1) или (2) не выполняются, то это означает, что пластичность исчерпана и для ее восстановления следует производить отжиг.

Перед отжигом с поверхности полуфабрикатов удаляют смазку, а покрытие снимают в типовых растворах кислот, например в растворе азотной кислоты. После отжига покрытие наносят в тех же ваннах солевого расплава при тех же режимах, что и первоначально. Заканчивается процесс изготовления изделий типа глубоких стаканов операциями отбортовки, калибровки и подрезки краевой части.

П р и м е р 1. Изготовление колбы термоса из листовой отожженной стали 12Х18Н10Т. Размеры изделия: высота 192 мм, внутренний диаметр 96 мм, толщина стенки 0,7 мм (фиг. 6).

Последовательность выполнения основных технологических операций следующая.

Вырезка круговой заготовки диаметром 300 мм из листовой стали 12Х18Н10Т толщиной 0,7 мм (фиг. 1). Нанесение медного покрытия в солевом расплаве состава, мас. CuCl 63; KCl 30; ZnCl 2 7; температура расплава 420 о С; время обработки 10 мин. Нанесение смазки состава: хлорпарафин 50% остальное минеральные масла. Четыре последовательные операции глубокой вытяжки (фиг. 2-5) с коэффициентами вытяжки по операциям соответственно: m 1 =0,63, m 2 =m 3 =m 4 =0,8.

Момент осуществления отжига определяют, подставив в зависимость (1) значение суммарного коэффициента вытяжки М 4 =0,63 0,8 0,8 0,8=0,32 и числа операций n=4. Получают неравенство 1,58 ln < 0,5+1,8 0,6 ln или 1,8

Если же осуществить 5-ю операцию глубокой вытяжки без промежуточных отжигов с коэффициентом вытяжки m 5 =0,8, то при М 5 =0,32 0,8=0,256 и n=5 новое неравенство, но уже указывающее на разрушение: 1,58 ln > 0,5+1,8 0,6 ln или 2,17>2,08.

Совместная операция отбортовки, калибровки и подрезки краевой части полученного изделия (фиг. 6). Удаление смазки в растворителе. Снятие медного покрытия в растворе азотной кислоты.

После снятия покрытия изделия имеют гладкую поверхность без каких-либо дефектов.

Без медного покрытия при тех же условиях деформирования была осуществлена только одна операция вытяжки; на 2-й появились дефекты типа задиров, рисок, для ряда изделий имел место отрыв днища.

П р и м е р 2. Изготовление сильфонной трубки из стали 08Х18НХ10Т. Размеры изделия: длина 380 мм, внутренний диаметр 35 мм, толщина стенки 0,26 мм (фиг. 14). Исходная заготовка цилиндрический стакан, предварительно полученный глубокой вытяжкой (без утонения) с размерами: высота 80 мм, внутренний диаметр 35 мм, толщина стенки 1,2 мм (фиг. 7).

Отжиг исходной заготовки-стакана в защитной атмосфере при температуре 1150 о С, время 20 мин. Нанесение оловянного покрытия в солевом расплаве состава, мас. SnCl 2 90; KCl 7,5; NaCl 2,5; температура расплава 340 о С; время обработки 8 мин. Нанесение смазки, в качестве которой используется сухое натриевое мыло.

Подрезка краевой части изделий, удаление мыльной смазки в горячей воде, снятие оловянного покрытия в растворе кислоты.

После удаления покрытия трубки имеют ровную гладкую поверхность.

Без оловянного покрытия при тех же условиях деформирования уже на 1-й операции появляются задиры, на 2-й отрывы днища и другие дефекты.

способ изготовления деталей типа "стакан"

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для получения деталей типа "стакан" со сложным рельефом дна и полостью постоянного сечения. Способ изготовления деталей типа "стакан" из алюминиевых сплавов включает термическую обработку исходной заготовки и последующее ее выдавливание в штампе. Штамп содержит пуансон и матрицу. Используют пуансон с замковой и калибрующей частями и расположенными на поверхности по образующей канавками для соединения полости заготовки с атмосферой. Длина калибрующей части равна глубине стакана. Выдавливание осуществляют до промежуточного запирания металла заготовки в штампе технологической опорой. Опору устанавливают между поверхностями пуансона и матрицы с возможностью перемещения под действием металла по калибрующей части пуансона до упора в его замковую часть. Высота опоры обеспечивает при ее упоре в замковую часть пуансона промежуточное запирание металла в штампе для перераспределения металла по периметру матрицы. Затем опору извлекают из штампа. Осуществляют деформирование заготовки с окончательным формированием боковых стенок и донной части детали. В результате обеспечивается получение детали с параллельными по образующей внутренней и наружной поверхностями, с различной толщиной стенок по периметру, с дном усложненного рельефа за один штамповочный переход. 3 ил.

