Устройство для вытяжки цилиндрических оболочек из листовых металлов с плоскостной анизотропией механических свойств

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для вытяжки цилиндрических оболочек из листовых металлов с плоскостной анизотропией механических свойств. Устройство для вытяжки цилиндрических оболочек из листовых металлов имеет пуансон-матрицу с выходным участком и кольцо с заходным участком, рабочие поверхности полостей которых сопряжены, при этом поверхность отверстия кольца с заходным участком выполнена с переменной величиной радиуса вытяжных кромок по периметру. Повышается качество оболочек за счет устранения фестонообразования в процессе вытяжки. 5 ил.

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может использоваться для получения цилиндрических оболочек с помощью операции вытяжки из листовых металлов с плоскостной анизотропией механических свойств. Листовые металлы в большинстве случаев имеют плоскостную анизотропию механических свойств, которая проявляется в образовании фестонов (ушей) на краю детали после вытяжки. В качестве заготовки при вытяжке используется кружок, полученный вырубкой. В некоторых случаях высота фестонов составляет 15...20% от высоты цилиндрической оболочки. В результате этого увеличивается отход металла и себестоимость детали. При вытяжке используется, например, конструкция штампа (рис. 348, стр. 442) для вырубки и вытяжки, в котором установлена матрица с симметричным профилем матричного отверстия (рис. 105, стр. 123), приведенные в [1]. (Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. - 6-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отдние, 1979. - 520 с. ) и заготовка в форме кружка. Недостатком конструкции известного устройства является получение детали с фестонами, что увеличивает припуск на обрезку по высоте.

Известно устройство, в котором для устранения фестонообразования при вытяжке круглых заготовок из металлов с плоскостной анизотропией механических свойств используют матрицы с переменной величиной радиуса вытяжных кромок. Меньший радиус дается в тех местах анизотропной заготовки, в которых требуется затормозить течение металла и увеличить высоту вытяжки и наоборот [1]. (рис. 108, стр. 128). Недостатком конструкции матрицы, принятой за прототип, является возможность ее применения для листового металла с однозначно фиксированной плоскостной анизотропией механических свойств, причем размер переменной величины радиусов вытяжных кромок определяется методом экспериментального подбора, что увеличивает трудоемкость подготовки производства. Кроме того, при поступлении новой партии листового металла с другими значениями плоскостной анизотропии возникает необходимость в замене матрицы на матрицу с другой переменной величиной радиуса вытяжных кромок, от чего возрастают затраты на производство цилиндрических оболочек.

Задачей изобретения является устранение фестонообразования, уменьшение отходов металла на обрезку и снижение трудоемкости подготовки производства при получении цилиндрических оболочек из листового металла с плоскостной анизотропией механических свойств.

Указанная задача достигается тем, что устройство для вытяжки цилиндрических оболочек из листового металла с плоскостной анизотропией механических свойств, состоящее из верхней и нижней плиты, направляющих колонок и втулок, матрицы для вырубки, пуансон-матрицы для вырубки и вытяжки, верхнего и нижнего прижима, нижнего буфера, при этом пуансон-матрица состоит из кольца с заходным участком и пуансон-матрицы с выходным участком, рабочие поверхности полостей которых сопряжены, при этом поверхность отверстия кольца с заходным участком выполнена с переменной величиной радиуса вытяжных кромок по периметру, определяемых по зависимости:

а высотой не менее 6÷10 толщинам заготовки.

На фиг. 1 показан общий вид устройства для вырубки и вытяжки,

на фиг. 2 - узел пуансон-матрицы для вытяжки,

на фиг. 3 -, цилиндрическая оболочка с фестонами, высотой Δh,

на фиг. 4 - схема для определения радиуса Rx

на фиг. 5 - вид сверху на заходную часть узла пуансон-матрицы для вытяжки.

