Semenov E.I., i dr. (red.) Kovka i shtampovka. Spravochnik. Tom 2 (Mashinostroenie, 1987)(ru)(L)(T)(193s) (813577), страница 77
Текст из файла (страница 77)
Применительно к калы)евым деталям процесс осуществляют сле дующим образом. В массивный кон. тейнер 3, нагретый до требуемой тем. пературы, вводят сердечник 2, на наружной поверхности которого СПЕЦИАЛИЗИРОВАННАЯ ШТАМПОВКА 464 штамповка с использовлииим свнпхпллстичиости 466 имеется рельеф, соответствующий форме орсбрения. Между контейнером и сердечником находится ззготовка 1. Сердечник вместе с заготовкой нагревается в печи 4 (о — прибор для регистрациа температуры), ири этом термическое расширение сердечника вызывает перемещение его наружной поверхности на определенную величину, необходимую для обеспечения заполнения рельефа металлом заготовки, На подобных термоупругих прессах без использования обычиога пресса.
ваго оборудования можно получить крупногабаритные изделия, прп ш~амповке которых обычпылл способом потребовались бы усилия и десятка и сотни меганьюто~ов. Изделия, полу. чеиные штамповкой иа термоупругих прессах, имеют ряд преимуществ: равномерность механических свойств по всему объему поковки, отсутствие внутренних напряжений вследствие их релаксации в процессе шгалшовки, ллиинмальпую разнотолщи~ность н т. д. Использование эффекта сверхпластич. ности способствует повышению эф. фективносги этого процесса. Регулируя скорость нагрева оправки в широ)гих пределах, можно легко получить оптимальные температурно-скоростные условия саерхпластической деформацин.
При этом отмечается хо. рошее заполнение оребрения, в том числе и а местах перекрестий ребер. Есть вса основания полагать, что этот процесс представляет наиболее эффектпвнуло область практического использования состояния сверхпла. стичностп металлов и сплавов. Особенности подготовки произвол. стаа. Наиболее аажвыми вопросами подготовка производства, отражающими специфику технологии обработки металлов давлением в состоянии сверхпластичиасти, являются вопросы подготовки структуры исходной заготовки, конструирования инструмента и выбора оборудования. Основной целью ладгатогки исходной структура аигатагки является получение саерхмелкого зерна, до. статочно устойчивого против роста при позышениых температурах.
Эта задзча является актуальной, если пред. полагается использовать структурную сверхпластнчность. Для сверхпластичнасти, реализуемой в процессе деформироваиия при фазовом превра. щеняи, исходная структура металла ве имеет существенного значения. В настояигее время известяо несколько способов эффективного измельчения зерна: ускоренная кристаллизация, контролируемое легирова. ние, получение композиционных материалов путем пакетной прокатки, электролитическим осаждением и другими способаыи, терллическая обработка, термомеханичсская обработка и порошковая металлургия. Порошковая металлургия, как по. казали исследования, является одним из наиболее эффективных способов получения сверхпластичиых материалов. Особый интерес представляет возможность получать в состоянии саерхпластичности жаропрочные салавы на никелевой основе.
Эти сплавы в лигам состоянии относятся к мало. пластичным и труднодеформируемым материалам, кроме того, их сложный многокомповеплный состав приводит к сильной ликвации легирующих элементов, следствием которой является неоднородность структуры и свойств сплавов, Порошковая металлургия позволяет, как известно, устранять неоднородность высоколегированных сплавов. Проблема конструирования ин.
струнгнта для штамповки и прессования в состоянии структурной сверхпластичкости мало чем отличается от аналогичной проблемы в технологии изотермического деформирования металлов. Принципы расчета и конструирования ииструллента для изотермического деформирования подробно описаны в соответствующей литера. туре. Йри выборе материала штампов для точной изотермической штамповки изделий сложной формы реколлендуется пользоваться следующим правилом: напряжение течения обрабатываемого материала при температуре штамповки должно быть равна одной трети пре.
дела текучести штамиового материала при той же температуре. Наибольшее распространение в за. рубежной практике изотермической штамповки жаропрачныя сплавов получили литые штампы из сплавов !М-!00 и МАК-А(200. Для ижампоаки изделий сложной формы из пллкелсвых сплавов в состоянии саерхпластичиости по способу <гэйтарал)зннг» рекомендован сплав ТЕМ иа основе молибдена.
Однако в этом случае штамповка должна производиться в среде инертного газа, В огечестаепной промышленности для изотерлитеской штамповки изде. лнй из титановых и никелевых сплавов чаще всего использу~от литые штампы из >каропрочпых сплавов на никелевой основе ЗП220, ЖС6-К, ЖС6-У, близкие по составу и свойствам указанным выше американским сплавам.
Выбор оборудования длн штаилсгки г состоянии структурной сверх. пластичности определяется температурно-скоростными условиями дефарллироиаиия заготовки а этом состоянии и соответствующим этам условиям напряжением те~ения. В боль. шииствс случаев штамповку можно осуществлять иа гидравлических прессах с ллалой скоростью рабочего хода ползуна, например, на прессах, предназначенных для прессования пластмасс. Принципиальное значение при выборе типа пресса для штамповки а рюкилле сверхпластичности имеет скорость рабочего хода, а также возможность ее регулирования в достаточно широких пределах. Выбирая скоро.
