Устройство для совмещенной закалки и раздачи нагретой до температуры под закалку трубчатой заготовки из термически упрочняемого алюминиевого сплава
Владельцы патента RU 2649102:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "КнАГТУ") (RU)
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к раздаче трубчатых заготовок из термически упрочняемых алюминиевых сплавов. Устройство содержит матрицу, наружную обойму, пуансон и рабочее тело из ледяного стержня. Трубчатую заготовку, нагретую до температуры под закалку, устанавливают в матрицу с зазором, обеспечивающим равномерное охлаждение наружной поверхности трубчатой заготовки. При этом используют ледяной стержень с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру матрицы, выполненный с возможностью установки на трубчатую заготовку и таяния его наружной части при комнатной температуре при контакте с нагретой трубчатой заготовкой и сползания внутрь нее для раздачи. Расширяются технологические возможности. 1 ил.
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к раздаче трубчатых заготовок, и может быть использовано в авиационной, судостроительной и смежных с ними отраслях промышленности.
Известно рабочее тело (Патент РФ №120898 от 10.10.2012), выполненное из стержня льда, для передачи усилия при раздаче трубчатых заготовок. Перед раздачей в матрицу вставляют трубчатую заготовку, внутри которой находится рабочее тело. Затем, перемещая пуансон, деформируют трубчатую заготовку через рабочее тело. Недостатком является неравномерное охлаждение трубчатой заготовки ледяным стержнем в случае использования нагрева трубчатой заготовки перед ее раздачей.
Техническим результатом изобретения является расширение технологических возможностей процессов раздачи трубчатых заготовок из термически упрочняемых алюминиевых сплавов.
Это достигается тем, что в устройстве для совмещенной закалки и раздачи нагретой до температуры под закалку трубчатой заготовки из термически упрочняемого алюминиевого сплава, состоящем из матрицы, установленной на основании, наружной обоймы, пуансона и рабочего тела из ледяного стержня, трубчатая заготовка, нагретая до температуры под закалку, установлена в матрице с зазором, обеспечивающим равномерное охлаждение наружной поверхности трубчатой заготовки.
Кроме того, выполнение рабочего тела наружным диаметром, равным внутреннему диаметру матрицы, обеспечивается дополнительное равномерное охлаждение трубчатой заготовки.
Так как на трубчатую заготовку, нагретую до температуры под закалку, устанавливают ледяной стержень, диаметр которого больше наружного диаметра трубчатой заготовки, наружная часть ледяного стержня тает в результате его контакта с нагретой трубчатой заготовкой, и ледяной стержень сползает внутрь нее. Происходит равномерное охлаждение трубчатой заготовки ледяным стержнем и последующая ее раздача с помощью перемещения пуансона и давления его на рабочее тело. Происходит совмещение охлаждения и раздачи трубчатой заготовки в штампе, в результате охлаждения образуется свежезакаленное состояние у материала трубчатой заготовки, что позволяет значительно увеличить степень ее деформации.
Изобретение поясняется графически, где на рисунке показан штамп для раздачи трубчатых заготовок. В этом штампе применено рассматриваемое рабочее тело.
Предлагаемый штамп состоит из разъемной матрицы 1, установленной в жестком корпусе, состоящем из плиты основания 2, наружной обоймы 3, пуансона 4. В матрице 1 размещена трубчатая заготовка 5 с зазором, обеспечивающим охлаждение наружной поверхности трубчатой заготовки при таянии наружной части рабочего тела 6. На трубчатой заготовке 5 располагают рабочее тело 6, выполненное из ледяного стержня.
Устройство для раздачи трубчатых заготовок работает следующим образом. В подготовленную матрицу 1 вставляют трубчатую заготовку 5, нагретую до температуры под закалку, например трубчатую заготовку из материала Д16Т нагревают до температуры 490-498°C. При установке трубчатой заготовки 5 в матрицу 1 обеспечивают равномерный зазор между ними. На трубчатую заготовку 5 устанавливают рабочее тело 6, выполненное из ледяного стержня, которое начинает таять при контакте с нагретой трубчатой заготовкой 5, при этом рабочее тело начинает сползать внутрь трубчатой заготовки. Посредством перемещения ползуна пресса с усилием Р (на фиг. не показан) перемещается пуансон 4. От пуансона 4 усилие Р передается через рабочее тело в зону деформирования трубчатой заготовки, в результате чего происходит раздача трубчатой заготовки. Затем пуансон 4 поднимают вверх, производят разборку матрицы 1 и выемку готовой детали с рабочим телом 6, которое впоследствии растаивает за счет положительной температуры рабочего помещения. В результате достигается заявленный технический результат.
Устройство для совмещенной закалки и раздачи нагретой до температуры под закалку трубчатой заготовки из термически упрочняемого алюминиевого сплава, содержащее установленные на основании наружную обойму и матрицу, выполненную с возможностью установки в нее трубчатой заготовки с равномерным зазором относительно нее для обеспечения равномерного охлаждения наружной поверхности трубчатой заготовки, пуансон и рабочее тело в виде ледяного стержня, диаметр которого равен внутреннему диаметру матрицы и который выполнен с возможностью установки на трубчатую заготовку и таяния его наружной части при контакте с нагретой трубчатой заготовкой и сползания внутрь нее для раздачи.