Устройство (фиг. 1) состоит из нижней плиты 1 на которой закреплена матрица для вырубки 2, прижимного кольца 3, толкателей 4, винтов 5 для крепления к нижней плите пуансона вытяжки 6, винтов 7, направляющих колонок 8, направляющих втулок 9, верхней плиты 10, верхнего прижима 11, специальных винтов 12, детали пуансон-матрицы для вырубки и вытяжки с выходным участком полости 13, винтов для крепления пуансон-матрицы к верхней плите 14, выталкивателя 15, хвостовика 16, толкателя 17, кольца пуансон-матрицы с заходным участком 18, пружин прижима 19.

В устройстве (фиг. 1) вырубают кружок, который формоизменяют в цилиндрическую оболочку с фланцем или без фланца вытяжкой с прижимом заготовки. Для получения готовой детали без фестонов вначале производят наладку устройства. На деталь матрицы с выходным участком 13 (фиг. 2) закрепляют кольцо с заходным участком 18 имеющем постоянный радиус закругления по периметру, равным 6÷10 толщинам заготовки. После вытяжки в полученной цилиндрической оболочке без фланца, или в цилиндрической оболочке с фланцем измеряют высоту фестонов Δh (фиг. 3) и определяют их расположение относительно направления прокатки листового металла. В зависимости от характера плоскостной анизотропии механических свойств металла фестоны могут располагаться вдоль и поперек направления к прокатке, или под 45°. По графику (фиг. 4) определяют радиус Rx и по выражению

рассчитывают текущие значения радиуса закругления в зависимости от значений угла θ радиуса-вектора и радиуса Rx при заданном значении максимального радиуса закругления .

Из набора колец 18 матрицы с заходным участком, выбирают такое, которое более всего соответствует расчетным значениям радиуса закругления . Кольцо 18 фиксируют на детали матрицы штифтами, ориентируя таким образом, чтобы максимальный радиус закругления совпал с направлением образования впадин (фиг. 5). После проведенной наладки производится штамповка цилиндрической оболочки из полосы или ленты. Полоса или лента устанавливаются в штамп и прижимается к рабочей поверхности матрицы для вырубки 2 прижимом 11. При рабочем ходе происходит вырубка круглой заготовки, которая формоизменяется в цилиндрическую оболочку с фланцем или без фланца вытяжным инструментом. При формоизменении круглой заготовки по поверхности заходного участка кольца 18 с переменными радиусами закругления происходит радиальное течение металла с одинаковыми скоростями, в результате чего край круглой заготовки одновременно по всему периметру достигает рабочего отверстия выходной части матрицы 13. Деталь получается без фестонов. Полученная цилиндрическая оболочка удаляется из рабочего пространства устройства с помощью толкателей 4 нижнего буфера, или выталкивателем 15 и толкателем 17. Полоса подается на шаг подачи и процесс повторяется. При получении листового металла с другой плоскостной анизотропией механических свойств, проводится аналогичная настройка устройства с заменой кольца 18.

В результате использования предлагаемого устройства значительно уменьшается трудоемкость подготовки производства и отходы на обрезку за счет устранения фестонообразования. Устройство можно использовать при получении цилиндрических оболочек с заданным значением высоты фестонов путем изменения радиуса закругления в заходной части кольца 18, если это требуется при изготовлении цилиндрической оболочки.

Устройство для вытяжки цилиндрических оболочек из листовых металлов с плоскостной анизотропией механических свойств, содержащее верхнюю и нижнюю плиты, направляющие колонки и втулки, матрицу для вырубки, пуансон-матрицу для вырубки и вытяжки с переменной величиной радиуса вытяжной кромки, верхнего и нижнего прижима и нижнего буфера, отличающееся тем, что упомянутая пуансон-матрица для вырубки и вытяжки выполнена в виде детали с выходным участком и закрепленного на ней сменного кольца с заходным участком, имеющим переменную величину радиуса вытяжной кромки, рабочие поверхности полостей которых сопряжены, при этом максимальный радиус вытяжной кромки сменного кольца равен не менее 6÷10 толщин листового металла.



 

Похожие патенты:

Изобретения группы относятся к области обработки металлов давлением и могут быть использованы при штамповке изделия из составной сварной заготовки, изготовленной из металлических листов.

