Материал: Технология и оснастка сверхпластической формовки

5. Схема реализации методов СПФ       

.1 Формовка

Рисунок 3 - Схема формовки,

где 1 - заготовка; 2 - - изделие после СПФ; 3 - матрица; 4 - крышка матрицы; 5 - нагревательные элементы; 6 - подвод газа (азот); 7 - обойма;

- вкладыш с художественным рельефом.

.2 Вытяжка

Вытяжка - образование полого изделия из плоской или полой заготовки. Вырубленную заготовку укладывают на плоскость матрицы. Пуансон надавливает на заготовку и она, смещаясь в отверстие матрицы, образует стенки вытянутой детали диаметром.

Формоизменение при вытяжке оценивают коэффициентом вытяжки, который в зависимости от механических характеристик металла и условий вытяжки не должен превышать 2,1. Потерю устойчивости фланца и образование складок при вытяжке предотвращают прижимом фланца заготовки к матрице с определенным усилием.

Опасность разрушения заготовок устраняют применением смазочных материалов для уменьшения сил трения между поверхностями заготовок и инструмента.

Весьма распространенной операцией является штамповка ребер жесткости, широко применяемая в автостроении, самолетостроении, вагоностроении, приборостроении, радиотехнике и т. п.

Рисунок 4 - Схема вытяжки,

где 1 - заготовка; 2 - изделие после СПФ; 3 - матрица; 4 - крышка матрицы; 5 - нагревательные элементы; 6 - подвод газа (азот); 7 - обойма.

В большинстве случаев штамповка ребер жесткости производится металлическими штампами, лишь в самолетостроении она выполняется на гидравлических прессах давлением резины или жидкости.

.3 Оформление художественного рельефа

Рельефная формовка - местное деформирование заготовки с целью образования рельефа в результате уменьшения толщины заготовки. Формовкой получают конструкционные выступы и впадины, ребра жесткости, лабиринтные уплотнения.

Рисунок 5 - Схема оформления художественного рельефа,

где 1 - заготовка; 2 - - изделие после СПФ; 3 - матрица; 4 - крышка матрицы; 5 - нагревательные элементы; 6 - подвод газа (азот); 7 - обойма;

- вкладыш с художественным рельефом.

.4 Калибровка

Калибровка - операция пластического деформирования заготовки (детали) с целью достижения (повышения) точности ее формы и размеров. Осуществляется вручную или с использованием специальных инструментов.

Рисунок 6 - Схема калибровки

где 1 - заготовка; 2 - - изделие после СПФ; 3 - матрица; 4 - крышка матрицы; 5 - нагревательные элементы; 6 - подвод газа (азот); 7 - обойма.

6. Разработка технологической оснастки для операции СПФ

Процесс изготовления данного изделия производится формовкой плоской заготовки в жесткую матрицу.

Рисунок 7 - Схема формовки в матрицу заданной формы, где 1 - матрица;

- обойма; 3 - заготовка;

На рисунке 7 приведена схема формовки. Плоская заготовка из листового металла - 3 помещается на разъемную матрицу - 1, части которой скрепляются штифтами - 3, расположенную в обойме - 2, поверх которой находятся нагревательные элементы и теплоизоляция. При опускании прижима заготовка герметично распределяется по контуру между уплотнительными выступами и канавками крышки и матрицы. После нагрева заготовки через отверстие в крышке подается формообразующий газ (озон, аргон, сжатый воздух) и происходит оформление детали по контуру. Таким методом мы получаем готовое изделие - 5.