Штамп для сверхпластической формовки деталей из листовых заготовок

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к штампам для сверхпластической формовки деталей из листовых заготовок. Цель изобретения - повышение качества формовки деталей коробчатой формы. Штамп содержит матрицу 1 с формообразующей полостью и крышку 2. Матрица и крышка имеют герметично соединяемые между собой фланцы, на сопрягаемых поверхностях которых размещены чередующиеся выступы 5 и соответствующие им углубления 4. Выступы 5 и углубления 4 расположены по замкнутому контуру 6 в форме ломаной линии, содержащей по меньшей мере восемь прямолинейных участков. Четыре точки пересечения этих участков расположены на минимальном удалении от близлежащих середин сторон вытяжного очка матрицы. Остальные точки пересечения находятся в зонах, примыкающих к углам вытяжного очка, на расстоянии от этих углов, превышающем величину упомянутого минимального удаления. В результате сверхпластической формовки деталей коробчатой формы в данном штампе обеспечивается уменьшение разнотолщинности стенок, и следовательно, повышение качества полученных деталей. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО1.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) SU On (У1) В 21 D 26/02

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4619205/25-27 (22) 12 ° 12.88 (46) 15.11.90. Бюл. Р 42 (72) А.С.Анищенко, M.П.Найденов, А.П.Андрющенко, А.Б.Добычин, Д.И.Чашников и В.И.Криворотов (53) 62.7.073(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 721179, кл. В 21 D 26/02, 21.08.78. (54) ШТАМП ДЛЯ СВЕРХПЛАСТИЧЕСКОЙ ФОРМОВКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ЛИСТОВЫХ ЗАГОТОВОК (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности, к штампам для сверхпластической формовки деталей из листовых заготовок.

Цель изобретения — повышение качества формовки деталей коробчатой формы. Штамп содержит матрицу 1 с формообразующей полостью и крышку 2. Матрица и крьппка имеют герметично соединяемые между собой фланцы, на сопря-! гаемых поверхностях которых размещены чередующиеся выступы 5 и соответствующие им углубления 4. Выступы 5 и углубления 4 расположены по замкнутому контуру в форме ломаной линии, содержащей по меньшей мере восемь прямолинейных участков. Четыре точки пересечения этих участков расположены на минимальном удалении от близлежащих середин сторон вытяжного очка матрицы. Остальные точки пересечения находятся в зонах примыкающих к углам вытяжного очка, на расстоянии от этих углов, превышающем величину упомянутого минимального удаления. В результате .сверхпластической формовки деталей коробчатой формы в данном штампе обеспечивается уменьшение разнотолщинности стенок и, следовательно, повышение качества полученных деталей.

2 ил.

1606233

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в качестве оснастки для формовки сжатым газом в режиме сверх5 пластичности коробчатых деталей.

Цель изобретения - повышение качества формовки деталей коробчатой формы.

На Фиг.1 представлен штамп в исходном положении (слева) и в работе (справа); на фиг„2 - матрица, вид сверху.

Штамп содержит матрицу 1 и прижимную крышку 2 с фланцами (фиг.! и 2).

Матрица 1 имеет вытяжное очко 3 прямоугольной формы в плане со стороны ."а и Ь (фиг.2). На сопрягаемых поверхностях фланцев крышки 2 и матрицы 1 выполнены углубления 4 и выступы 5 2О одного (в данном случае) или нескольких замкнутых контуров 6 для обеспечения герметичности прижима заготовки 7. В частности, выступы 5 выполнены в матрице 1 и имеют треугольный 25 профиль, углубления 4 выполнены в крышке 2 и имеют прямоугольный профиль. При смыкании матрицы 1 и крышки

2 выступы 5 входят в углубления 4.

Кроме того, каждый из контуров 6 вы- 3р полнен в форме ломаной линии, содержащей по крайней мере, восемь прямолинейных участков (в данном случае двенадцать) Четыре точки пересечения этих участков (КэХ эМэЫ) расположены на минимальном удалении 5 от близлежащих середин сторон о и Ь вытяжного очка 3. Удаление | определяется радиусом перетяжной кромки очка 3. Остальные точки пересечения (в данном случае 8: В,С,D,E,Ð,Р,К,T) находятся на участках прижимной поверхности, примыкающих к углам вытяж" ного очка 3, и удалены от углов иа расстояния oL и a%, превышающие О . 45

Примыкающими к углам вытяжного очка

3 следует считать участки, отсекаемые от матрицы 1 (крышки 2) взаимно перпендикулярными выносными линиями, определяющимися размерами yLи ) 5О и пересекакнцимися в углу вытяжного очка 3. Разности расстояний (g — 8) и () - g ) пропорциональны глубине формуемых коробок и величинам сторон И и Ь вытяжного очка 3. Коэффициент

1 пропорциональности зависит от сверхпластичных свойств материала эаготов" ки 7 и определяется экспериментально.

