Способ изготовления полых изделий и устройство для его осуществления

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (»)1 003968 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.09.81 (21) 3341391/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

В 21 D 22/20

1ощдоротоеииый комитет

СССР

Опубликовано 15.03.83. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 25.03.83 (53) УДК 621.983..3 (088.8) ll0 N!JIIM изооретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

Е. С. Сизов, М. А. Бабурин, В. Я. Муслимов, К;: Г. Сизбва;"".

Г. С. Ротницкий и Г. И. Смирнов

У з 1 у

1 ь

{71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к обработке металлов давлением.

Известен способ изготовления полых изделий, включающий присоединение к контуру заготовки дополнительного объема металла толщиной, равной толщине исходной заготовки, и вытяжку 11).

Известно устройство для изготовления полых изделий, содержащее установленную на основании центральную матрицу и размещенные соосные с ней пуансон, периферийную матрицу и центральный и периферийные прижимы, соответствующие матрицам (2).

В известном способе к фланцу заготовки после вытяжки в известном устройстве присоединяют дополнительный металл в виде кольца и повторяют этот процесс несколько раз, что позволяет увеличить глубину получаемого изделия.

Недостатками этих способа и устройства являются низкая производительность процесса и большой расход металла, так как, средняя часть присоединяемого кольца идет в отход.

Цель изобретения — повышение производительности процесса и экономия металла.

Эта цель достигается тем, что в способе изготовления полых изделий, включающем присоединение к контуру заготовки дополнительного объема металла ToJIIIIHHoH, равной толщине заготовки, и вытяжку, контур заготовки выполняют состоящим из криволинейного участка в виде одновитковой спирали Архимеда и прямолинейного участка, соединяющего начало и конец первого участка, дополнительный объем металла формируют из металлической ленты, ширина которой равна шагу спирали Архимеда, причем до вытяжки ленту присоединяют по ее ширине к прямолинейному участку контура заготовки, а в процессе вытяжки осуществляют непрерывное соединение ее с криволинейным участком контура заготовки в зоне их касания.

Устройство для осуществления способа содержащее основание, соосно установленные пуансон, центральную матрицу, размещенную на основании, периферийную матрицу и соответствующие им периферийный и центральный прижимы, снабжено установ1003968

5 о

15 ленным на основании приводом совместного вращения периферийных прижима и матрицы и размещенными на периферийном прижиме узлом подачи ленты и электродом для приварки ленты к плоской заготовке, при этом на рабочей поверхности периферийного прижима выполнен направляющий паз для подачи ленты и отверстие под электрод, ось которого проходит через линию пересечения плоскости боковой внутренней поверхности направляющего паза с перпендикулярной ей плоскостью, проходящей через ось устройства.

На фиг. 1 показано устройство для осуществления способа; на фиг. 2 — разрез

А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4 — исходная заготовка.

Способ реализуется в устройстве для изготовления полых изделий, состоящем из основания 1, на котором жестко установлена центральная матрица 2, соосно с которой расположены пуансон 3, периферийная матрица 4, центральный 5 и периферийный 6 прижимы, взаимодействующие с заготовкой

7, рабочие поверхности которых обращены соответственно в сторону поверхностей центральной 2 и периферийной 4 матриц. Периферийные матрицы 4 и прижим 6 установлены с возможностью вращения на подпятнике 8, выполненном в виде радиально-упорного подшипника, относительно основания 1 и центральных матриц 2 и прижима 5. Привод вращения периферийных матриц 4 и прижима 6, центрируемых штифтами 9 и фиксируемых болтами 10, может быть выполнен в виде электродвигателя 11, установленного на основании 1, и клино-ременной передачи 12. На периферийном прижиме 6 с помощью кронштейна 13, жестко на нем закрепленного, установлена державка 14 для размещения на ней металлической ленты 15.

Державка 14 представляет собой поворотный барабан, на котором намотана лента 15.

В качестве сварочного устройства может быть использовано, например, устройство для электродуговой сварки. В периферийном прижиме 6 выполнено отверстие, соосное с осью электрода 16, для его подведения к заготовке 7. Перпендикулярно радиусу, проходящему через ось отверстия в прижиме 6 выполнены направляющие для ленты 15.

Эти направляющие могут быть выполнены в виде паза 17 в теле прижима 6 на его рабочей поверхности. Ц1ирина паза 17 должна быть равна ее толщине. При этом внутренняя направляющая внутреннего края ленты 15 относительно оси устройства должна быть расположена в плоскости III — III, проходящей через ось отверстия, так как именно в этой зоне должна производиться сварка. Для удобства размещения и центрирования заготовки 7 в устройстве по рабочей поверхности прижима выполнена цилиндрическая выточка 18, высота которой равна толщине заготовки 7.

4О

Способ осуществляется следующим образом.

Геометрические размеры заготовки 7 устанавливаются из условия К < 2 (где

К, = — — — исходная степень вытяжки) .