Способ изготовления деталей типа «стакан» из алюминиевых сплавов, включающий термическую обработку исходной заготовки и последующее ее выдавливание в штампе, содержащем пуансон и матрицу, отличающийся тем, что используют пуансон с замковой частью, калибрующей частью, длина которой равна глубине стакана, и расположенными на поверхности пуансона по образующей канавками для соединения полости заготовки с атмосферой, выдавливание заготовки осуществляют до промежуточного запирания металла заготовки в штампе технологической опорой, которую устанавливают между поверхностями пуансона и матрицы с возможностью перемещения под действием металла выдавливаемой заготовки по калибрующей части пуансона до упора в его замковую часть, после чего технологическую опору извлекают из штампа и осуществляют деформирование заготовки с окончательным формированием боковых стенок и донной части детали, причем используют технологическую опору высотой, обеспечивающей при ее упоре в замковую часть пуансона промежуточное запирание металла в штампе с повышением давления прессования для перераспределения металла заготовки по периметру матрицы.

Известен способ получения глубоких "стаканов" обратным выдавливанием заготовки с отношением диаметра к глубине полости меньшим единицы, штамповочными уклонами 2-4°, с последующей вытяжкой для утонения стенки (см. Ковка и штамповка, справочник, т.2, Горячая объемная штамповка, под редакцией Е.Н.Семенова, М., Машиностроение, 1986, с.210-212). Способ изготовления деталей типа "стакан" из алюминиевых сплавов, в том числе высокопрочных, включает термическую обработку исходной заготовки и последующее выдавливание в штампе. Описанный способ принят за прототип.

Прототип обладает следующими недостатками:

- необходимость изготовления двух штампов;

- увеличенный расход металла на подрезку открытого торца;

- необходимость наличия устройства для снятия детали с пуансона;

- невозможность качественного оформления в детали дна усложненного рельефа.

Изобретением решается задача: повышение качества и технологичности; снижение металлоемкости, трудоемкости и себестоимости.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в том, что предложенным способом получают детали с параллельными по образующим внутренней и наружной поверхностями, с различной толщиной стенок по периметру, в возможности качественного оформления дна усложненного рельефа, глубиной полости 3D (где D - внутренний больший габаритный размер сечения заготовки) за один штамповочный переход.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления деталей типа "стакан" из алюминиевых сплавов, включающем термическую обработку исходной заготовки и последующее ее выдавливание в штампе, содержащем пуансон и матрицу, новым является то, что используют пуансон с замковой частью, калибрующей частью, длина которой равна глубине стакана, и расположенными на поверхности пуансона по образующей канавками для соединения полости заготовки с атмосферой, выдавливание заготовки осуществляют до промежуточного запирания металла заготовки в штампе технологической опорой, которую устанавливают между поверхностями пуансона и матрицы с возможностью перемещения под действием металла выдавливаемой заготовки по калибрующей части пуансона до упора в его замковую часть, после чего технологическую опору извлекают из штампа и осуществляют деформирование заготовки с окончательным формированием боковых стенок и донной части детали, причем используют технологическую опору высотой, обеспечивающей при ее упоре в замковую часть пуансона промежуточное запирание металла в штампе с повышением давления прессования для перераспределения металла заготовки по периметру матрицы.

Способ изготовления деталей типа "стакан" в изотермических условиях в штампе с технологической опорой позволяет получать детали с параллельными по образующим поверхностями матрицы и пуансона, обеспечивает возможность качественного оформления дна усложненного рельефа, глубиной полости 3D (D - внутренний больший габаритный размер сечения заготовки) за один штамповочный переход.

Конструкция применяемой оснастки обеспечивает съем детали с пуансона без специального приспособления, не требует выполнения на пуансоне уклонов, препятствует осевому смещению пуансона в начальной стадии формирования заготовки, обеспечивает полное заполнение гравюр матрицы и пуансона, позволяет уменьшить вес исходной заготовки.

Технологическая опора представляет собой "кольцо", установленное между параллельными по образующим поверхностями матрицы и пуансона, высота кольца выбирается соответствующей положению запирания объема металла и размерами сечения, обеспечивающими возможность перемещения по калибрующей части пуансона, например высота кольца соответствует 0,5 внутренней высоты стакана.

