Способ изготовления полых изделий
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ из листовой заготовки, составленной из слоев разной прочности, путем ее установки между пуансоном и матрицей и вытяжки с торцовым подпором слоя меньшей прочности, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и облегчения разъединения слоев, перед установкой в слое заготовки большей прочности выполняют углубление, обращенное к матрице , а слой заготовки меньшей прочности помещают в это углубление. § (Л Од 05 00 О5
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„,SUÄÄ 1166860
4с5в В 21 D 22/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
72
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ .ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3661749/25-27 (22) 15.11.83 (46) 15.07.85. Бюл. № 26 (72) Е. С. Сизов (53) 621.983.3.07 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 627887, кл: В 21 D 22/02, 23.09.75. (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ из листовой заготовки, составленной из слоев разной прочности, путем ее установки между пуансоном и матрицей и вытяжки с торцовым подпором слоя меньшей прочности, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и облегчения разъединения слоев, перед установкой в слое заготовки большей прочности выполняют углубление, обращенное к матрице, а слой заготовки меньшей прочности помещают в это углубление.
1166860
Изобретение относится к технологии обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении полых, весьма глубоких листовых деталей.
Цель изобретения — интенсификация процесса и облегчение разъединения слоев.
На чертеже показана схема изготовления полых изделий.
Слой 1 заготовки меньшей прочности устанавливают в соответствующее углубление слоя 2 большей прочности, после чего их 10 вместе укладывают на вытяжную матрицу 3 и прижимают прижимом 4. Под действием усилия со стороны пуансона 5 осуществляют совместную вытяжку слоя 2 со слоем 1.
В связи с тем, что прочность материала слоя 2 выше, чем прочность слоя 1, буртик
I5
6 на периферийной части фланца слоя 2 при своем сокращении по наружному диаметру с Р до Рт (причем Ра Р )Р ) создает торцовый подпор во фланцевой части вытягиваемого слоя 1.
Под действием этого подпора в торец вытягиваемого слоя 1 происходит утонение штампуемого материала 7 в вытяжном зазоре, образуемом матрицей 3 и стенкой вытягиваемого слоя 8. Величина одностороннего вытяжного зазора $де слоя 1 зависит от толщины $гн слоя 2 на вытяжной кромке матрицы 3 и устанавливается по формуле
$дет = 0,5(Рм — D — 2$т.и) где Рх — диаметр отверстия матрицы;
Є— диаметр пуансона.
Возникающие при этом полезные силы трения между слоем 1 и слоем 2 в вытяжном зазоре наряду с торцовым подпором слоя 1 способствуют глубокой вытяжке с утонением штампуемого материала слоя 1, в результате чего образуется цилиндрическая часть вытягиваемого изделия глубиной
Н, значительно большей глубины h вытягиваемого слоя 8.
Слой заготовки 1 может быть вытянут либо на какую-нибудь требуемую высоту Н, либо на провал, после чего вытянутое изде- 40 лие с фланцем или без него удаляется из штампа и разьединяется.
При необходимости отделение отштампованных слоев может быть осуществлено и непосредственно в штампе путем подачи под 45 давлением жидкости или сжатого воздуха в образовавшуюся полость 9 между слоями через отверстия 10 и 11 в пуансоне 5 и в слое 8.
Уплотнительное кольцо 12 в донной части пуансона 5 предназначено для того, что- 50 бы исключить попадание жидкости или сжатого воздуха между пуансоном 5 и вытянутым слоем 8.
Пример осушествления предлагаемого способа при изготовлении цилиндрической детали диаметром D = 100 мм, глубиной
Н = 800 мм, при толщине стенки ее 0,5 мм из алюминия АД1М (бг= 7 кгс/мм ) с использованием в качестве более прочного слоя технологической накладки из стали
08ВГ (бг= 40 кгс/мм ). Применяя профилированную по толщине технологическую накладку из стали 08ВГ, можно обеспечить ее вытяжку вместе с заготовкой из алюминия АД1М за одну вытяжную операцию при
Ko = 3,2, т.е. при диаметре накладки
Ром,= 320 мм и при диаметре заготовки
Рз = 300 мм: причем толщину накладки с буртом принимают у наружной кромки
$в = 4,0 мм, толщину в центральной части
$ц — — 4,0 мм, а высоту бурта $6 = 2,0 мм, при его ширине Ь = 10 мм.
Из условия равенства объема металла во фланцевой части заготовки объему металла в стенке изделия получают
% г г — (Рз — Dn) Sp = УРнН$деу откуда
2 2
0ь — Dn иЭ
So 300 — f00
5дет 4 - ХОО
Х =800 мм
0;5
Усилие вытяжки, создаваемое пуансоном. устанавливается по известной формуле .Р,» =ИЭи $ч,бг= 3,14-100.4 40 =
= 50.000 кгс = 50 гс
Таким образом, принятые геометрические параметры технологической накладки обеспечивают изготовление требуемой детали однооперационной вытяжкой в обычном инструментальном штампе.
Экономический эффект от использования предлагаемого способа при изготовлении детали достигается за счет сокращения количества вытяжных операций.
Используя обычную вытяжку в инструментальных штампах имеют следующее: для изготовления детали требуется 4 вытяжных операции и, следовательно, 4 вытяжных штампа, что при стоимости 1 штампа 200 руб. приводит к затратам на штамповую оснастку в 800 рублей, т.е. Сж.о =
= 800 руб.; трудоемкость осуществления
4 вытяжных операций при изготовлении 1 детали составляет 30 мин или 0,5 ч, т.е. t =
= 0,5 ч. Учитывая, что затраты, обусловленные увеличением трудоемкости вытяжных операций при использовании обычной вытяжки сопоставимы с затратами на изготовление технологической накладки предлагаемым способом вытяжки, получают годовой экономический эффект при мелкосерийном производстве одной детали 600 руб.
Из общей номенклатуры вытяжных деталей до 600 наименований на одном предприятии на предлагаемый способ может быть переведено до 30 деталей, что обеспечивает годовой экономический эффект в 24 тыс. руб.
Таким образом, для отрасли машиностроения, имеющей как минимум до 10 предприятий опытного и мелкосерийного производства, годовой экономический эффект составляет до 240 тыс. руб.
