Способ деформирования малопластичных материалов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и>9447 1 8 (61) Дополнительное к авт. свид-ву

151)) М. Кл. (22) Заявлено 25.06.80(21) 2945774/25-27 с присоединением заявки Мо

В 21 3 5/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 621. 735. .32(088.8) Опубликовано 230782 Бюллетень М9 27

Дата опубликования описания 23.07. 82 (72) Авторы изобретения

М.В.Веллер, Ю.С.Коняев и В.Ф.Кулибаба, Ордена Трудового Красного Знамени ин титут;: фиэчки высоких давлений AH СССР (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ДЕФОРМИРО ВАНИ Я МАЛОПЛАСТИ ЧН61Х

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к обработке металЛов давлением и может быть использовано для пластической дефор-. мации.хрупких и труднодеформируемых материалов.

Известен способ деформирования малопластичных материалов, согласно которому заготовку помещают в -оболочку, имеющую форму сквозного полого цилиндра, например толстостенное кольцо, и осаживают вместе с ней, воздействуя на торцовые поверхности заготовки и оболочки плоскими бойками.

Для изготовлений оболочек обычно применяют металлы и сплавы, имеющие высокую прочность и пластичность, что облегчает создание достаточного подйора на боковую .поверхность заготовки (1).

Однако при этом затрудняется извлечение иэделия из толстостенной высокопрочной оболочки, которая к тому же -упрочняется дополнительно в результате наклепа в процессе осадки. Оболочку приходится удалять механической обработкой либо раз" езать на части. Оболочки обычно используются однократно, что вызывает значительный расход металла на их изготовление.

Целью изобретения является экономия металла и облегчение удаления изделия из оболочки.

Указанная цель достигается тем, что заготовку помещают в оболочку, охватывающую ее по боковой поверхности, и производят осадку заготовки бойками. совместно с оболочкой, после чего заготовку из оболочки удаляют, причем оболочку выполняют иэ малопластичного материала, осадку ведут при сухом трении между оболочкой и бойками, а оболочку в процессе осадки разрушают.

Кроме того, оболочку изготавливают из материала, обладающего свойством увеличивать напряжение сдвига в процессе увеличения давления.

Осадку выполняют либо вообще без смазки, либо со смазкой заготовки, но так, чтобы смазка не попадала в стык между торцами оболочки и бойков и осадка оболочки проходила при максимальном трении между оболочкой и бойками (сухое трение, 0 =0,2-0,5).

Эффект бокового подпора на заготовку при осадке заготовки совместно

ЗО с оболочкой из малопластичного ма944718

Формула изобретения

60

6S териала возникает не за счет прочности оболочки на разрыв, а за счет трения оболочки о поверхность бойков и затрат энергии на деформацию и разрушение оболочки. Низкая прочность оболочки при изгибе в нормальных условиях позволяет извлекать готовое изделие, разламывая оболочку на части без какого-либо повреждения самого иэделия. Низкая пластичность материала оболочки и ее 10 растрескивание в процессе деформации облегчает эту задачу.

В качестве материала для изготовления оболочки применяют хрупкие материалы, минералы, твердые органи- 15 ческие материалы или их сочетания.

Начальная прочность оболочки может .быть невелика, важно лишь ее проведение в процессе осадки,т.е. оболочка должна обеспечивать достаточный боковой подпор на заготовку в процессе осадки и в то же время иметь низкую прочность по окончании осадки» .

С целью повышения бокового под- . пора, оболочку выполняют иэ материала, обладающего свойством, увеличивать напряжение сдвига в процессе повышения давления быстрее, чем напряжение сдвига материала заготовки.

Быстрый рост напряжения сдвига материала оболочки с увеличением давления обеспечивает высокий градиент давления по тблщине оболочки, снижение ее толстостенности и соответственно снижение усилия пресса, необходимого для осадки заготовки. К подобным материалам относятся минералы пирофиллит и литографский камень, а также материалы органического происхождения, смеси, содержащие порошки окислов или карбидов на органической 4О связке.

Пример 1. Заготовку из чуруна в Форме цилиндра диаметром 6 мм и высотой 6 мм помещают в выточенную из березы оболочку в форме поло- 45 го цилиндра с внутренним диаметром

6 мм и внешним диаметром 30 мм. Затем заготовку и оболочку помещают между бойками и производят их совместную осадку до степени дефор- $O мации заготовки 8 = --70% при сухом трении между оболочкой и бойками.

После осадки оболочка состоит из щепок, слабо связанных друг с другом отдельными волокнами.

Готовое изделие в процессе деформации и извлечения его из оболочки не разрушается.

Осадка аналогичной заготовки без оболочки приводит к разрушению заготовки при =28%.

Пример 2. Берут заготовку из чугуна диаметром 14 мм и высотой 8 мм, а оболочку с внутренним диаметром 14 мм и внешним диаметром 50 мм изготовляют из оргалита (прессованного картона).

Осадку заготовки ведут до степени деформации Е=56%.

После деформации оболочка состоит из множества обломков, связанных между собой отдельными волокнами.

Изделие не разрушается.

Осадка аналогичной заготовки без оболочки приводит к разрушению заготовки при Я =40%.

Пример 3. Берут заготовку из сплава, содержащего 71 вес ° %

Ип и 29 вес.Ъ М . Диаметр. заготовки 14 мм, высота 8,мм. Оболочку с внешним диаметром 50 мм, внутренним — 14 мм, вытачивают иэ литографского камня.

Осадку ведут до f.=37%.

После осадки периферийная часть оболочки, занимавшая 60% от всей ее площади, представляет собой слой из не связанных между собой обломков, а центральная часть, окружающая готовое изделие, выглядит плотно, не имеет радиальную трещину.

Иэделие не разрушается.

Осадка аналогичной заготовки без оболочки приводит к разрушению заготовки при Я =23%.

Пример 4. Берут заготовку из вольфрама технической чистоты диа" метром 6 мм и высотой 8,2 мм. Оболочку с внешним диаметром 30 мм, внутренним — 6 мм вьтачивают из эбонита.

Осадку ведут,до Е= 61Ъ.

После снятия воздействия бойков на заготовку с оболочкой последняя рассыпается на отдельные обломки и готовое иэделие свободно извлекают из оболочки.

Изделие не разрушается.

Осадка аналогичной заготовки без оболочки приводит к разрушению заготовки при. =43Ъ. .Таким образом, предложенный способ позволяет значительно упростить процесс осадки малопластичных сплавов, исключить применение высокопрочных сталей для изготовления оболочек и связанные с этим трудности удаления иэделия из оболочки и тем самым экономить металл.

1. Способ деформирования малопластичных материалов, заключающийся в том, что заготовку помещают в оболочку, охватывающую ее по боковой поверхности, и производят осадку заготовки бойками совместно с оболочкой, после чего заготовку иэ оболочки удаляют, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью экономии металла, оболочку выполняют

944718

Составитель Н.Чернилевская

Редактор Р.Цицика Техред A. Бабинец Корректор Е. Рошко

Заказ 5209/11 Тираж 702 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 из малопластичного материала, осадку ведут при.сухом трении между оболочкой и бойками, а оболочкУ в процессе осадки разрушают.

2.. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что оболочку изготовляют из материала, обладающего свойством увеличивать напряжения сдвига в процессе увеличения давления. %

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Могучий Л.Н. Обработка давле5 нием труднодеформируемых материалов.

N. Машиностроение, 1976, с.91148 (прототип).