Патент на изобретение №2393044
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ТИКСОШТАМПОВКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИХ ПОДГОТОВКИ К ТИКСОШТАМПОВКЕ
(57) Реферат:
Изобретения относятся к обработке давлением и могут быть использованы при производстве различных изделий из цилиндрических заготовок, преимущественно из алюминиевых сплавов. Подготовленную цилиндрическую заготовку деформируют в предварительно нагретом штампе, включающем пуансон и матрицу. Подготовку осуществляют путем беззазорного расположения заготовки в закрытом стакане, нагрева совместно с закрытым стаканом, извлечения из стакана и установки в матрицу штампа. Для беззазорного расположения в стакане заготовку устанавливают в стакан, который закрывают, после чего производят холодную осадку заготовки до устранения зазоров. Стакан имеет сквозное осевое отверстие. В стакане размещены плунжер и крышка, расположенная на дне стакана. Предусмотрены выталкиватель, который имеет возможность расположения в отверстии стакана в контакте с крышкой и взаимодействия с пуансоном, и кольцевой упор. Упор имеет возможность размещения на матрице и установки на него торца стакана. Пуансон и матрица выполнены с расточками, размеры которых соответствуют размерам крышки и плунжера. В результате обеспечивается повышение качества полученных изделий. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к области металлургического машиностроения и используется при производстве различных изделий из цилиндрических заготовок, преимущественно из алюминиевых сплавов тиксоштамповкой. Известны способ предварительного нагрева заготовок в защитной среде перед деформированием, исключающий образование окисного слоя и устройство для его осуществления (см. Технология кузнечно-штампового производства, Москва, Машиностроение, 1976 г., стр.108). Недостатком известных способа и устройства является возможность повреждения наружной поверхности твердожидкой заготовки при переносе из камеры с защитной средой в штамп. Известен способ тиксоштамповки цилиндрических заготовок, в котором предварительный нагрев цилиндрической заготовки выполняют в индукторе, а затем заготовку деформируют в предварительно нагретом штампе (см., патент RU 2248857 С2, В21К 1/38, 2005.03.07). Недостатком известного способа является образование при нагреве заготовки окисного слоя, который при деформации разрушается и перемещается в готовое изделие, снижая его качество. Техническим результатом заявляемых способа и устройства является повышение качества готового изделия за счет создания условий для безокислительного нагрева заготовки. Технический результат предлагаемого изобретения достигается способом тиксоштамповки цилиндрических заготовок, при котором деформирование осуществляют в штампе, включающем пуансон и матрицу, цилиндрической заготовки, подготовленной путем беззазорного расположения в закрытом стакане, нагрева совместно с закрытым стаканом, извлечения из стакана и установки в матрицу упомянутого предварительно нагретого штампа, при этом деформирование заготовки осуществляют пуансоном штампа после ее установки в матрицу, а беззазорное расположение заготовки в закрытом стакане обеспечивают путем установки заготовки в стакан, закрытия стакана и холодной осадки заготовки до устранения зазоров, и устройством для подготовки цилиндрических заготовок к штамповке в штампе, содержащем стакан со сквозным осевым отверстием, размещенные в стакане плунжер и крышку, расположенную на дне стакана, выталкиватель, имеющий возможность расположения в сквозном осевом отверстии стакана в контакте с крышкой и взаимодействия с пуансоном штампа, и кольцевой упор, выполненный с возможностью размещения на матрице и установки на него торца стакана, при этом пуансон и матрица штампа выполнены с расточками, имеющими размеры соответственно крышки и плунжера. Изобретение поясняется графическими материалами, на которых показаны: фиг.1 – установка в штамп стакана с нагретой заготовкой; фиг.2 – размещение заготовки в стакане; фиг.3 – заготовка в стакане после холодной осадки перед нагревом; фиг.4 – перемещение заготовки из стакана в матрицу; фиг.5 – заготовка в матрице перед деформированием; фиг.6 – окончание тиксоштамповки готового изделия. Оборудование для тиксоштамповки готового изделия из цилиндрической заготовки 1 (см. фиг.1) содержит контейнер 2 с толкателем 3. В контейнер запрессована матрица 4. Устройство для подготовки цилиндрических заготовок к тиксоштамповке включает закрепленный на торце матрицы кольцевой упор 5 с центрирующим буртом 6 и рукоятками 7. На