Способ получения металлических втулок с градиентным субмикро- и нанокристаллическим состоянием материала

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам изготовления втулок с субмикро- и нанокристаллической структурой. Получают полую заготовку и осуществляют последующую обработку ее внутренней поверхности многократным возвратно-поступательным осевым перемещением пуансона с одновременной обкаткой и обжимом наружной поверхности в роликовой матрице. Роликовую матрицу вращают с угловой скоростью вращения ω_м. При этом прижиму сообщают вращательное движение с постоянной скоростью ω_пр=0,001ω_м. В результате повышается производительность. 1 ил.

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам изготовления металлических втулок.

Известен способ изготовления втулок, включающий получение полой заготовки и последующую обработку ее внутренней поверхности многократным возвратно-поступательным осевым перемещением раздающего инструмента - пуансона, и одновременно наружной - обкаткой с обжимом в роликовой матрице с фиксацией торцов заготовки.

Однако известный способ имеет следующий недостаток: вследствие относительно незначительности деформации за один цикл обработки достижение достаточной для образования субмикро- и нанокристаллической структуры материала накопленной деформации требуется совершение большого количества циклов обработки, что снижает производительность процесса и, соответственно, увеличивает его стоимость и стоимость готового изделия.

Задача, на решение которой направлено изобретение, - повышение производительности получения металлических втулок с субмикро- и нанокристаллическими состояниями материала.

Это достигается тем, что в способе изготовления втулок, включающем получение полой заготовки и последующую обработку ее внутренней поверхности многократным возвратно-поступательным осевым перемещением пуансона с одновременной обкаткой и обжимом наружной поверхности в роликовой матрице с фиксацией торцов заготовки, в отличие от прототипа в процессе обработки осуществляют скручивание заготовки вокруг оси.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена схема способа получения втулок.

Способ осуществляют следующим образом. Заготовку 1 устанавливают на вращающийся упор 2 и фиксируют от проворота торцы посредством выполненных со специальными выступами упора 2 и прижима 3. Затем прижиму сообщают вращательное вокруг оси заготовки движение с постоянной скоростью ω_пр, при этом внутреннюю поверхность формируют многократным возвратно-поступательным осевым перемещением раздающего пуансона-дорна 4, имеющего участок большего диаметра, а наружную - обкаткой с обжимом в роликовой матрице 5, после чего разводят ролики, отводят прижим и извлекают готовую втулку.

Пример. Брали полую заготовку диаметром 45×30 мм высотой 50 мм, полученную методом наполнительного литья, из бронзы БрО5С5Ц5, помещали на позицию обработки в роликовой матрице на вращающийся упор. Затем заготовку фиксировали специальным прижимом, которому сообщали вращательное вокруг оси движение с постоянной скоростью ω_пр, равной 0,001 от угловой скорости вращения роликовой матрицы ω_м, сводили к заготовке ролики и одновременно формировали ее внутреннюю поверхность многократным возвратно-поступательным осевым перемещением раздающего пуансона-дорна диаметром 32,5 мм с силой 20 кН. После завершения обкатки все элементы возвращали в исходное состояние и удаляли готовую втулку с позиции обработки.

В результате получали втулку с субмикро- и нанокристаллической структурой металла за меньшие на 10…15%, чем у прототипа, число циклов обработки.

Данный способ позволяет: повысить производительность получения металлических втулок с субмикро - и нанокристаллическими состояниями материала.

Источники информации

Пат. 2320443 РФ, MKИ⁴ В21Н 1/06; В21D 22/30, 53/00.

Способ получения металлических втулок с градиентной субмикро- и нанокристаллическим состоянием материала, включающий получение полой заготовки и последующую обработку ее внутренней поверхности многократным возвратно-поступательным осевым перемещением пуансона с одновременной обкаткой и обжимом наружной поверхности в роликовой матрице, которую вращают с угловой скоростью вращения ω_м, отличающийся тем, что прижиму сообщают вращательное движение с постоянной скоростью ω_пр=0,001ω_м.