способ формирования пустотелых заготовок

Формула изобретения

1. Способ формирования пустотелых заготовок, включающий деформирование методом обратного выдавливания находящейся в матрице нагретой заготовки пуансоном, отличающийся тем, что перед выдавливанием под заготовку устанавливают шайбу, выполненную из материала, прочность которого равна или превышает прочность материала заготовки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед выдавливанием в кольцевом зазоре между пуансоном и матрицей устанавливают цилиндрический упор в виде втулки.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что на поверхность шайбы наносят покрытие.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что деформируют заготовку, выполненную из сплава с эффектом памяти формы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, в частности к процессам формообразования полых заготовок или изделий, преимущественно из сплавов с эффектом памяти формы (ЭФП), методом обратного выдавливания.

Известен способ изотермического обратного выдавливания пустотелых деталей, включающий деформирование нагретой заготовки в подогреваемой матрице закрытого штампа, при этом температуру матрицы у верхнего ее торца поддерживают ниже, чем в зоне деформации, не менее чем на 20°С (SU 1007807, опубл. 1983). В предлагаемом способе металл течет навстречу пуансону в кольцевой зазор между пуансоном и матрицей для получения деталей с дном.

Недостатком данного способа является то, что получаемые детали не имеют сквозного отверстия, что приводит к большому расходу материала и к дополнительной обработке деталей.

Задачей изобретения является разработка технологичного способа получение пустотелых заготовок или изделий, преимущественно из сплавов с ЭФП, имеющих сквозное отверстие.

Поставленная задача решается тем в способе формирования пустотелых заготовок, включающем деформацию заготовки пуансоном нагретого материала заготовки, находящейся в матрице, методом обратного выдавливания, что перед выдавливанием под заготовку устанавливают шайбу, выполненную из материала, обладающего прочностью, равной или выше прочности материала заготовки.

Установка шайбы перед выдавливанием, выполненной из материала, обладающего прочностью, равной или выше прочности материала заготовки, позволяет получить заготовку со сквозным отверстием, что приводит к расширению ассортимента получаемых заготовок, экономии материала и исключению последующей дополнительной обработки заготовки.

При выборе материала шайбы используют для сравнения такие механические характеристики, как пластичность и прочность материалов.

В частных вариантах изобретения для предотвращения диффузионного схватывания материалов в процессе высокотемпературного прессования перед установкой шайбы на ее поверхность может быть нанесено разделительное покрытие.

В кольцевом зазоре между пуансоном и матрицей перед выдавливанием может быть установлен выполненный в виде втулки цилиндрический упор.

Заготовка может быть выполнена из сплава с эффектом памяти формы, например из сплава на основе NiTi.

Сущность изобретения поясняется с помощью чертежей, на которых приведены две стадии способа: фиг.1 - начальная стадия, фиг.2 - конечная стадия.

Устройство для осуществления способа содержит матрицу 6, в которой размещены подставка 3, шайба 2, заготовка 1, упор 4 и пуансон 5.

Способ реализуется следующим образом.

Исходная заготовка 1 из сплава на основе NiTi с шайбой 2 предварительно нагревается до температуры деформации и устанавливается в полость нагретой матрицы 6 на подставку 3. Шайба 2 используется с предварительно нанесенным разделительным покрытием. Пуансон 5 совместно с цилиндрическим упором 4 в виде втулки, установленной перед вдавливанием в кольцевом зазоре между пуансоном 5 и матрицей 6, приводится в соприкосновение с заготовкой 1, которая начинает деформироваться. Вследствие пластического течения материала заготовки 1 происходит перемещение упора 4 вверх с заполнением зазора материалом заготовки между пуансоном 5 и матрицей 6 до тех пор, пока пуансон 5 не достигнет поверхности шайбы 2. При достижении пуансоном 5 поверхности шайбы 2 возрастает сопротивление его перемещению, что является сигналом к завершению формирования заготовки. После окончания деформирования пуансон 5 начинает совершать обратное движение, после чего заготовка 1 со сквозным отверстием извлекается из матрицы 6.

Такая же или несколько повышенная прочность материала шайбы 2 по сравнению с прочностью материала заготовки 1 и покрытие на ее поверхности позволяет получать пустотелые качественные заготовки 1 без дна.

Заявляемый способ позволяет расширить ассортимент получаемых заготовок 1, уменьшить расход материала и сократить время обработки заготовки.