Способ штамповки-вытяжки оболочечных листовых деталей пластичной средой

Изобретение предназначено для использования в машиностроении и в авиакосмической технике при изготовлении оболочечных деталей из листовых заготовок глубокой вытяжкой. На торцовую поверхность заготовки воздействуют предварительно спрофилированным свинцом с образованием в нем лунки, вызывая деформацию заготовки в направлении лунки. При последующем действии свинца на центральную часть выштамповки ее выворачивает в рабочую полость жесткой матрицы до образования детали. Повышается качество деталей за счет уменьшения утонения в стенке детали. 5 ил.

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно, к способам изготовления полых оболочечных деталей из листовых заготовок глубокой вытяжкой и может быть использован в различных отраслях машиностроения.

Известен способ штамповки полых оболочечных деталей при котором с целью уменьшения утонения стенки отштампованной детали, заготовку предварительно штампуют на грибок, удаляют грибок и затем выворачивают центральную часть заготовки прижимая ее к рабочей полости жесткой матрицы (1, С. 79). Рабочая полость жесткой матрицы является носителем формы детали. Известный способ позволяет существенно уменьшить утонение в купольной части детали. Однако максимальная глубина отштампованных деталей не превышает глубины полусферы. Фланцевая часть имеет большую протяженность для предотвращения потери устойчивости не прижатой части заготовки.

Наиболее близким техническим решением является выбранный нами в качестве прототипа способ штамповки-вытяжки оболочковых деталей пластичным металлом (2). В известном способе предварительно в процессе разглаживания свинца профилируют его, образуя впадину. Устанавливают заготовку на поверхность жесткой матрицы и при рабочем ходе пресса вдавливают свинец и заготовку в рабочую полость матрицы. При схлопывании впадины в процессе штамповки создаются дополнительные полезные силы трения между свинцом и заготовкой, которые разгружают опасное сечение, предотвращая его разрушение.

Однако попадание смазки на поверхность свинца на порядок уменьшает коэффициент трения и как следствие эффект вталкивания заготовки в рабочую полость матрицы, что приводит к утонению заготовки в опасном сечении и последующее ее разрушение.

Для решения поставленной задачи в известном способе штамповки-вытяжки оболочковых деталей пластичным металлом предварительно разглаживают свинец, одновременно профилируют его с образованием в нем лунки, укладывают заготовку на поверхность жесткой матрицы и при рабочем ходе пресса вдавливают свинец и заготовку в рабочую полость матрицы, причем воздействуя свинцом на приторцовую часть заготовки выдавливают ее в направлении лунки с образованием выштамповки, а затем выворачивают ее свинцом в рабочую полость матрицы.

Предложенное техническое решение позволяет предварительно набрать материал в центральной части штампуемой детали, а затем вывернуть его, тем самым уменьшить утонение в стенки детали, при штамповки конических оживальных м сферических деталей.

Сущность технического решения поясняется чертежом, на котором показаны:

- на фиг. 1 момент окончания профилирования лунки;

- на фиг. 2 момент начала штамповки заготовки;

- на фиг. 3 момент образования выпучены в заготовки;

- на фиг. 4 окончание процесса штамповки, после выворачивания выштамповки;

- на фиг. 5 отштампованная коническая заготовка;

Согласно предложенному способу штамповки-вытяжки оболочечных листовых деталей пластичной средой процесс штамповки осуществляется следующим образом.

Первоначально пластичный металл - свинец 4, расположенный в контейнере 1 разглаживается и одновременно профилируется пуансоном 2, имеющим форму рабочей поверхности 3, соответствующей форме лунки при рабочем ходе пресса (см. фиг. 1). Лунка формируется таким образом, чтобы диаметр ее основания D равнялся диаметру Do заготовки, а высота цилиндрической части лунки S равна толщине So штампуемой заготовки.

На фиг. 2 показан штамп для реализации предложенного способа в исходном положении. В исходном положении матрица 5 установлена и закреплена на столе пресса (пресс условно не показан). Заготовка 6 распологается на матрице 5 и входит в цилиндрическую полость D лунки, т.к. диаметр заготовки и ее толщина равны габаритам цилиндрической части лунки. Осуществление рабочего хода пресса приводит к деформации свинца и воздействию его на приторцовую часть заготовки, то есть на цилиндрическую поверхность торца заготовки и узкую полоску плоской поверхности заготовки прилегающей к торцу заготовки. В результате этого воздействия заготовка начинает выпучиваться в направлении лунки и образовывать выштамповку 7 в заготовке (см. фиг. 3). При дальнейшем рабочем ходе пресса (условно не показан) свинец начинает давить на центральную часть выштамповки 7, выворачивая ее в рабочую полость матрицы 5. На фиг. 4 показан штамп в момент окончания штамповки, после окончания процесса штамповки штамп раскрывается и деталь удаляется из матрицы.

На примере штамповки конической детали высотой 70 мм, диаметром меньшего основания 50 мм. и большего основания 70 мм из материала 08кп рассмотрим процесс штамповки-вытяжки по предложенному техническому решению. Расчетный диаметр Do заготовки 6 равен 300 мм, толщина заготовки 0,8 мм. Предварительно выштамповываем в свинце коническую лунку, диаметр основания которой D равен диаметру заготовки Do, а высота цилиндрической части ее у основания равна толщине заготовки, т.е. 0,8 мм. Смазываем заготовку с двух сторон смазкой, например, машинным маслом И20. Устанавливаем заготовку на матрицу 5 (фиг. 2) позиционируя ее с выдавленной лункой. При рабочем ходе пресса свинец 4 начинает действовать на приторцовую часть заготовки 6, т.е. на торец заготовки и узкую полоску плоской поверхности заготовки прилегающей к торцу заготовки, размер которой не более 1 мм, вызывая процесс выпучивания заготовки 8 в полость лунки. При дальнейшем ходе пресса процесс выпучивания останавливается, и свинец начинает контактировать с центральной частью заготовки, осуществляя выворачивание выштамповки в рабочую полость матрицы 5. Процесс штамповки осуществляется, до тех пор пака заготовка полностью не прижмется к рабочей поверхности матрицы 5. Как показали численные расчеты если не смазывать заготовку со стороны свинца, то происходит защемление фланца свинцом, что является причиной утонения стенки детали и ее разрушение. На фиг. 5 показана отштампованная коническая деталь.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет снизить утонение в стенки отштампованной детали, повысить качество детали за счет выштамповки заготовки в лунку в свинце и последующее выворачивание заготовки в рабочую полость матрицы.

1. Мельников Э.П. Холодная штамповка днищ. М.: Машиностроение, 1986. 192 с.

2. Е.С. Сизов, М.А. Бабурин, Штамповка листовых деталей сложной формы пластично-эластичными средами КШП №8, 1994, с 9-11

Способ штамповки-вытяжки оболочечных листовых деталей пластичной средой, в качестве которой используют свинец, включающий предварительное разглаживание свинца, одновременное его профилирование с образованием в нем выдавленной лунки, размещение заготовки на поверхности жесткой матрицы и вдавливание свинца и заготовки в рабочую полость матрицы при рабочем ходе пресса, отличающийся тем, что осуществляют воздействие свинцом на приторцовую часть заготовки, выдавливают ее в направлении лунки с образованием выштамповки, а затем выворачивают ее свинцом в рабочую полость матрицы посредством воздействия на центральную часть выштамповки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении оболочечных деталей из листовых заготовок глубокой вытяжкой.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и позволяет получать любые листовые детали с «подсечкой» на бортах без дефекта «недоштамповка». Создают виртуальную модель подвижного элемента оснастки путем эмпирического отбора в соответствии с требуемыми параметрами «подсечки».

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к изготовлению оболочечных деталей из листовых заготовок глубокой вытяжкой. Предварительно штампуют заготовку жесткой матрицей по пластичному металлу до образования купольной части.

Изобретение относится к холодной листовой штамповке, в частности к формообразованию тонкостенных осесимметричных оболочек, и может быть использовано при изготовлении крупногабаритных тонкостенных деталей усеченной сужающейся формы на прессах двойного действия.

Изобретение может быть использовано в машиностроении и в авиакосмической технике при изготовлении профилированных по толщине заготовок для глубокой вытяжки. Листовой заготовке с постоянной толщиной придают коническую форму путем вдавливания ее центральной части в оправку.

Изобретение относится к механической обработке давлением тонколистового материала, а именно к штамповке с помощью эластичной среды. Давление на заготовку передают через эластичную пористую прокладку определенной плотности металлическим пуансоном, форма которого эквидистантна форме матрицы.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к определению технологических параметров процессов, и может быть использовано при определении механических свойств листовых материалов.

Изобретение относится к холодной листовой штамповке, в частности к формообразованию тонкостенных осесимметричных оболочек, и может быть использовано при изготовлении крупногабаритных тонкостенных деталей усеченной сужающейся формы на прессах двойного действия.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к холодной штамповке тонколистовых металлов эластичной средой с осуществлением глубокой вытяжки за несколько проходов.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к штамповке эластичной средой крутоизогнутых патрубков из особотонкостенных труб. При раздаче трубной заготовки в штампе внутренним давлением с одновременной формовкой выпуклых поверхностей, примыкающих к зоне минимального радиуса гиба, осуществляют приложение конечного значения давления наполнителя в соответствие с приведенной в формуле зависимостью.

