Способ получения полых изделий с фланцем

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ С ФЛАНЦЕМ по авт. св. № 874255, отличающееся тем, что, с целью повышения качества изделий, на начальной стадии формирования фланца осуществляют двустсфоннее paimuibHoe выдавливание стенок за1ч товки4 г

(1% (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

MHIlbll

РЕСПУБЛИК

Э(5р В 21 К 21/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ILSTOPGMOMV СВИДВТИЛЬСТВМ (61) 874255 (21) 3441171/25-27 (22) 20. 05.82 (46) 30.08.83. Бюл. М 32 (72) К. Н. Богоявленский и И. С. Алиев (7Ц Краматорский индустриальный институт и Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Kam(53) 621.777 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

34 874255,ка. В 21 К 21/08, В 21 К 23/04, 1S7S (прототип). (54) (57) СПОСОБ ПОДУЧЕНИЯ rlOnbIX

ИЗДЕЛИЙ С ФЛАНЦЕМ по авт. св.

М 874255, о т л и ч а ю щ е е с я . тем, что, с целью повышения качества изделий, на начальной стадии формирова- ния . фланца осуществляют двустороннее радиальное е стенок заготовки.

1038054

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам получения полых изделий с фланцем.

По основному авт. св. М 874255 известен способ получения полых изделий с фланцем, включащий радиальное выдавливание фланца воздействием пуансона на торец трубчатой заготовки и последующую осадку фланца.и протяжку заготовки, выполняемые при относительном перемещении матрицы и оправки. Способ позволяет повысить равномерность деформации при одновременном устранении искажений формы фланца tlj

Однако при деформировании утсдпценных15 фланцев с развитием процесса наблюдается увеличение внутреннего диаметра заготовки и появление зазора между оправкой и заготовкой в зоне интенсивчой пласти- ческой деформации. При холодном выдавли 0 вании фланцев с толщиной, превышающей толщину стенки заготовки, раздача отверстия (заготовки) в зоне очага деформации {в области поперечной круговой полости) может произойти и в промежуточной стадии процесса, что приводит к образованию складок.

Цель изобретения — повышение качества изделий.

Поставленная цель достигается тем, З0 что согласно-способу получения полых иэделий с фланцем на начальной стадии формирования фланца осуществляют дву стороннее радиальное выдавливание сте.нок заготовки. 35

Двустороннее радиальное выдавливание выполняют при одновременном истечении металла в направлении от центра заготовки с образованием наружного фланца и направлении к центру заготовки с обра- 40 зованием на внутренней боковой поверхности внутреннего фланца (бурта). Предварительное формообразование на внутренней стороне трубчатой заготовки, расположенного на уровне очага деформации, 45 предотвращает образование утяжин или раздачи отверстия трубчатой части на последующих стадиях интенсивного истечения металл6 в наружный фланец, Протян ка после совмещенного выдавливания поз- 51) воляет качественно деформировать трубчатую часть заготовки, с устранением отклонений от формы этой части, а осад-: кой фланца одновремвнно устраняют r ирмы выдавленного наружно 55 го фланцами

На фиг. 1 представлена схема деформи рования в начальной стадии.. на фиг. 2то же,на промежуточной и заключительной стадиях процесса.

Способ осуществляют следующим способом.

Заготовку 1 устанавливают в неподвижную матрицу 2 с приемной полостью

3 на оправку 4 до соприкосновения с полуматрицей 5 и воздействуют деформирующим пуансоном 6. Начинается деформирование заготовки 1. На первой стадии выполняют двустороннее радиальное выдавливание стенок заготовки в круговую поперечную полость 3 (с формообразова кием наружного фланца и в круговую поперечную полость 7, предусмотренную на оправке 4) с формообразованием внутреннего бурта. При этом нижняя часть полости 3 заполняется выдавливанием в центробежном направлении металлом быстрее, и фланец приобретает грибовидную форму. Бурт, образуемый металлом, выдавливаемым в центростремительном направлении, приобретает в соответствии с контуром полости 7 бочкообразную форму (благоприятную для последующей про-. тяжки). После перемещения требуемого объема металла в полости 3 и 7 радиальное выдавливание прекращают, т. е, снимают нагрузку со стороны пуансона В на верхний торец заготовки. Затем начинают вторую стадию процесса, на которой осуществляют осадку выдавленного фланца и одновременно производят протяжку полой части деформированием бурта и утонением стенки, перемещением матрицы 2 (в направлении движения пуансона 6 на первой стадии) относительно ступенчатой оправки 4. Осадка происходит при сближении матрицы 2 и полуматрицы 5, т. е. уменьшении высоты круговой полости 3. Следует отметить, что полость, в которой происходит формоизменение всей заготовки, образован матрицей 2 и оправкой 4 совместно с полуматрицей 5.

