Устройство для осадки заготовок из труднодеформируемых материалов

 

1.УСТРОЙСТВОДЛЯ ОСАДКИ ЗАГОТОВОК ИЗ ТРУДНОДЕФОРМИРУЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее верхНИИ и нижний бойки и установленную на I 5 нижнем бойке оболочку из малопластичного материала с отверстием для раамещения заготовки, отличаю it бвс я тем, что, с целью улучшения качес ва получаемых изделий, оно снабжено ксльцом, установленным на нижнем бойке жонцентрично оболочке, отверстие которого выполнено расширяющимися от основания к верхнему торцу, при этом периметр внутренней кромки кольца составляет 1,1 - 2,О периметра оболочки , а его высота - 0,5 - 1,0 высоты изделия. 2. УстрЫ1ство по п. 1, о т л и ч а ю ш е е с я тем, .4to отверстие в обо дочке выполнено расширяющимся в сторону вершего бойка, а высота обопочки составляет 1,1 - 2,О высоть заготовки .

СОЮЗ И ВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(5ц, В 21 Ю 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

Ъу ., . е,".

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ „" : т.,:,, "Ф,., . (2 1) 3418194/25-27 . (22) 02.04.81 (46) 23.09.83. ..Бюп. )ф 35 (72) М.В.Веллер, Ю.С.Коняев, Е,В.Попяков и В.Ф.Кулибаба (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт физики высоких дамений АН СССР (53) .621,73 (088.8). (56) 1. Могучий Л,Н. Обработка давпением .труднодеформируемых матер.иапов. М., Машиностроение, 1976, с.60-84, 2, Авторское свидетельство СССР по заявке % 2945774/27,êë, В 213 5/ОО,.

25,06.80. (прототип). 1 (54) (57) 1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСАДКИ

3А ГОТОВОК ИЗ ТРУДНОДЕФОРМИРУЕ

МЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее верхний и нижний бойки и установпенную на

„„SU„„>042864 А нижнем бойке оболочку из малопластич- ного материала с отверстием дпя раэме1 шения заготовки, î т л и ч а ю «л е ес я тем, что, с цепью улучшения качеств ва получаемых иэделий, оно снабжено капьцом, установпенным на нижнем бойке .жонцентрично ободочке, отверстие которого выпопнено расширяющиМся от основания к верхнему горну, при атом периметр внутренней кромки копьца составляет 1,1 - 2,0 периметра обопочки, а его высота - 0,5 — 1,0 Высоты изделия.

2. Устройство по и. 1, о т и и ч аю ш е е с я тем,,чго отверстие в обо почке выпопнено расширяющимся в сто- Е

1 рону- верхнего бойка, а высота обапоч ки составпяет 1,1 — 2,0 высоты заготовки.

1042864

ЗО

Изобретение относится к обработке металлов даыением и може быть использовано для пластической деформации заготовок из труднодеформируемых материалов осадкой, 5

Известно устройство для осадки за, готовок из труднодеформируемых материалов, включающее бойки, между которыми размещена заготовка, помещенная в толстостенную цилиндрическую оболоч- t0 ку.иэ металла. Это устройство позволяет создать в материале заготовки больв шие напряжения объемного сжатия за счет бокового подпора со стороны оболочки, При этом пластичность обраба- 15 тываемого материала повышается и удается осаживать хрупкие материалы. ,Бля изготовления оболочек применяют металлы и сплавы с высокой прочностью и пластичностью t 1 3 °

Однако оболочка обычно используется однократно, так как после осадки ее приходится разрезать. Это вызывает значительный расход металла на изготоыение оболочек. другим недостатком уст- 25 ройства яыяется высокая трудоемкость изготовления оболочек и значительные затраты на их изготоыение и удаление, особенно при осадке заготовок сложной конфигурации.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности яыяется устройство дпя осадки заготовок из труднодеформируемых материалов, содержащее верхний и нижний бойки и устаноыенную на нижнем бойке оболочку иэ малопластичного материала с отверстием для размещения заготовки 2 j

К недостаткам устройства .. следует отнести разрушение изделий, вызванное неустойчивым течением материала оболочки,. часто сопровождающимися радиальными выбросами этого материала, применение формованных обапочек из порошков минералов также приводит к разрушению изделий из некоторых малопластичных материалов, вследствие недостаточного подпора, создаваемого пористой оболочкой, что сужает диапазон обрабатываемых малопластичных материалов.

Белью изобретения яыяется улучшеННе качества получаемых изделий.

Укаэанная цель достигается тем, что устройство для осадки заготовок из труднодеформируемых материалоВ, содержащее верхний и нижний бойки и установ55 ленную на нижнем бойке оболочку иэ ма,лопластичного материапа с отверстием для размеитения заготовки, снабжено

2 кольцом, установленным на нижнем бойне концентрично оболочке, отверстие которого выполнено расширяющимся от основания к верхнему торцу, при этом периметр внутренней кромки кольца составляет 1,1 — 2,0 периметра оболочки, а его высота - 0,5 — 1,0 высоты изделия, Отверстие в оболочке выполнено расширяющимся в сторону верхнего бойка, а высота оболочки составляет 1,1 - 2,0 высоты изделия.

На чертеже изображено устройство дпя осадки заготовок иэ труднодеформи.руемых материалов, общий вид.