Заготовка 7 состоит из исходной заготовки

1 и дополнительного объема II металла, выполненного в виде металлической ленты одинаковой с заготовкой 1 толщины. Контур исходной заготовки 1 формируют таким образом, чтобы он состоял из криволинейного участка А, выполненного в виде одновитковой спирали Архимеда и прямолинейного участка Б, соединяющего начало и конец первого. Криволинейный участок А описывается зависимостью .Р = а +- Ь где р — расстояние от центра спирали до контура, угол в радианах, — коэффициенты.

Выбор геометрических размеров заготовки из указанного условия определяется стабильностью протекания процесса вытяжки.

До начала процесса вытяжки к прямолинейному участку Б исходной заготовки 1 присоединяют дополнительный объем II металла, например сваркой. Дополнительный объем II формируют из металлической ленты, ширина которой равна шагу спирали

Архимеда, т. е. равна 2 а.

Заготовку 7 устанавливают на центральную матрицу 2 и периферийную матрицу 4.

Смыкают периферийный прижим 6 с периферийной матрицей 4, центрируя их штифтами 9 и фиксируя их друг относительно друга болтами 10, зажимая периферийную часть основной заготовки 1 и металлической ленты I I. Смыкание осуществляют таким образом, чтобы металлическая лента 11 и периферийная часть основной заготовки 1 попали соответственно в паз 17 и цилиндрическую выточку 18, выполненные на рабочей поверхности прижиМа 6. Смыкание может осуществляться также при использовании в конструкции байойетного замка. После этого с помощью пресса прижимают заготовку 7 центральным прижимом 6 с усилием, достаточным для предотвращения гофрообразования фланцевой части заготовки 7.

При нагружении на центральную часть заготовки 7 усилием со стороны пуансона 3 и одновременным поворотом периферийного прижима 6 и периферийной матрицы 4 осуществляют процесс вытяжки. Одновременно подводят ток к электроду 16 для сварки.

Вращение периферийного прижима 6 и периферийной матрицы 4 осуществляют посредством клиноременной передачи 12 от электродвигателя 11. При повороте периферийного прижима 6 и периферийной матрицы 4 производится изгиб дополнительного объема в виде металлической ленты на ребро за счет того, что зона соединения его с основной заготовкой 1 поворачивается относительно оси устройства, а внешний край

1003968

Формула изобретения

63.1 ленты упирается в наружную направляющую. Одновременно с этим происходит присоединение торца ленты к исходной заготовке 1 сваркой по криволинейному контуру А основной заготовки 1. Скорость вращения периферийного прижима 6 и периферийной матрицы 4 для осуществления непрерывного процесса устанавливается такой, чтобы она обеспечивала подход сварочного электрода 16 к криволинейному контуру А в момент, когда последний при своем сокращении будет пересекать окружность с радиусом Rb, на котором находится сварочный электрод 16, и будет определяться скоростью перемещения пуансона 3. Так как изгиб полосового материала осуществляется в зажатом состоянии, -то не происходит потери устойчивости материала.

Обеспечивая непрерывную подачу дополнительного объема II, который, намотав на державку 14, и присоединяя его к основному металлу 1 заготовки 7, можно вытягивать полые детали большой высоты с минимальными отходами.

Применение предлагаемых способа и устройства для его осуществления позволяет повысить производительность процесса за счет того, что процесс осуществляется непрерывно; увеличить глубину вытягиваемых деталей и увеличить коэффициент использования металла, доведя его до значений близких к единице. Ожидаемый экономический эффект от использования предлагаемого изобретения на одном из предприятий отрасли составит порядка 5 тыс. р. в год.

1, Способ изготовления полых изделий, включающий присоединение к контуру заготовки дополнительного объема металла толщиной, равной толщине заготовки и вытяжку, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и экономии металла, контур заготовки выполняют состоящим из криволинейного участка в виде одновитковой спирали Архимеда и прямолинейного участка, соединяющего начало и конец первого участка, дополнительный объем металла формируют из металлической ленты, ширина которой равна шагу спирали Архимеда, причем до вытяжки ленту присоединяют по ее ширине к прямолинейному участку контура заготовки, а в процессе вытяжки осуществляют непрерывное соединение ее с криволинейным участком контура заготовки в зоне их касания.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее основание, соосно установленные пуансон, центральную матрицу, размещенную на основании, периферийную матрицу и соответствующие им периферийный и центральный прижимы, отличающееся тем, что, оно снабжено установ20 ленным на основании приводом совместного вращения периферийных прижима и матрицы и размещенными на периферийном прижиме узлом подачи ленты и электродом для приварки ленты к плоской заготовке, при

25 этом на рабочей поверхности периферийного прижима выполнен направляющий паз для подачи ленты и отверстие под электрод, ось которого проходит через линию пересечения плоскости боковой внутренней поверхности направляющего паза с перпендикуЗО лярной ей плоскостью, проходящей через ось устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии № 54 — 12111, кл. В 21 D 22/20, 19.08.79.

3$ 2. Авторское свидетельство СССР № 421407, кл. В 21 D 22/20 06.03.72 (прототип) .

1003968

A- A,п"о5ернугпо

l00396S

Составитель О. Матвеева

Редактор И. Касарда Техред И. Верес Корректор И. Шулла

Заказ 1656/10 Тираж 814 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал Г1ПП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4