Изобретение относится к поверхностной обработке алюминированного стального листа под горячее прессование. Предложенный раствор содержит водную дисперсию ZnO (A) и диспергируемую в воде органическую смолу (B), причем водная дисперсия ZnO (A) содержит воду и частицы ZnO, имеющие средний размер частиц 10-300 нм, а диспергируемая в воде органическая смола (B) имеет средний размер частиц эмульсии 5-300 нм, и массовое соотношение (WA/WB) массы (WA) частиц ZnO в водной дисперсии ZnO к массе (WB) твердого содержимого в диспергируемой в воде органической смоле составляет от 30/70 до 95/5.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для вытяжки из некруглой листовой заготовки из алюминиевого сплава изделия в виде банки под напитки, баллона или аэрозольного баллончика.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к стальному листу для горячего прессования. Для обеспечения высокой прочности стального элемента и эффективной вырубки заготовок перед горячим прессованием при одновременной способности к подавлению окисления поверхности стального листа и устранению оцинкованного слоя во время горячего прессования стальной лист содержит, мас.%: С 0,15 или больше и 0,40 или меньше, Si 1,00 или больше и 2,00 или меньше, Mn 1,50 или больше и 3,00 или меньше, Ti (N×48/14) или больше и 0,10 или меньше, B 0,0005 или больше и 0,0050 или меньше, Al больше 0 и 0,10 или меньше, P больше 0 и 0,05 или меньше, S больше 0 и 0,01 или меньше, N больше 0 и 0,010 или меньше, железо и неизбежные примеси - остальное.

Изобретение относится к стальному листу для горячей штамповки, способу его производства и изделию, полученному горячей штамповкой. Стальной лист имеет состав, включающий по меньшей мере С: от 0,100 мас.% до 0,600 мас.%, Si: от 0,50 мас.% до 3,00 мас.%, Mn: от 1,20 мас.% до 4,00 мас.%, Ti: от 0,005 мас.% до 0,100 мас.%, B: от 0,0005 мас.% до 0,0100 мас.%, P: 0,100 мас.% или меньше, S: от 0,0001 мас.% до 0,0100 мас.%, Al: от 0,005 мас.% до 1,000 мас.% и N: 0,0100 мас.% или меньше, с остатком из железа и примесей, шероховатость поверхности стального листа удовлетворяет условию Rz>2,5 мкм.

Изобретения группы могут быть использованы в области обработки металлов давлением для получения вытяжкой металлического листа. К части металлического листа, в которой требуется высокий предел прочности при разрыве, присоединяют упрочняющую деталь из пластика, армированного волокнами.

Изобретения относятся к обработке металлов давлением и могут быть использованы при изготовлении изделий из исходного листа. Используют штамповочное устройство, содержащее пуансон, матрицу, прижим, расположенный на стороне пуансона, и прижим, расположенный на стороне матрицы.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для изготовления штамповкой металлических укупорочных колпачков. Полосу или листовой материал из алюминиевого сплава «блестящий» или «суперблестящий» разрезают на диски, из которых штамповкой получают заготовки, содержащие головку и юбку, как правило, осесимметричную в осевом направлении.

Изобретение относится к способу производства формованного продукта. Способ включает обработку металлического листа, имеющего объемно центрированную кубическую структуру и поверхность, которая удовлетворяет любому из следующих условий (a) или (b); формовку этого металлического листа, вызывающую деформацию плоского растяжения и двухосную деформацию растяжения и позволяющую по меньшей мере части этого металлического листа иметь коэффициент уменьшения толщины листа от 10% до 30%.

Изобретение относится к способу изготовления штампованного изделия с применением пресс-формы, снабженной пуансоном и матрицей, для изготовления штампованного изделия, включающего первую стенку, вторую стенку, проходящую от концевого участка на по меньшей мере одном направлении по длине первой стенки в сторону задней поверхности этой стенки, и третью стенку, проходящую от переднего конца второй стенки в сторону передней поверхности этой стенки.
Наверх