Способ пробивки цилиндрических отверстий

 

СПОСОБ ПРОБИВКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОТВЕРСТИЙ преимущественно в деталях из волокнистых композиционных материалов, заключающийся в получении предварительного отверстия, размещении детали на матрице для пробивки чистового отверстия и прижиме к ней, последующей установке в предварительном отверстии стержня с диаметром наружной поверхности не менее диаметра предварительного отверстия и удалении припуска с получением чистового отверстия, отличаАзщийся тем, что, с целью повышения качества поверхности отверстия, стержень используют с винтовой поверхностью, наружный диаметр которой равен диаметру чистового отверстия, и устанавливают его в предварительном отверстии путем ввинчивания .

COOS СОВЕТСКИХ

СОЩИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4а В 21 D 28/00; В 26 F 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° ю»ъ ви аг ю» . «иа»i лалвмююпФ

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3621529/25-27 (22) 15.07.83 (46) 23.02.85. Бюл. № 7 (72) С. И. Козий, А. Ю. Иголкин, В. M. Василевский и Т. Б. Козий (71) Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. акад. С. П. Королева (53) 621.96.04 (088.8) (56) 1. Патент CPP № 51049, кл. 49 а 60, В 23 в, опублик. 14.06.68.

2. Авторское свидетельство СССР № 937081, кл. В 21 D 28/16, В 21 D 26/00, 03.12.80 (прототип1. (54) (57) СПОСОБ ПРОБИВКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОТВЕРСТИЙ преимуществен,SU... 1140855 но в деталях из волокнистых композиционных материалов, заключающийся в получении предварительного отверстия, размещении детали на матрице для пробивки чистового отверстия и прижиме к ней, последующей установке в предварительном отверстии стержня с диаметром наружной поверхности не менее диаметра предварительного отверстия и удалении припуска с получением чистового отверстия, отличаВщийся тем, что, с целью повышения качества поверхности отверстия, стержень используют с винтовой поверхностью, наружный диаметр которой равен диаметру чистового отверстия, и устанавливают его в предварительном отверстии путем ввинчивания.

1140855

15

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для получения отверстий в толстолистовых деталях из волокнистых композиционных материалов.

Известен способ пробивки цилиндрических отверстий в деталях, заключающийся в том, что пробивают предварительное отверстие, зачищают припуск инструментом с винтовой рабочей поверхностью, оснащенной спиральной режущей кромкой, и затем калибруют поверхность отверстия (1).

Недостатками этого способа являются возможность раскрошивания связующей части материала и вытягивание упрочняющих волокон при обработке волокнистых композиционных материалов, следствием чего является невысокое качество зачищенной поверхности и необходимость последующей калибровки.

Наиболее близким к изобретению по совокупности существенных признаков и достигаемому эффекту является способ пробивки цилиндрических отверстий преимущественно в деталях из волокнистых композиционных материалов, заключающийся в получении предварительного отверстия, размещении детали на матрице для пробивки чистового отверстия и прижиме к ней, последующей установке в предварительном отверстии стержня с диаметром наружной поверхности не менее диаметра предварительного отверстия и удалении припуска с получением чистового отверстия (2).

Однако для известного способа также характерно недостаточно высокое качество поверхностей получаемых отверстий, вызываемое тем, что осевые усилия в процессе удаления припуска прилагают только к торцовой поверхности детали, результатом чего также может быть раскрошивание связующей части материала и вытягивание упрочняющих волокон вокруг получаемого отверстия, образование вырывов и очагов расслоения на поверхности разде. лсния.

Целью изобретения является повышение качества поверхности отверстия.

Эта цель достигается тем, что при способе пробивки цилиндрических отверстий преимущественно в деталях из волокнистых композиционных материалов, заключающемся в получении предварительного отверстия, размещении детали на матрице для пробивки чистового отверстия и прижима к ней, последующей установке в предварительном отверстии стержня с диаметром наружной поверхности не менее диаметра предварительного от ве рсти я и удалении припуска с получением чистового отверстия, стержень используют с винтовой по- верхностью, наружный диаметр которой равен диаметру чистового отверстия, и устанавливают его в винтовом отверстии путем ввинчивания.

На фиг. показаны обрабатываемая деталь и оснастки для получения чистового отверстия перед началом удаления припуска; на фиг. 2 — то же, в процессе удаления припуска.

Способ получения чистовых отверстий заключается в том, что в толстолистовой детали 1 из волокнистого композиционного материала, в частности из углепластика, пробив -.. предварительное цилиндрическое отверстие, оставляя припуcK. Затем деталь 1 размещают на матрице 2 для пробивки чистового отверстия, прижимают к матрице 2 прижимом 3 и ввинчивают в отверстие стержень 4, который выполнен ступенчатым, ступень большего диаметра размещена в рабочем окне матрицы и ее диаметр равен диаметру рабо его окна (эт"ступень сопрягается с поверхностью рабочего окна. по посадке движения). Следующую ступень стержня 4 ввинчивают в обрабатываемую деталь. Эта стуг ень имеет винтовую наружную поверхность, ее больший диаметр равен диямстру чистового отверстия, высота витко" равна разности между радиусами чистового и предварительного отверстий, длина ступени превышает толщину обрабатываемой детали. На винтовой поверхности стержня выполнена режущая кромка, имеющая форму спирали. Третья ступень стержня имеет диаметр, равный диаметру предварительного отверстия, и служит для предварительного центрирования стержня 4 в отверстии детали.

После установки стержня в предварительном отверстии детали производят удаление припуска и образуют чистовое отверстие, для чего в отверстие прижима 3 устанавливают пуансон 5 с диаметром, равным диаметру чистового отверстия, и прикладывают к нему осевую нагрузку.

Поскольку витки винтовой ступени стерж HH 4 воспринимают нагрузку одновременно и вершины витков лежат на одной прямой с режущими кромками матрицы, то обрабатываемый материал, находящийся в межвитковом пространстве, претерпевает равномерную и одинаковую Ilo величине деформацию сдвига вдоль этой прямой.

Предлагаемый способ прошел опытную проверку при получении отверстий диаметром 14 мм в заготовке из ЖСП толщиной

15 MM. Предварительное отверстие получали диаметром 11,2 мм. Стержень изготавливали из стали УЯА с диаметрами меньшей ступени 10-0,1 мм, винтовой ступени— ! 4-0-01 мм, большей ступсни — — 14-0,01 мм, с,длиной винтовой ступе ..и 35 мм, шагом резьбы 3 мм, углом наклона витков 30 .

Матрицу и прижим также изготавливали из стали У8А. Рабочее окно в матрице вы1140855

Составитель Ю. Цейтлин

Редактор И. Николайчук Техред И. Верес Корректор О. Билак

Заказ 375/9 Тираж 775 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП <Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 полн ял и дна метром 14-0,18 м м. Стержень ввинчивали вручную, прижим осуществляли при помощи ручного пресса усилием 4,0 тс.

Нагружение пуансона осуществлялось ударником при скорости 25 м/с, приводили его в движение от магнитно-импульсной установки МИУ-10 при энергии разряда W3,0 кДж. Полученные отверстия имели точность Н -H, шероховатость поверхности разделения рро — я5, на поверхности отверстий отсутствовали расслоения, утяжины, сколы, трещины, вырывы или иные деФекть

Использование предлагаемого способа позволяет повысить качество поверхности получаемых отверстий.