стной режим штамповки, необходимо исходить из поставленной задачи (получение изделия заданной формы, размероа, точности, с заданным уровнем свойств и заданной производительностью) и руководствоваться существующими возмохлносгямн (поминальное усилие пресса, деформашюниая способность и сопротивлеяие деформировалию материала заготовки характеристика жаропрочности материала штампа и т. д.). При этом следует помнить, что далеко не всегда необходимо осуществлять деформиро. ванне в оптимальных температурно. скоростных условиях сверхпластичности.
Если номинальная скорость рабочего хода пресса обеспечивает скорость деформации, превышающуло скоростной интервал сверхпластичиости, то следует посмотретль достаточен ли понихгающнйся в связи с этим ресурс деформациаиной способносли материала для осуществления заданной деформации и хаатнт ли для штамповки усилия имеющегася пресса, Уменьшение ресурса деформациониой способности или увеличение потреб* ного усилия пресса можно компенсировать увеличением температуры деформироаания; однако возможность повышения температуры штамповки обычно бывает ограничена либо жара. прочностью материала штампа, либо необходимостью обеспечить требуемый уровень свойств готового изде.
лия. Поэтому, если не удается до. биться желаемого эффекта повышением температуры деформировавня, то приходится уменьшать скорость деформации. Для этого можно использовать режим крин-штамповки, а если необходимая в этом случае длительная выдержка пресса под нагрузкой неблагоприятно отражается на работе уплотнений, то следует осуществлять штамповку в несколько этапов. Лишь в некоторых случаях для уменьшения скорости рабочего хода подзуна пресса приходи~ся идти на реконструкцию гидропривода пресса.
Принимая такое решение, следует особенно тщательно оценить эффективность этого мероприятия сравнением злтрат иа его осуществление и технико-экономического эффекта от внедрения новой технологии. Основные принципы разработки технологии штамповки с использованием сверхпластичности. Процесс разработки техиологин начинается с выбора обьекта деформировавия (заготовки). Далее, опираясь на определенную концепцию механики сплошных сред и соответствующую ей реолощщескую теорию сверхнластичного состояния (уравнение состояния), экспериментально определяют оптимальные температурный, скоростной и силовой режимы деформироиания, соответствующие максимальному для данного материала уравнен проявления эффекта сверхпластичности. Если при этом ие удается достичь необходимых гоказателей сверхпластичности, то решается вопрос о возможных путях корректировки объекта де.
формирования, Йанболее радикаль- 466 спиыи!АпизиРОВАннля гцтАмповкл иым из этих путей является подготовка структуры заготовки с целью получения равновесного сверхмелкого зерна. Следующий этап разработки технологии — создание опытного варианта процесса. Для этого необходимо звание основ механики течения сложной упруговяакопластичной среды, характеризующейся определен. ными иа предыдущем агапе реологическими параметрами в очаге деформации.
При этом критериями выбора схемы деформирования и граничных условий на поаерхности контакта заготовки с инструментом являются формирование оптимальной структуры очага деформации, обеспечивающей необходимый характер течения материала, и заданный уровень свойств готового изделия при минимальном расходе энергии иа процесс деформирования.
Далее разрабатываетси и реали- зуется опытно-промышлеииая техно. логия, по которой изготавливают опыт. ную партию изделий. Последние подвергают полиому циклу испытаний с целью анализа их качества. В случае несоответствия заданным геометрическим параметрам (точность размеров и формы, КИМ) корректируются схема деформирования и граничные условия, если же заданному уровию не соответствуют свойства опытных изделий, то прииимают определенные меры, в частности, в технологический процесс включают термическую обработку изделий. Заключительный этап — разработка технологии процесса, уточвенвыв расчет силового режима деформировання, подбор оборудования, конструирование промышлеяного варианта инструмента, окончательный расчет техвико-экоиомических по.
казателей нового процесса а внедрение его в производство. ОСОБЕННОСТИ ОБЪЕМНОЙ ШТАМПОВКИ ИНСТРУМЕНТАЛЪНЫХ СТАЛЕЙ, ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫХ ЖАРОПРОЧНЫХ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ И ЦВЕТНЫХ СПЛАВОВ я й Хч О а а э яйимы а ~ам аа л' а П а ом о яо аоаа аао а аяоь я а а ' а ВЕ 3 и „"„Б ш ,Хые С Стали н сплавы 3 а О аи а а я а ВД Стали. содержащие 4 — 5 % легирующих элементов содержащие до 45 ага легирующих элы ментов высоколегироваиные жаропрочные Жаропрочяые сплавы 90 80 90 90 60 80 — 90 10 — 50 Инструмсвтальпые стали, высоколегироваппые жаропрочные стали и сплавы обладают пониженной пластичностью и высоким сопротивленаем деформироваии!о. Хил1ический состав, механические характеристики, температурные интервалы штамповки и режимы нагрева и охлаждения этих сталей и сплавов приведевы в т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