Выполненное таким образом "кольцо" служит технологической опорой формующей части пуансона от осевых смещений, связанных с появлением силовых составляющих из-за неравномерности течения и степени деформируемости металла по сечению формируемой заготовки, а запирая промежуточный объем штампа служит перераспределению давления на объем металла в различных точках и, соответственно, точному заполнению гравюр матрицы и пуансона.

Пуансон выполнен с замковой и калибрующей частью, равной глубине выдавливаемого стакана, и снабжен канавками, расположенными по образующей по критическим точкам рельефа сечения (для круглого сечения по периметру равномерно) и начинающимися выше радиуса формующей части пуансона. Выполнение канавок на калибрующей поверхности пуансона не позволяет получить полностью замкнутое пространство между пуансоном и внутренней частью детали за счет невозможности заполнения металлом канавок на стадии штамповки с удаленной опорой, в результате чего отсутствует эффект вакуумирования и при соблюдении условия отличия площадей наружной поверхностей детали S H и внутренней S BH , как S H >S BH , что позволяет детали оставаться в матрице и легко выниматься затем толкателем.

Вышеизложенное позволяет использовать в качестве исходной заготовки заготовку минимального объема, одновременно исключив брак изделий по высоте и толщине стенок, снизить энергозатраты, уменьшить цикл изготовления детали, снизить трудоемкость при изготовлении детали типа "стакан" как простой, так и сложной формы.

Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, не известны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать, что заявляемое решение является новым и обладает изобретательским уровнем.

Способ поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично изображено начало и запирание объема заготовки в полости штампа; на фиг.2 - сечение А-А; на фиг.3 - примеры получаемых деталей типа "стакан".

Способ реализуется следующим образом. В предварительно нагретую до температуры нагрева заготовки 1 матрицу 2 устанавливают заготовку 1 диаметром, большим диаметра пуансона и меньшим диаметра матрицы. Затем в матрицу 2 устанавливают технологическую опору 3. Свободным ходом подвижной траверсы штампа пуансон 4 опускают до контакта с заготовкой 1, при этом технологическая опора 3 упирается торцем в поверхность заготовки 1, надежно фиксируют пуансон 4 от осевых смещений. Включают рабочий ход штампа по достижении пуансоном 4 удельного давления на заготовку выше предела текучести штампуемого материала, металл выдавливается навстречу движению пуансона, тем самым передвигая вверх технологическую опору 3. Движение технологической опоры 3 прекращается при упоре ее в торец замковой части 5 пуансона 4, давление прессования начинает расти и при достижении определенного значения происходит выдержка некоторое время на достигнутом давлении. При этом в запертом объеме штампа происходит полное заполнение гравюр дна матрицы 2 и пуансона 4, перераспределение металла по периметру, устранение фестонистости. Пуансон 4 выводят, толкателем 6 поднимают заготовку 1 с технологической опорой 3, которую далее удаляют, опускают толкатель 6, вновь опускают пуансон, включают рабочее давление, заготовка 1 формируется полностью, причем сформированный за предыдущий цикл объем заготовки служит опорой для пуансона от осевого смещения и снижает неравномерность заполнения полости штампа, верхний край заготовки остается ровный. При обратном ходе пуансона готовая деталь типа "стакан" остается в матрице и выталкивается толкателем, что обеспечивается большей площадью поверхности детали, образуемой гравюрой матрицы по сравнению с поверхностью пуансона и отсутствием эффекта вакуумирования между деталью и пуансоном, обусловленным наличием на пуансоне канавок 7, выполненных по образующей поверхности.

Пример 1. Проводилось изготовление детали типа "стакан" за один штамповочный переход методом обратного прессования из высокопрочного алюминиевого сплава В95ПЧ. Исходная заготовка 125×100 мм, весом 3,840 кг нагревалась до температуры 400±10°С в камерной печи сопротивления. В нагретую оснастку до температуры 400±10°С укладывали заготовку, нагретую до температуры 400°С, далее опускали в матрицу технологическое кольцо с размерами 125× 106×L, где L=150. Затем наносили смазку, предварительно нагретую до 110°С. Деформировали заготовку под определенным давлением и выдерживали 10 15 секунд. Поднимали пуансон, извлекали кольцо, вновь наносили смазку, деформировали заготовку под давлением с выдержкой 20 30 секунд. Поднимали пуансон, извлекали деталь из матрицы. При этом заполнение торца заготовки, рельефа донной части было качественным. В результате изготовления получена деталь высотой 285 мм, наружный диаметр 125, внутренний 106.

Таким образом, описанный выше способ изготовления деталей типа "стакан" по сравнению с прототипом позволяет повысить качество, технологичность, снизить металлоемкость, трудоемкость и себестоимость.

Читайте также: