Способ изготовления поковок типа панелей с разносторонне расположенными выступами

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и служит для получения заготовок типа панелей с разносторонне расположенными выступами из труднодеформируемых сплавов. Сущность изобретения: для получения панелей с разносторонне расположенными выступами формируют компенсирующие выступы, которые на заключительной стадии процесса устраняют, формуя основной до требуемой высоты. Компенсирующие выступы располагают напротив основных с противоположной стороны поковки. Геометрические параметры компенсирующих выступов должны удовлетворять следующим соотношениям И ЈpSi; (Hl-H)(Hl-H), где m - число основных выступов; Si и S2 - ширина основания основного и компенсирующего выступа; Н и h - высота основного и компенсирующего выступов на предварительном этапе деформирования; Н1 - заданная высота основного выступа. 9 ил. ел с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 21 J 5/00, 5/12

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ

pm 4

0 (л) (21) 4853841/17 (22) 03.05.90 (46) 23.01.93. Бюл, ¹ 3 (71) Краматорский индустриальный институт (72) В.Н.Ефимов, В,В.MàêoBåöêèé, Е.П.Суров, А,С.Перебейнос и В.П,Оськин (56) Авторское свидетельство СССР

N 1532173, кл, В 21 J 5/12, 1987. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОКОВОК

ТИПА ПАНЕЛЕЙ С РАЗНОСТОРОННЕ РАСПОЛОЖЕННЫМИ ВЫСТУПАМИ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и служит для получения заготовок типа панелей с разносторонне расположенными выступами из труднодеформируемых сплавов. Сущность изобретения: для получения панелей с разносторонне расположенными выступаИзобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для получения заготовок типа панелей с разносторонне расположенными выступами, высота которых существенно больше толщины полотна панели. Поковки могут быть из титановых и других труднодеформируемых сплавов, и используемых в качестве полуфабрикатов в авиационной промышленности, Известен способ ковки пластин, включающий в основном протяжку заготовки в ширину и в длину в определенной последовательности с кантовкой на угол 90, правку по боковым граням, а также протяжку в длину до толщины 0,25 — 0,3 ширины. Однако известный способ получения ковкой поковок типа пластин не может быть эффективен,. Ы„1789317 А1 ми формируют компенсирующие выступы, которые на заключительной стадии процесса устраняют, формуя основной до требуемой высоты. Компенсирующие выступы располагают напротив основных с противоположной стороны поковки. Геометрические параметры компенсирующих выступов должны удовлетворять следующим соотношениям

2 2 Р

2 —,(Н -Н) >и 1,/ — "(Н-Н), где m — число основных выступов; Sl и Яг— ширина основания основного и компенсирующего выступа; Н и h — высота основного и компенсирующего выступов на предварительном этапе деформирования; Н вЂ” задан1 ная высота основного выступа. 9 ил, при изготовлении заготовок типа панелей (т.е, пластин с элементами граней и ребер), т.к. наличие в заготовке выступающих конструктивных элементов влечет за собой искажение формы получаемой заготовки из-за неоднородности деформации, т.е, наличие зоны затрудненной деформации в зоне образования выступа. Неоднородность деформации в свою очередь ведет к наличию остаточных напряжений, что влечет потерю качества из-за коробления заготовки.

Известен молотовой штамп для получения высоких элементов фигуры с малыми радиусами закругления, где повышение качества поковок достигается за счет того, что поверхность облойной канавки в верхней поковке очерчивается двумя расположенными над выступами прямолинейными уча1789317 стками, расположенными под углом один относительно другого 100 — 145, кроме того, расстояние ме>кду каждым прямолинейным участком верхней половины и полукруглым выступом нижней половины равно 0,65 — 0,8 высоты облойного мостика. Приведенный штамп обеспечивает получение высоких выступов как центральных так и удаленных от центра, обеспечивая полное заполнение этих элементов, Тем не менее способ получения выступов не может быть эффективен при получении заготовок типа панелей, так толщина панели мала по отношению к одному по крайней мере из линейных размеров основания, что влечет за собой недостаточное заполнение полости выступа.

С другой стороны, известен также способ и устройство для изготовления полос, имеющих выступы. В способе наносятся предварительно V-образные разделительные канавки, а затем после формования дополнительных элементов они переформовываются в выступы, нависающие над плоскими участками. Однако участок между выступами имеет достаточно тонкую стенку и после окончания деформирования наблюдается тем не менее волно, образное коробление полуфабриката идентично расположению полученных выступов. Кроме того, выступы имеют нависающую форму, следовательно последующая переформовка затруднительная из-за возмо>кного образования зажимов.

Наиболее близким является способ получения изделий типа ребристых панелей, заключающийся в том, что для повышения качества изделий и снижения энергоемкости при предварительном профилировании заготовки получают полуфабрикат переменного сечения с высотой, увеличивающейся от центра к периферии, и шириной не менее расстояния между крайними ребрами изделия. Тем не менее данный способ не позволяет значительно снизить величину неоднородности деформации и следовательно существенно улучшить качество заготовок.

Цель изобретения — повышение качества панелей с разносторонне расположенными выступами за счет уменьшения влияния зон затрудненной деформации.