Протяжка начинается в тот момент, когда полуматрица 5 пройдет уступ 4a.> 1 оправки и завершается после обработки заготовки (или уже полуфабр та) по всей высоте. Так как пуансон на второй стадии не оказывает воздействия на верхний торец заготовки, то протяжка с деформированием (разглаживанием) бурта и утонением стенки, выполняемая уступом

4 а. оправки,. завершается беэ образования кольцевого заусенца по торцу. На второй стадии процесса протяжки и осадка могут быть осуществлены и последовательно по саморегулирующему режиму в зависимости от потребных усилий.

После окончания процесса пуансон. 6 и матрица 2 возвращаются в исходное положение, и изделие удаляется из матри- 5 цы дополнительным перемещением пуансона (с помошью выталкивателя пресса).

При осуществлении протяжки на второй стадии относительное движение матрицы, т. е, воздействие уступа 4 а. оправки на ®О заготовки может быть произведено и движением оправки от отдельного привода.

Размеры образуемого на боковой внут-. ренней поверхнос ги заготовки бурта выбираются в зависимости от размеров флан-15 ца или толщины стенки заготовки. Высота бурта преимущественно равна высоте полости 3 для предварительного формообразования фланца, а ширина бурта принимается равной 10-25% толщины стен- 20 ки трубчатой заготовки. Для облегчения последующей протяжки (раэглйживания) бурта с перемещением металла в стенку изделия образующей бурта придает кри волинейную (бочкообразную) форму, при 25 этом наименьший. диаметр отверстия бурта в его средней части принимают. равным

0,8-0,95 от диаметра отверстия в исходной трубчатой заготовке. Следует от метить, что с развитием процесса выдав- ЗО ливания металла во фланец может наблюдаться незначительная раздача отверстия бурта, т. е. обратное течение металлаиз бурта в трубчатую часть.

Размеры уступа оправки подбираются 35 такими, чтобы можно .было обеспечичь наиболее благоприятный процесс протяжки и создать максимальную деформацию . . без отрыва . фланца, что легко рассчитывается по сушествующим методи- 40 кам для протяжки и волочения полых изделий. Оптимальная степень деформацииутонения стенки находится в-пределах 5-10%. Степень деформации осадки флан ца по толщине выбирают в пределах

10-38%.

Пример . цилиндрическую втулку из алюминиевого сплава АМи, М наружным диаметром 45 мм, внутренним диаметром

30,0 мм, высотой 50 мм с фланцем, имеющим диаметр 65,0 мм и толщину бмм изготавливают следующим образом.

Предварительно смазанную трубчатую заготовку диаметром 28,2 и 44,8 мм и высотой 55,0 укладывают в матрицу на оправке с полостью и уступом и осуществляют деформирование в описанной последовательности: на первой стадии осуществляют радиальное выдавливание наружного фланца толщиной 7 мм и бурта с внутренним диаметром 25 мм. На второй стадии перемещением матрицы выполняют осадку и-протяжку бурта и стенки трубчатой заготовки со степенью утонения 9,6% .

Усилие вьщавливания на первой стадии процесса составляет 470 кН.Усилие деформирования (пиковое жачение) на второй стадии составляет 560 кН. Полученные без утяжек изделия имели хорошие качества поверхности (шероховатость в пределах 7-8 класса} торца фланца приобретают плоскопараллельную форму. Вслед. ствие упрочнения трубчатой части изделия— неравномерность деформации поверхносч ных слоев заметно снижается, Отклонение от цилиндричности поверхности егверстия устраняется.

Изобретение по сравнению с базовым обьектом, в качестве которого принят прототип, позволяет повысить качество получаемых изделий и расширить" техно логические возможности в процессах обработки металлов давлением, так как создается воэможность получения выдавливанием изделий с утолщенным фланцем.

1038054 ф г фиг. 2

Составитель В. Бещеков, Редактор К. Папп Техред Т.Мат очка Корректор А.,Дзятко

Заказ 6101/11 Тираж 686 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москна, Ж38, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4