Если примыкающие к углам очка 3 точки (С и D Е и F и т,д.) попарно соединить, сделав пересечение прямолинейных участков контура 6 в углах матрицы 1 (крышки 2), то число прямолинейных участков (фиг,2) уменьшится до восьми. Наиболее подходящий контур

6 выбирается из условия простоты его изготовления на имеющемся оборудовании. Для подачи газа в формуемую полость предназначен канат 8.

Штамп работает следующим образом.

Заготовку 7 из сверхпластичного металла или сплава укладывают на крышку 2 и герметично прижимают матрицей 1. Герметичность прижима обеспечивают частичным деформированием фланца заготовки 7 выступами 5 треугольного профиля в полость углублений 4 прямоугольного профиля. Затем заготовку 7 со штампом, помещенным в изотермический штамповый блок, нагревают до температуры сверхпластичности деформируемого материала, подают, например, через канал 8 газ под давлением в полость крышки 2 и формуют заготовку 7 в полость вытяжного очка 3 с образованием иэделия типа коробки, После этого сбрасывают давление в полости крышки 2, размыкают матрицу 1 с крышкой 2 и снимают с крышки 2 деталь, застрявшую по фланцу в полостях углублений 4.

Сверхпластическая формовка деталей происходит за счет утонения свободной (незажатой матрицей 1 и крышкой 2) поверхности за" îòîâêè 7 и характеризуется неравномерностью деформации, определяемой влиянием герметичности прижима фланца. Чем дальше от вытяжного очка 3 прижим фланца заготовки 7, тем меньше утонение стенок детали в этих местах за счет вовлечения в процесс деформации зон фланца, находящихся между очком 3 и прижимом.

Сверхпластическая формовка коробчатых деталей характеризуется максимальным утонением стенок в зонах сопряжения боковых стенок с дном, причем утоление в зонах трехгранных углов значительно больше, чем на участках сопряжения середины боковых стенок с дном.

Удаление прижимного контура от угловых зон очка 3 в направлениях, перпендикулярных gи Ь, обеспечивает вовлечение в процесс деформации примыкающих к этим зонам участков

5 1606 фланца заготовки 7, в результате чего снижается утонение детали в этих местах при том же или несколько возросшем утонении остальных зон поверхности заготовки 7, для которых

5 прижимной контур максимально приближен к вытяжному очку 3.

Отформованная таким способом деталь характеризуется меньшей разнотолщинностью стенок и, следовательно, лучшим качеством.

Разности (ф, — 8) и (g- E) должны быть тем больше, чем больше глубина детали и длина близлежащей стороны очка 3 и чем ниже уровень сверхпластичйых свойств материала заготовки 7о оОднако эти разности не должны превышать величины, равной 0,4 длины наименьшей стороны очка 3, по- 20 скольку в противном случае лишь возрастает расход металла при сохранении той же разнотолщинности стенок.

Замкнутый контур 6 для прижима прямоугольной заготовки 7 проще изгото- 25 вить, чем прижимной контур, который определяется контуром вытяжного очка

3. В частности, в данном штампе на прижимных поверхностях матрицы 1 и крышки 2 фрезеруют идентичные ломаные контуры углублений 4, в том числе с их выходом эа пределы прижимных поверхностей (тбчки В, С, D, Е, R, P, F, Т), после чего в углубления матрицы i запрессовывают предварительно гнутую полосу из жаропрочного

35 сплава, заостренную со стороны, обращенной к крышке 2.

Предлагаемое устройство обеспечивает штамповку деталей коробчатой

233

6 формы, например кожухов регистрационной аппаратуры из сплавов 1561, 1570 с разнотолщинностью стенок, входящей в допуски на размеры.

Формул а из обретения

Штамп для сверхпластической формовки деталей из листовых заготовок, содержащий матрицу с формообразующей полостью и крышку, выполненные с фпанцами и герметично соединенные между собой по поверхности фланцев, при этом на сопрягаемой поверхности фланца одной из деталей выполнены чередующиеся углубления, расположенные по замкнутому контуру, а на сопрягаемой .поверхности фланца другой детали выполнены соответствующие упомянутым углублениям выступы, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества формовки деталей коробчатой формы, замкнутый контур выполнен в форме ломаной линии, содержащей по меньшей мере восемь прямолинейных участков, при этом четыре точки пересечения прямолинейных участков расположены на взаимно перпендикулярных осях симметрии поперечного сечения формообразующей полости матрицы, а остальные точ" ки пересечения расположены в зонах, примыкающих к углам поперечного сече" ния формообразующей полости, на расстоянии от этих углов, превышающем расстояние от упомянутых четырех точек до соответствующих сторон поперечного сечения полости.

1606233

Составитель Н„Пожидаева

Редактор M.Ïåòðîâà Техред Л.Сердюкова Корректор В.Гирияк

Заказ 3513 Тираж 605 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101