СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТИКСОШТАМПОВКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК
PROCEDURE AND DEVICE FOR CYLINDER WORK-PIECES THIXO-STAMPING

Изобретение относится к области металлургического машиностроения и может быть использовано при тиксоштамповке цилиндрических заготовок, преимущественно, из алюминиевых сплавов.
Известны способ предварительного нагрева заготовок в защитной среде перед деформированием и устройство для его осуществления, исключающие образование окисного слоя (см. «Технология кузнечно-штампового производства». Москва, Машиностроение, 1976 г., стр.108).
Недостатком известных способа и устройства является сложность передачи твердожидкой заготовки из камеры с защитной средой в штамп без повреждения ее наружной поверхности.
Известны способ и устройство тиксоштамповки цилиндрических заготовок, при которых нагрев цилиндрических заготовок выполняют в индукторе, а затем их помещают в шкафы и деформируют в предварительно нагретом штампе (см. патент RU 2248857 С2, 2005.03.27).
Недостатком известных способа и устройства для тиксоштамповки цилиндрических заготовок является образование при нагреве заготовки окисленного поверхностного слоя, который при деформации может разрушиться и частично переместиться в готовое изделие, что снижает качество изделия.
Техническим результатом изобретения, заявляемых способа и устройства, является повышение качества готового изделия.
Технический результат предлагаемого изобретения достигается способом тиксоштамповки цилиндрических заготовок, при котором перед деформированием заготовки, нагретой в обечайке с верхним и нижним торцевыми фланцами, последний из которых выполнен с отверстием, осуществляют ее осадку в упомянутой обечайке, установленной на нижнем штампе, и затем удаляют окисленный поверхностный слой осажденной заготовки путем ее продавливания через отверстие нижнего торцевого фланца в полость нижней половины штампа с расположением материала удаленного окисленного поверхностного слоя на внутренней поверхности обечайки, и устройством для тиксоштамповки цилиндрических заготовок, которое снабжено выталкивателем, установленным с возможностью осевого перемещения в нижней половине штампа, обечайкой с верхним и нижним торцевым фланцем, пуансоном, установленном с возможностью осевого перемещения в обечайки, и сменной шайбой, имеющей возможность размещения на нижнем торцевом фланце обечайки и на торце выталкивателя, нижний торцевой фланец выполнен с отверстием для продавливания через него заготовки, а упомянутые обечайка, пуансон и сменная шайба выполнены с возможностью установки в ободе с нагретой заготовкой в межштамповом пространстве на нижней половине штампа и удаления из него после продавливания заготовки через отверстие нижнего торцевого фланца.
Изобретение поясняется графическими материалами, на которых показаны:
фиг.1 - установка нагретого приспособления с заготовкой на нижний штамп;
фиг.2 - сборка приспособления для нагрева, осадки и продавливания в штамп заготовки до нагрева;
фиг.3 - осадка заготовки в обечайке (справа);
фиг.4 - продавливание заготовки в нижний штамп;
фиг.5 - штамповка изделия после удаления кассеты с окисленным поверхностным слоем заготовки на внутренней поверхности обечайки (справа).
Устройство для тиксоштамповки изделия из цилиндрических заготовок 1 включает в себя нижнюю половину 2 штампа с выталкивателем 3, установленным с возможностью осевого перемещения, и верхнюю половину 4 штампа. На плоскость разъема нижней половины 2 штампа установлено приспособление 5, собранное из обечайки 6 с верхним 7 и нижним 8 фланцами. Во внутреннем отверстии нижнего фланца 8 перемещается выталкиватель 3, а во внутреннем отверстии верхнего фланца 7 перемещается пуансон 9. На торце выталкивателя 3 установлена сменная шайба 10 с центральным фиксатором 11. Положение сменной шайбы 10 в нижнем фланце 8 фиксируется двумя штырями 12.
Вариант осуществления предлагаемого способа тиксоштамповки и работу устройства можно рассмотреть на примере тиксоштамповки автомобильного тормозного диска из алюминиевого сплава.
Верхний 4 и нижний 2 штампы с выдвинутым выталкивателем 3 нагревают непосредственно на прессе.
Вне пресса собирается приспособление 5 (фиг.2). В нижнем фланце 8 устанавливаем сменную шайбу 10 и фиксируем ее штырями 12. На фланце 8 размещаем обечайку 6 с верхним фланцем 7. Во внутреннюю полость обечайки 6 устанавливаем заготовку 1 и затем пуансон 9. Получившуюся сборку 5 помещают в печь для нагрева.
При достижении заданной температуры указанную сборку 5 быстро переносят в межштамповое пространство и устанавливают на нижний штамп 2, центрируя ее фиксатором 11. Начинается рабочий ход пресса.
Верхний штамп 4 при ходе пресса воздействует на пуансон 9, который осаживает заготовку 1, заполняя внутреннюю полость обечайки 6.
После заполнения полости обечайки 6 металлом рабочий ход приостанавливается и из нижнего фланца 8 удаляют фиксирующие штыри 12. Затем снова подается давление в рабочий цилиндр пресса и пуансон 9 воздействует на металл заготовки 1, продавливая его через внутреннюю полость нижнего фланца 8.
После завершения процесса продавливания верхний штамп 4 поднимается и приспособление 5 с окисленным поверхностным слоем заготовки 1 быстро удаляется из межштампового пространства, подается давление в рабочий цилиндр и проводится штамповка изделия. Готовое изделие выталкивателем 3 поднимается из полости нижнего штампа 2 и удаляется. Сменная шайба 10 снимается с торца выталкивателя 3.
Предлагаемый способ тиксоштамповки цилиндрических заготовок, при котором перед деформированием заготовки, нагретой в обечайке с верхним и нижним торцевыми фланцами, последний из которых выполнен с отверстием, осуществляют ее осадку в упомянутой обечайке, установленной на нижнем штампе, и затем удаляют окисленный поверхностный слой осажденной заготовки путем ее продавливания через отверстие нижнего торцевого фланца в полость нижней половины штампа с расположением материала удаленного окисленного поверхностного слоя на внутренней поверхности обечайки, и устройство для тиксоштамповки цилиндрических заготовок, которое снабжено выталкивателем, установленным с возможностью осевого перемещения в нижней половине штампа, обечайкой с верхним и нижним торцевыми фланцами, пуансоном, установленном с возможностью осевого перемещения в обечайки, и сменной шайбой, имеющей возможность размещения на нижнем торцевом фланце обечайки и на торце выталкивателя, нижний торцевой фланец выполнен с отверстием для продавливания через него заготовки, а упомянутые обечайка, пуансон и сменная шайба выполнены с возможностью установки в ободе с нагретой заготовкой в межштамповом пространстве на нижней половине штампа и удаления из него после продавливания заготовки через отверстие нижнего торцевого фланца, позволяет повысить качество готового изделия:
- за счет удаления с поверхности нагретой заготовки окисленного поверхностного слоя,
- за счет поддержания температуры в заданном диапазоне.