Области эффективного применения СПД

Сопоставление преимуществ и недостатков реализации СПД, а также анализ опыта использования этого процесса при штамповке предопределяет области ее эффективного использования [4 -10,13,15]:

  • 1. Штамповка малопластичных и труднодеформируемых сплавов на основе Ni, Ti, Fe, Al, Mg и тугоплавких металлов. Эти сплавы отличаются, как правило, высокой стоимостью, а их обработка - большой трудоемкостью и многооперационностью. Поэтому увеличение деформационной способности материала при использовании СПД позволяет существенно увеличить деформацию за один технологический переход и перейти, таким образом, к малооперационной технологии, что в значительной степени компенсирует уменьшение производительности из-за малых скоростей деформации.
  • 2. Штамповка или другие способы пластической формовки полуфабрикатов сложной формы (тонкостенные детали со сложной формой ореб- рения, замкнутые емкости сферической и более сложной формы и др.) часто практически неосуществимы традиционными методами ОМД. СПД дает возможность максимально приблизить форму и размеры поковок к форме и размерам готовых деталей, снижать до минимума или полностью исключать припуски на обработку резанием, достигая значительной экономии дорогостоящих и дефицитных сплавов, снижения трудоемкости обработки резанием.
  • 3. Снижение потребных усилий штамповки и мощности применяемого оборудования, что увеличивает фондоотдачу деформирующего оборудования и уменьшает энергоемкость процесса штамповки. Появляется возможность переводить производство крупногабаритных поковок с мощных уникальных прессов на серийные прессы средней и малой мощности и увеличивать максимально допустимые габариты поковок, штампуемых на мощных прессах.

Малые давления при деформировании при СПД способствуют увеличению стойкости штампов, а при низкотемпературной СПД - замене штампов из жаропрочных никелевых сплавов на менее дорогие штампы из теплостойких сталей, что заметно снижает их стоимость.

  • 4. Опыт освоения СПД в производственных условиях показывает, что режим СПД при штамповке целесообразно использовать на заключительной стадии технологического процесса при заполнении сложных элементов гравюры штампов. Для осуществления этого в обычных условиях требуется максимальное усилие штамповки при штатной скорости работы пресса. Так как стадия доштамповки составляет лишь малую часть всего рабочего хода пресса, то снижение скорости до уровня СПД на этой стадии мало влияет на производительность процесса в целом.
  • 5. Улучшение ряда показателей качества поковок. Повышенная деформируемость и малые давления при штамповке в режиме СПД способствуют лучшему воспроизведению формы ручья штампа, повышению точности размеров в пределах партии поковок. Высокая способность к релаксации напряжений материалов в режиме СПД приводит практически к отсутствию внутренних напряжений в поковках, что обеспечивает стабильность размеров и формы готовых деталей, отсутствие коробления в процессе последующей термической обработки. Отсутствие значительных изменений структуры материала заготовки в процессе такой деформации обеспечивает получение высококачественных поковок, изотропных по структуре и механическим свойствам.

При разработке технологии штамповки поковок в режиме СПД необходимо решить комплекс научно-технических проблем, основными из которых являются следующие:

  • 1. Выбор оптимальных схем и термомеханических режимов перевода сплавов в сверхпластическое состояние и выяснение влияния СПД на механические и эксплуатационные свойства материала;
  • 2. Решение комплекса технологических проблем, связанных с выбором требуемого оборудования необходимой мощности с заданными скоростными характеристиками, конструкций штамповой оснастки, материалов штампов, смазки и т.д. с учетом особенностей СПД;
  • 3. Отработка финишных операций: режим охлаждения, очистка поверхности, термообработка и др.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >