Способ изготовления изделий типа стаканов с кольцевым поднутрением

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может использоваться при изготовлении штампованных изделий типа стаканов с поднутрениями (канавками) в полости стакана. Цель изобретения - расширение номенклатуры изделий за счет регулирования размеров и формы поднутрения. Заготовку подвергают обратному выдавливанию пуансоном в матрице с круговой поперечной полостью изнутри. На конечной стадии выдавливания полости изделия металл интенсивно течет в поперечном направлении из-под пуансона, заполняя указанную круговую полость матрицы и образуя тем самым технологический выступ (фланец) снаружи изделия. Одновременно благодаря интенсивному поперечному течению металла изнутри стакана образуется кольцевое поднутрение (канавка). Изменяя высоту круговой полости матрицы осевым перемещением матрицы (ее верхней или нижней части) или контрпуансона, можно регулировать размеры и форму образуемого поднутрения. Толщина технологического фланца должна быть не менее 0,8 толщины стенки изделия, а диаметр - не более 1,25 наружного диаметра изделия. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 21 К 21/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4453640/27 (22) 04.07.88 (46) 07.07.91, Бюл. ¹25 (71) Краматорский индустриальный институт (72) И.С. Алиев, Г.Б. Альперович и Ф,Э, Азадов (53) 621.73 (088,8) (56) Эдуардов M.Ñ. Штамповка в закрытых штампах.-Л.: Машиностроение, 1971, с.122, рис,35. схема 25. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ

ТИПА СТАКАНОВ С КОЛЬЦЕВЫМ ПОДНУТРЕНИЕМ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может использоваться при изготовлении штампованных изделий типа стаканов с поднутрениями (канавками) в полости стакана, Цель изобретения — расширение номенклатуры изделий за счет регулирования размеров и фор-.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может. использоваться при изготовлении штампованных полых изделий с кольцевыми углублениями типа канавок на внутренней поверхности (поднутрениями).

Цель изобретения — расширение номенклатуры изделий за счет регулирования размеров и формы поднутрения.

На фиг.1 показан процесс выдавливания полого изделия с поднутрением в матрице,. подвижной навстречу пуансону; на фиг.2 - то же, в матрице, нижняя часть которой подвижна в направлении, совпадающем с направлением движения пуансона.

SU „„1660829 А1 мы поднутрения, Заготовку подвергают обработаному выдавливанию пуансоном в матрице с круговой поперечной полостью изнутри. На конечной стадии выдавливание полости изделия металл интенсивно течет в поперечном направлении из-под пуансона, заполняя указанную круговую полость матрицы и образуя тем самым технологический выступ (фланец) снаружи изделия.

Одновременно благодаря интенсивному поперечному течению металла изнутри стакана образуется кольцевое поднутрение (канавка). Изменяя высоту круговой полости матрицы осевым перемещением матрицы (ее верхней и нижней части) или контрпуансона, можно регулировать размеры и формы образуемого поднутрения, Толщина технологического фланца должна быть не менее 0,8 толщины стенки изделия, а диаметр — не более 1,25 наружного диаметра изделия. 2 ил.

Способ осуществляется следующим образом, Заготовку 1 укладывают в матрицу 2 на торец противопуансона 3 и подвергают обратному выдавливанию под действием усилия Рпуансоном 4,,перемещающимся со скоростью Vi.

В заготовке при этом образуется очаг интенсивной пластической деформации (обведенный штрих-пунктирной линией) под торцом пуансона. При выдавливании металл течет в обратном направлении, ооразуя полую часть стакана с гладкой внутренней поверхностью.

1660829

10 в направлении, обратном движению пуансона 4. После этого характер деформирования заготовки изменяется, Иэ очага деформации металл начинает интенсивно и . преимущественно течь в поперечном (ради- 15 альном) направлении, стремясь заполнить круговую полость 6, т.е. образуя технологический выступ типа фланца снаружи выдавливаемого стакана. Такое интенсивное

25

При достижении очагом деформации уровня, соответствующего положению уступа "а" технологического фланца стакана 5, снимают усилие прижима Q и перемещением матрицы 2 вверх у торца противопуансона 3 располагают расширенный участок отверстия матрицы и образуют поперечную круговую полость 6, Скорость перемещения матрицы и образования полости 6 назначают не меньшей скорости истечения металла поперечное (радиальное) течение металла из-под пуансона при его непрерывном углублении приводит к образованию в придонной части полости стакана поднутрения в виде кольцевой канавки "б". Канавка приобретает в сечении контур с плавными переходами к дну и стенкам полости. Размеры по высоте, как правило, не превышают (0,50,8) установленной при подъеме матрицы высоты полости 6, т.е, 0,5-0,8 толщины технологического фланца, включая и толщину дна (фиг.1). Размер поднутрия Ь, установленный как разница радиуса поднутрения и радиуса полости стакана, зависит от высоты и диаметра круговой полости 6, т.е. от размеров технологического фланца, однако это влияние незначительно при увеличении диаметра технологического фланца выше значений, равных 1,25 наружного диаметра изделия. При назначении высоты поперечной полости 6 и толщины технологического фланца необходимо обеспечить меньшее сопротивление течению металла в радиальном направлении и создать условия для преимущественного течения металла в поперечную полость на второй стадии деформирования заготовки. Для этого необходимо толщину фланца назначить не менее

0,8 (преимущественно 0,8-1) толщины стенки полой верхней части стакана. Для управления величиной поднутрения Л можно использовать форму торца и величину радиуса округления торца пуансона. Предпочтителен плоский торец с радиусом скругления менее 1мм.

8 целом размеры поперечной полости должны быть согласованы с ходом пуансона на второй стадии деформирования с поперечным истечением металла таким образом, чтобы объем полости был не менее объема металла, вытесняемого пуансоном на этой

40 стадии. Скорость перемещения матрицы должна превышать скорость истечения металла в стенку (навстречу пуансону) иначе поднутрение не образуется.

Выдавливание по этой схеме возможно и в штамп "перевернутой" конструкции, в котором противопуансон прикреплен к подвижной плите. В таком штампе после первой стадии возможно ограничение течения металла втулкой 7, Фланец при этом служит и компенсатором, Образование поперечной полости 6 с регулируемыми размерами для деформирования заготовки на второй стадии по схеме преимущественно радиального течения возможно и перемещением вниз части противопуансона или нижней полуматрицы 8 (фиг,2). При таком варианте перемещение элемента штампа-полуматрицы 8 вниз со скоростью Vz, равной скорости пуансона V>, позволяет постепенным увеличением высоты приемной круговой полости Ь1 наращивать и высоту кругового поднутрения "б".

После заполнения полостей матрицы и достижения требуемых размеров донной части детали процесс- выдавливания прекращают.

После отведения пуансона и матрицы отштампованная деталь удаляется из полости матрицы и в дальнейшем цикл штамповки повторяется, Предлагаемым способом можно получить и детали, у которых поднутрения (по меньшей мере одно) расположены в средней части полости стакана на расстоянии не менее 1/2 диаметра полости стакана от его верхней кромки. Для этого после достижения пуансоном уровня нижнего торца фланца приводит в движение противопуансон или матрицу и продолжают внедрение пуансона в заготовку.

Для образования поперечной полости на второй стадии деформирования заготовки может быть применена подвижная матрица с выточкой расширенного участка со стороны верхнего торца, Поперечная полость и соответственно контур фланца могут иметь и шестигранную форму.

Наиболее приемлемыми изделиями для изготовления предлагаемым способом являются детали с профилированной наружной поверхностью, например, типа накидных гаек.

Для множества других деталей типа стакана с дном назначение технологического фланца небольших размеров оказывается вполне приемлемым и допустимым вариантом видоизменения конструкции; не вы1660829 зывающим дополнительных затрат на доработку, Таким образом, двухстадийный процесс последовательного комбинированного обратно-поперечного выдавливания по предлагаемому способу позволяет изготовить изделия типа стакана со сложным внутренним профилем и образованием конструктивно необходимых канавок (поднутрений) в полости стакана.

Пример. Отожженные и смазанные животным жиром заготовки диаметром

Я28,2 мм и высотой 35 мм из сплава АМЦ-M подвергают последовательно-комбинированному выдавливанию по предлагаемому способу в штампе с подвижной матрицей, способной к образованию круговой радиальной полости диаметром 033,5 мм регулируемой высоты. Диаметр пуансона, а, следовательно, и отверстия полой части стакана равняется Я21,2 мм.

На первой стадии деформирования получают полуфабрикат в виде стакана с гладкими поверхностями с полой частью, имеющей толщину стенки 3,5 мм и глухое отверстие глубиной 56,3 мм. На втором этапе деформирования заготовки дальнейшим перемещением пуансона на 6 мм заполняют радиальную полость высотой 9,5 мм, образованную перемещением вниз полуматрицы (фиг 2). В донной части стенки формируемой детали образуется круговая канавка (поднутрение), имеющая размеры: по диаметру Я 24,2 (Л=2мм), по высоте

3,3 мм, радиусы закругления R 1,5-1,8 мм.

Готовая деталь имеет общую высоту 6? мм и толщину дна 5,5 мм. Усилие деформирования на первой стадии составляет 360 кН, на заключительной стадии 420 кН.

Осуществление приемов в предлагаемой совокупности, последовательности и условиях деформирования обеспечивает выдавливание по последовательно-комбинированной схеме, позволяет организовать управляемое течение металла по двум на5 правлениям и, следовательно, обеспечить получение сложных деталей типа стакана с внутренней поверхностью, профилированной в виде кольцевых канавок (поднутрений). Создание условий для целена10 правленного течения металла при поэтапном формообразовании создает возможность для образования профилированного негладкого контура отверстий стаканов, что способствует повышению сложности штам15 пуемых изделий, расширению номенклатуры выдавливаемых деталей и соответственно технологических возможностей процессов точной объемной штамповки выдавливанием.

Формула изобретения

Способ изготовления изделий типа стаканов с кольцевым поднутрением, включающий обратное выдавливание с попереч25 ным истечением металла из-под пуансона в стенку формируемого изделия до образования кольцевого поднутрения типа канавки в стенке и технологического выступа типа фланца с наружной стороны стенки, о т л и30 ч а ю шийся тем, что, с целью расширения номенклатуры изделий, выдавливание осуществляют в матрице с круговой полостью для формирования указанного технологического выступа, регулируя его толщину в про35 цессе образования поднутрения путем осевого движения матрицы и изменение размеров ее круговой полости, причем технологический выступ формируют толщиной не менее 0,8 толщины стенки изделия и ди40 аметром не более 1,25 наружного диаметра изделия.

1660829

Фиа1 Р

Физ. 2

Составитель О. Корабельников

Редактор В. Бугренкова Техред М,Моргентал Корректор Н. Король

Заказ 2078 Тираж 402 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101