упоре установлен стакан 8 со сквозным осевым отверстием 9. В стакане размещены крышка 10, заготовка 1 (после холодной осадки и нагрева), а также плунжер 11. Соосно стакану над ним расположен выталкиватель 12. При этом пуансон 13 смонтирован на подвижной траверсе 14. В пуансоне и матрице выполнены расточки 15 и 16 по размерам (диаметр и высота) соответственно крышки и пуансона. Готовое изделие 17. Сущность предложенного изобретения поясняется примером конкретного осуществления способа тиксоштамповки тормозного автомобильного диска из цилиндрической заготовки с глобулярной микроструктурой: 1. Размеры готового изделия: диаметр – 180 мм, высота – 25 мм. 2. Материал – алюминиевый сплав А/9. 3. Размеры заготовки: диаметр – 63 мм, высота – 83 мм. 4. Температура нагрева заготовки – 575°С. 5. Материал стакана, крышки и плунжера – титановый сплав. 6. Температура нагрева штампа – 450°С. Заготовку 1 опускают в стакан 8 на крышку 10 и закрывают плунжером 11 (фиг.2). Выполняют холодную осадку заготовки до устранения зазора Предложенный способ тиксоштамповки цилиндрических заготовок, при котором заготовку опускают в стакан, закрывают его и выполняют холодную осадку заготовки до устранения зазоров, затем заготовку в закрытом стакане нагревают, извлекают ее из стакана и устанавливают в матрицу, после чего деформируют пуансон, и устройство для тиксоштамповки цилиндрических заготовок, выполненное в виде стакана со сквозным осевым отверстием, на дне которого с внутренней стороны расположена крышка, а вверху установлен плунжер, при этом стакан снабжен выталкивателем, контактирующим через отверстие с крышкой, и кольцевым упором, взаимодействующим с торцем стакана и размещенным на матрице, кроме того на пуансоне и матрице выполнены расточки по размерам соответственно крышки и плунжера, позволяет повысить качество готового изделия: – за счет исключения образования окисной пленки при нагреве заготовки, что обусловлено ее беззазорным размещением в закрытом стакане; – путем сохранения температуры заготовки, так как ее транспортировка от нагревательной печи до матрицы штампа выполняется в закрытом стакане.
Формула изобретения
1. Способ тиксоштамповки цилиндрических заготовок, включающий деформирование подготовленной цилиндрической заготовки в предварительно нагретом штампе, отличающийся тем, что деформирование осуществляют в штампе, включающем пуансон и матрицу, цилиндрической заготовки, подготовленной путем беззазорного расположения в закрытом стакане, нагрева совместно с закрытым стаканом, извлечения из стакана и установки в матрицу упомянутого предварительно нагретого штампа, при этом деформирование заготовки осуществляют пуансоном штампа после ее установки в матрицу, а беззазорное расположение заготовки в закрытом стакане обеспечивают путем установки заготовки в стакан, закрытия стакана и холодной осадки заготовки до устранения зазоров. 2. Устройство для подготовки цилиндрических заготовок к тиксоштамповке в штампе, включающем пуансон и матрицу, характеризующееся тем, что оно содержит стакан со сквозным осевым отверстием, размещенные в стакане плунжер и крышку, расположенную на дне стакана, выталкиватель, имеющий возможность расположения в сквозном осевом отверстии стакана в контакте с крышкой и взаимодействия с пуансоном штампа, и кольцевой упор, выполненный с возможностью размещения на матрице и установки на него торца стакана, при этом пуансон и матрица штампа выполнены с расточками, имеющими размеры, соответственно, крышки и плунжера.
РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
(фиг.3). Затем стакан с заготовкой переносят в электрическую печь и нагревают заготовку до твердожидкого состояния. На матрице 4 предварительно нагретого штампа размещают кольцевой упор 5 и устанавливают на него стакан 8 с нагретой заготовкой 1 и выталкивателем 12, расположенным в отверстии 9 (фиг.1). Поднимают толкатель 3 до соприкосновения с плунжером 11, а подвижную траверсу 14 опускают до взаимодействия пуансона 13 с выталкивателем 12. Синхронно опускают пуансон и толкатель, устанавливая заготовку в матрице. При этом плунжер 11 размещается в расточке 16 матрицы (фиг.4). Поднимают подвижную траверсу с пуансоном и удаляют из рабочей зоны кольцевой упор 5, стакан 8 и выталкиватель 12 – устройство подготовлено для деформирования (фиг.5). Опускают пуансон 13, размещая в его расточке 15 крышку 10, и деформируют заготовку 1. Поднимают траверсу с плунжером. Толкателем 3 удаляют готовое изделие 17 из матрицы 4, снимают с последнего крышку 10 и плунжер 11 (фиг.6). Процесс тиксоштамповки закончен.