Устройство состоит иэ верхнего бойка 1, нижнего бойка 2, между которыми устаноыена оболочка, 3, выполненная, например, из литографского камня (ТУ 21 ГССР 58-75) или мела (ГОСТ 452-67, ГОСТ 17498-72, ГОСТ 1498-64). Оболочку изготавливают либо точением иэ природных блоков укаэанных минералов, либо прессуют из порошков, либо выполняют из тестообразной смеси порошка минерала с водой. путем формовки с последующей сушкой, В отверстии оболочки 3 помещена осаживаемая заготовка 4.. Оболочка 3 помешена в кольцо 5, выполненное, например, из стали. Отверстие в оболочке 3 выполнено расширяющимся в сторону верхнего бойка 1, причем форма поверхности 6 отверстия может быть конической, выпуклой или вогнутой; Выпуклая форма поверх ности 6 предпочтительна, так как отсутствуют острые кромки, что благоприятно дпя транспортировки оболочек и сборки устройства с точки зрения отсутствия сколов по кромкам, Расширяюшаяся форма отверстия обопочки 3 обеспечивает. получение полости 7, размер которой зависит от плотности материала оболочки. Чем меньше плотность материала оболочки, тем больше объем полрсти 7.

Например, при выполнении оболочки иэ природного блока литографического камня глубина полости tl = Н вЂ” (0,8 — 0,9) h5, где Н - высота оболочки, ттЗ— высота заготовки. Наибацьший диаметр отверстия при этом .В = (1,2-1,3) d> где Q - диаметр отверстия оболочки, с35 - диаметр заготовки. Если оболочка выполнена иэ формованного порсзцта литографского камня или мела, "Ь = Н(0,1 - 0,2) h 5, а Э = (1,5 - 3,0)х

«д .. Соответствующим выбором размеров полости 7 и соотношения высот ободочки и заготовки достигается оптималь3 10428 ное уплотнение материала оболочки при осадке, создание достаточного давления бокового подпора на заготовку и умень:— шение разрушения иэделия 8, Полость 9 кольца 5 может иметь цилиндрическую ипи коническую форму пов.-ерхности 10.

Ь

Геометрические параметры обопочки и копьцга принимают в зависимости от материала обопочки. Нижний предел высоты оболочки, равный 1, 1 высоты эаго -, t0 товки, принимают для монолитных обопо- чек. Двльнейшее уменьшение высоты обопочки приводит к снижению давпения подпора, поскопьку модуль упругости бопьшинства минералов, которые могут быть применены Лпя изготовления обо-, почек, ниже модуля упругости материала заготовки.

Верхний предел высоты оболочки> равный двум высотам заготовки, при- 20 нимают дпя пористых, формованных из порошка обопочек, отверстия которых сипьно расширяются кверху. Входной угоп такой воронки допжен превышать угол естественного откоса обпомков оболочки 25 после ее разрушения в процессе осадки, что необходимо Лпя предотвращения скатывания обпомков обопочки на верхний торец заготовки, Дальнейшее увепичение высоты обопочки потребует увеличе- 30 ния ее диаметра (при сохранении мини; мально допустимого входного угла воронки), Это, в свою очередь, вызывает ускоренный и неоправданный рост усилия пресса.

Нижний предел высоты .копьца определяется экспериментально, исходя из необходимости предотвращения выстрелов" и ппастической деформации копьца, При дальнейшем уменьшении высоты копь- 40 ца обломки оболочки высыпаются на его верхний торец, спрессовываются, образуя т.-истый слой, и копьцо перестает контропировать течение обопочки. Верхний предел высоты копьца соответствует высоте 45 издепия..

Нижний предел периметра внутренней кромки копьца, равный 1,1 периметра ободочки, назначают ввиду необходимос- " ти создания технодогического зазора между обопочкой и копьцом В спучаях, Состави тел

Редактор P,Бицика Техред Ж.Ка

64 4 когда контуры кольца и оболочки в плане совпадают по форме, Верхний предел, равный двум периметрам обопочки, наэначают в тех спучаях, когда копьцо не имеет воронки, высота катьца меньше высоты иэделия, а контуры кромок оболочки и копьца разпичаются по форме.

Например копьцо технологически выгодно выпопнять с кругпым отверстием, а внешний контур обопочки — квадратным. или шестигранным; поскольку исключаются отходы материала обопочки при формовке эа счет более экономичного раскроя и создается возможность применять высоко-производительные методы. формовки, в частности, прокатку, Дапьнейшее увепичение периметра внутренней кромки копьца снижает эффективностЬ предотвращения

"выс трепов", Устройство работает спедуюшим образом.

При сближении:бойков 1 и 2 под де гствием усилии пресса материал обопочки 3 сжимается, В начале хода сжатия происходит разрушение и дробление материала оболочки 3 и запоцнение полос-. ти 7 вокруг заготовки 4 и полости 9 в кол.ьце 5. По мере сбпижения бойков материал обопочки 3 уплотняется и к моменту подхода верхнего бойка 1 к торцу заготовки 4 на ее боковую поверхность воздействует уже высокое давление подпора. Форма и размеры обопочки 3 позвопяют осуществлять сжатие обопочки 3 без попадания матерна|а обопочки .на верхний торец заготовки 4, Размеры кольца 5 и форма его внутренней поверхности 10 позвопяют исключить выбросы материала обопочки иэ зоны сжатия, Иальнейшее движение бойка 1, соприкасающегося с торцом заготовки 4, приводит к ее осадке, По окончании процесса осадки осушествпяют обратный ход поршня пресса, разводят бойки 1 и 2 и извлекают изделие 8 вместе с деформированной обопочкой 3 из копьца 5.

По сравнению с известным усгройством использование изобретения позвопяет повысить качество попучаемых изделий, ь Н.Жипьцов степевич Корректор A.Ïîâõ. Заказ 7197/12 Тираж 686 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-О5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4