Поставленная цель, в способе по которому заготовку подвергают предварительному профилированию путем формования компенсирующих выступов и последующему формированию основных выступов до заданной высоты путем перераспределения металла, достигается тем, что предварительно нагретую исходную заготовку 1 штампуют с образованием на предварительном переходе основных 9 и компенсирующих 10 выступов, расположенных напротив основных с противоположной

CTOpOHbl l10KOBKM C ши >иной OCHOBBHNSI Sg Vl высотой h < Н, где Н вЂ” высота основного ! выступа, При этом сечение компенсирующих выступов выполняют соответственно сечению основных выступов, На заключительном переходе штамповки происходит переформовка компенсирующих выступов до необходимой формы и размеров полотна панели и выступов, Расположение компенсирующих выступов напротив основных с противоположной стороны поковки компен"5 сирует прогиб, приводит к возникновению деформационного поля противоположного направления, которое компенсирует первоначальные деформации, С учетом того, что основные и компенсирующие выступы можно аппроксимировать в первом приближении треугольниками с высотами Н и h, и шириной основания S> и Sz, с учетом того, что после деформирования компенсирующих выступов высота основных выступов принимает значение Н, а ширина основа1 ния остается прежней, а также с учетом приближенного сохранения объема и очевидностью того, что верхними пределами ширины основания компенсирующего выступа S2 и его высоты h будут являться соответствующие геометрические параметры основных выступов, будут справедливы следующие соотношения:

S1>S2 (p м, 2 — 2(Н - Н) > (Н-Н), 2 где m — число основных выступов.

Отличительными признаками изобрете40 ния являются: компенсирующие выступы располагают напротив основных; компенсирующие выступы располагают с противоположной стороны поковки; компенсирующие выступы выполняют с основанием и высо45 той, определяемыми из следующих выражений:

50 2 где Sz u h — соответственно ширина основания и высота компенсирующих выступов;

S< и Н вЂ” соответственно ширина основания и высста основных выступов на предва55 рительном этапе деформирования;

Н вЂ” заданная высота основного выстуI па;

m — число основных выступов.

На фиг, 1 показана предварительно нагретая заготовка 1, служащая полуфабрика1789317 том для последующих операций; на фиг, 2— заготовка типа панели 2 с двумя разносторонними выступами, 3 ее форма после коробления; на фиг, 3 — сечение А — А на фиг. 2; на фиг. 4 — заготовка 4 с четырьмя разносторонними выступами, ее форма после коробления 5; на фиг. 5 — сечение Б — Б на фиг. 4; на фиг, 6 — формовка в штампе 6 на заготовке 8 с четырьмя разносторонними основными выступами 9 двух компенсирующих 10; на фиг, 7 — формовка в штампе 7 на заготовке 11 с двумя разносторонними основными выступами 12 двух компенсирующих 13; на фиг. 8 — 9 — формы окончательных штампов

14, 15 для получения заготовок 2, 4, Изобретение осуществляется следующим образом.

Предварительно выбираем заготовку 1 сечением 1 200 х 200 из титанового сплава ВТ 22, нагреваем до температуры

960 С с целью получения заготовки длиной

920 мм, шириной 110 мм с четырьмя разносторонне расположенными выступами высотой Н = 134 мм и шириной основания

SI = 128 мм, фиг. 4. Деформируем исходФормула изобретения

Способ изготовления поковок типа панелей с разносторонне расположенными выступами, включающий предварительное профилирование заготовки путем формования компенсирующих выступов и последующее формование основных выступов до заданной высоты путем перераспределения металла, образующего компенсирующие выступы, отличающийся тем, что, с целью повышения качества получаемых изделий, компенсирующие выступы располагают напротив основных с противоположной стороны поковки, при этом компенсирующие выступы выполнены ную заготовку 1 в заготовительном ручье, фиг, 6 с целью создания четырех основных

9 и двух компенсирующих выступов 10, после штамповки в заготовительном ручье

5 получаем компенсирующие выступы 10, с учетом, что для основных 9 высота начальная Н = 2/3 Н = 2/3 х 134 = 89 мм, тогда с учетом выше приведенных соотношений для обеспечения гарантированного запаса

10 металла, обеспечивающего компенсацию неоднородности деформации принимаем

h =g — (134 — 89) = 65 мм, Я2 = g — 128 =

2

=184 мм

15 После этого завершается создание полуфабриката, заготовка извлекается из предварительного штампа и производится обрезка облоя, затем полуфабрикат нагревается до температуры 960 .С. После нагре20 ва заготовка помещается в окончательный штамп, фиг. 9. В окончательном штампе полуфабрикат приобретает форму, заданную к изготовлению: фиг. 4. После окончания штамповки заготовка извлекается из

25 штампа, производится обрезка облоя. с основанием и высотой, определяемыми из следующих выражений; — Я >Я вЂ” /Й S>>,. 2

2 — (Н - Н) > h лтг(Н -Н), — У2 где Я и h — соответственно ширина основания и высота компенсирующих выступов;

SI и Н вЂ” соответственно ширина основания и высота основных выступов на предварительном этапе деформирования;

H — заданная высота основного выстуI па;

m — число основных выступов.

1789317

Фиг. 2

Фиг. 4

1789317

@ИГ 9

Составитель В. Маковецкий

Техред М.Моргентал Корректор Н, Гунько

Редактор Т. Иванова

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

Заказ 317 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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