Вид РИД
Изобретение
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машиностроении при изготовлении деталей типа "корпус" и "воронка" с равномерной мелкозернистой структурой.
Особенностями штамповки меди и медных сплавов являются узкий температурный интервал 950-800oС, незначительная степень деформации в пределах 15-35% за один ход пресса для свободного уширения при средних скоростях деформации.
Известен способ обработки металлов давлением, при котором на рабочую поверхность матрицы и пуансона наносят слой порошкообразного термостойкого материала, например дисульфата молибдена или окиси алюминия, устанавливают заготовку между матрицей и пуансоном, нагревают ее и производят деформацию. Толщину слоя порошкообразного термостойкого материала выбирают достаточной для предотвращения диффузии рабочих поверхностей матрицы и пуансона и штампуемой детали и равной 0,01-0,02 мм (1).
Задачей изобретения является подбор оптимального сочетания температурно-скоростного режима деформирования для получения медной заготовки с равномерной мелкозернистой структурой не крупнее 6 шкалы III ГОСТ 21073.1-75, что позволит использовать ее как для деталей типа "корпус" и "воронка", так и в качестве заготовки для последующей холодной раскатки тех же деталей.
Поставленная задача решается тем, что в способе горячей штамповки медных заготовок, при котором на рабочую поверхность штампующего инструмента устанавливают нагретую заготовку и производят деформирование, перед началом каждой штамповки заготовку нагревают до температуры, ниже минимально рекомендуемой на 150-200oС, а деформирование осуществляют при свободном уширении за один ход пресса со скоростью деформирования 0,6-0,8 м/с и степенью деформации не менее 89%, затем штамповку не позднее 10 с после деформирования охлаждают в проточной воде до полного остывания.
Способ осуществляется следующим образом.
Перед каждой штамповкой рабочую поверхность штампа (осадочные вставки) перед началом деформирования нагревают до t=250-300oС и смазывают индустриальным маслом.
Исходную заготовку с соотношением ее длины к диаметру 2...2,5, с фасками и чистотой обработки торцов Rz 80 нагревают до температуры, ниже рекомендуемой (950-800oС) на 150-200oС.
Нагретую заготовку деформируют (производят осадку) при свободном уширении за один ход пресса со скоростью деформирования 0,6-0,8 м/с и со степенью деформации не менее 89%.
После осадки заготовку не позднее чем через 1-10 с охлаждают в проточной воде до полного остывания.
Пример выполнения предлагаемого способа.
Исходный материал - медь M1 ГОСТ 859, ДКР НМ 40 НД М1Л ГОСТ 1535-91 или ГКР ХХ 40 НД М1 ГОСТ 1535-91.
Исходная заготовка под осадку диаметром 40-0,25 высотой 85-0,3 имеет механически обработанные торцы с Rz 80 и фаской 1•45o.
Поверхность осадочных вставок, имеющую чистоту обработки , прогревают до 250-300oC и смазывают перед каждой штамповкой индустриальным маслом.
Нагрев заготовок производят в электрической печи до (650±7)oC.
Осадку осуществляют в интервале температур 600-650oС на кривошипном горячештамповочном прессе усилием 2500 кН.
Для исключения роста зерна в процессе рекристаллизации поковки охлаждают до полного остывания в проточной воде, имеющей температуру не более 30oС. Осаженная поковка имеет толщину 8,2+0,5 мм, диаметр 115 мм (min). Контроль величины зерна производят выборочно на продольном (вырезанном по диаметру) темплете в соответствии с приложением 1 к ГОСТ 21073.1-75.
Источник информации
1. Патент РФ 2171851, регистрационный номер заявки 99121982/02, приоритет 1999.10.20, дата публикации 2001.08.10.