Изобретение относится к инструментальной оснастке для обработки металлов давлением, в частности к пуансонам с криволинейным профилем для первого перехода при двухпереходной вытяжке тонкостенных оболочек вращения с криволинейной поверхностью.

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 области обработки листовых металлов давлением и может быть использовано для формовки полых тонкостенных деталей сложной формы в мелкосерийном и единичном производствах.

Группа изобретений относится к усиливающему элементу конструкции двери транспортного средства, двери теранспортного средства, транспортному средству и способу изготовления усиливающего элемента.

Изобретение относится к механической обработке давлением - ротационным выдавливанием, в частности к изготовлению полых изделий. Подлежащие сварке участки оболочки и шпангоутов выполняют плоскими.

Изобретения заявленной группы относятся к области обработки металлов давлением и могут быть использованы для изготовления элемента кузова транспортного средства в виде листа с бортом на кромочном участке, имеющем криволинейную и прямолинейную части.

Изобретение относится к области оборудования для изготовления железных оправ для кистей. Станок содержит основание, шаблон для формирования оправы, расположенный на основании, направляющий скользящий стержень для железной оправы и механизм подачи/разгрузки оправы, расположенный на конце шаблона, нижний подъемный механизм оправы, расположенный под шаблоном, штамповочные механизмы оправы, симметрично расположенные с двух сторон от шаблона, верхний прижимной механизм оправы, расположенный над шаблоном, нижний подъемный механизм оправы, штамповочные механизмы и верхний прижимной механизм связаны с приводной системой.

Изобретение относится к устройству для обработки металлической заготовки, содержащему пуансон на одной стороне заготовки и матрицу на противоположной стороне заготовки, кондуктивную электрическую систему нагрева для создания электрического тока, протекающего через заготовку, начиная от конструктивного элемента, находящегося на одной стороне заготовки вне пуансона, к конструктивному элементу, находящемуся на другой стороне заготовки вне матрицы.

Заявленная группа изобретений относится к листовой штамповке и может быть использована для изготовления штампованных деталей. Предварительно при изготовлении штампов, участки поверхности рабочего элемента штампа, от которых на полуфабрикате после штамповочной операции образуются царапины и задиры и на которых образуются наплывы от материала листовой заготовки, облицовывают плитками из бронзы или напыляют порошок из бронзы.

Изобретение относится к стальному листу с покрытием из сплава на основе Al, нанесенным погружением в расплав, имеющему высокую обрабатываемость. Слой покрытия из сплава на основе Al, нанесенный погружением в расплав, содержит от 1,0 до 12,0 мас.% кремния и от 0,002 до 0,080 мас.% бора и образован на поверхности стального листа-подложки, причем слой покрытия имеет соотношение IMAX/I0, равное 2,0 или более, полученное измерением профиля по глубине с помощью оптической эмиссионной спектрометрии c тлеющим разрядом (GDS) от наружной поверхности в глубину слоя покрытия, где IMAX является максимальной интенсивностью обнаружения бора в зонах с глубиной распыления от 0 до 1,0 мкм, а I0 является средней интенсивностью обнаружения бора в пределах глубины распыления от 1,0 до 5,0 мкм.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в различных отраслях машиностроения. Способ изготовления сегментных оболочек для шаровых емкостей включает установку цилиндрической заготовки внутрь разъемной кольцевой матрицы, введение во внутреннюю полость упомянутой заготовки эластичной среды и раздачу упомянутой заготовки давлением, прикладывая усилие к эластичной среде с получением полуфабриката в виде сферического пояса, из которого вырезают сферические сегменты и калибруют их. Предварительно цилиндрическую заготовку выполняют из фольги и получают наматыванием ленты в спираль с наложением витков друг на друга, причем начало внутреннего и конец наружного витков соединяют с соседними витками спирали склеиванием, с последующим разъединением их после раздачи. В результате обеспечивается повышение качества изделий за счет уменьшения утонения и расширение технологических возможностей. 5 ил.

Изобретение предназначено для использования в машиностроении и в авиакосмической технике при изготовлении оболочечных деталей из листовых заготовок глубокой вытяжкой. На торцовую поверхность заготовки воздействуют предварительно спрофилированным свинцом с образованием в нем лунки, вызывая деформацию заготовки в направлении лунки. При последующем действии свинца на центральную часть выштамповки ее выворачивает в рабочую полость жесткой матрицы до образования детали. Повышается качество деталей за счет уменьшения утонения в стенке детали. 5 ил.

Наверх