Заготовка для получения крутоизогнутого патрубка с фланцем

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к заготовкам для получения крутоизогнутого патрубка с фланцем, и может найти применение в машиностроительной, авиационной и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение качества изготавливаемых деталей. Заготовка представляет втулку 1 со ступенчатой наружной поверхностью . На торце заготовки в зоне ступени а меньшего диаметра выполнены расположенный по внутренней поверхности кольцевой бурт 2 и наружная проточка. Приведены фор.мулы для расчета размеров бурта и проточки. Проточка обеспечивает в процессе прессования равномерное неремешение и разворот торца заготовки. При перемещении прессуемого металла по криволинейной поверхности матрицы скошенный торец заготовки не искажается от сжимаюших напряжений и сил трения, что обеспечивает устойчивость процесса. 2 з.п.ф-лы. 5 нл. а о (Л Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (5D 4 В 21 С 37 28, 23 12

1б ": ь -

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3932310/25-27 (22) 22.07.85 (46) 23.05.87. Бюл. № 19 (72) M. П. Свешников, М. 3. Фомин и В. Г1. Задурний (53) 621.777.07 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 580936, кл. В 21 С 23/08, 02.03.76. (54) ЗАГОТОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

КРУТОИЗОГНУТОГО ПАТРУБКА С

ФЛАНЦЕМ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к заготовкам для получения крутоизогнутого патрубка с фланцем, и может найти применение в машиностроительной, авиационной и других отраслях промышленности. Цель изобретения — повышение качества изготавливаемых деталей. Заготовка представляет втулку 1 со ступенчатой наружной поверхностью. На торце заготовки в зоне ступени а меньшего диаметра выполнены расположенный по внутренней поверхности кольцевой бурт 2 и наружная проточка.

Приведены формулы для расчета размеров бурта и проточки. Проточка обеспечивает в процессе прессования равномерное перемещение и разворот торца заготовки. При перемещении прессуемого металла по криволинейной поверхности матрицы скошенный торец заготовки не искажается от сжимающих напряжений и сил трения, что обеспечивает устойчивость процесса. 2 з.п.ф-лы. 5 ил.

1311805

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к заготовкам для получения крутоизогнутого патрубка с фланцем, и может найти широкое применение в машиностроительной, авиационной и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение качества изготавливаемых деталей.

На фиг, — показана предлагаемая заготовка, общий вид; на фиг. 2 — — полученная деталь, общий вид; на фиг. 3 — схема получения крутоизогнутого патрубка с фланцем; на фиг. 4 — узел 1 на фиг. 1; на фиг. 5 — схема расчета.

Заготовка выполнена в виде полой ступенчатой втулки 1. В зоне а ступени меньшего диаметра с торца заготовки по внутренней поверхности выполнен кольцевой бурт 2, а по наружной — - проточка. Бурт по внутренней поверхности способствует повышению жесткости сечения, предотвращает искажение сечения от сжимаюгцих напряжений.

Величина бурта определяется из условия равенства напряжений и усилий, действующих в сечениях верхнего и нижнего торцов заготовки.

Усилие на верхнем торце определяется по формуле

P i — — Fid(/, где Ft> — площадь контакта заготовки с инструментом;

q — удельное давление прессования.

Усилие на нижнем торце с буртом определяется по формуле у у: 1 йтсуб где F — площадь поперечного сечения нижнего торца с утолщением; и, — -напряжение, действукнцее в поперечном сечении нижнего торпа.

Учитывая, что Pi = Ру и q = — — о, тогда

I I =- F, или с ((о d! ) 1 (2 г з, ото юдгг da = — Р)гУг+гУе — di, где йДз — внутренний диаметр кольцевого бурта; d — внутренний диаметр исходной заготовки; d> — — наружный диаметр исходной заготовки в зоне ступени меньшего диаметра; А — наружный диаметр исходной заготовки в зоне ступени большего диаметра.

Кольцевая сгупенчатая проточка по наружному контуру обеспечивает равномерное перемещение и разворот торца заготовки в процессе прессования с изгибом при отсутствии сил трения в зоне торца заготовки. Величина проточки определяется исходя из геометрических размеров детали и величины захода меньшего диаметра заготовки в криволинейную часть матрицы (фиг. 4 и 5).

Решая треугольник ОВА (фиг. 5), находим

R — Л/ = -, R"- — H -

5 отнула dl=R — /гг — О, где dl — глубина проточки; R — наружный радиус изгиба заготовки; Π— максимальная высота проточки заготовки на меньшем диаметре (выби10 рается конструктивно в зависимости от оптимальной величины захода заготовки в криволинейную часть матрицы).

Для исключения возможности появления сил трения в зоне торца заготовки при прессовании к расчетному значению At необхо15 димо прибавить величину Z = 0,1 0,3 мм (величина Z определена экспериментально).

Тогда Л/ = R —.ф- — л - + Z

Величина скобы S «o торцу заготовки рассчитывается по общеизвестным форму20 лам.

Величина скоса Н определяется зависимостью

Н .т (о

К.360

25 где й4 — малый диаметр заготовки, мм; я — угол изгиба за готовки (детали );

К вЂ” коэффициент, учитывающий прессуемый материал: для стали К =

= 1,3, для алюминиевых сплавов

30 К=1,1.

Экспериментальные работы по изготовлению крутоизогнутого патрубка с фланцем проводятся на гидропрессе усилием

P == 160 тс, снабженном нагревательным устройством. Заготовка (фиг. 1) предварительно

35 получена прессованием в режиме сверхпластичности из алюминиевого сплава с подготовленной мелкозернистой структурой.

Прессование осуществляется на устройстве, изображенном на фиг. 3. Ступенчатую заготовку 1 устанавливают в криволинейную матрицу 2 так, что максимальная длина образующей малого диаметра совпадает с максимальным радиусоvl изгиба криволинейной матрицы. Внутрь заготовки устанавливают иглу 3.

45 При перемещении выдавливаемого металла по криволинейной поверхности матрицы скошенный торец благодаря выполненным на нем бурту и проточке, не искажается от сжимающих напряжений и сил трения. При прессовании поддерживается рабочая темпе50 ратура Т = 430 +1- 10 C. Внутренний радийус гиба заготовки R = 100 мм.

Заготовка изготавливается из алюминиевого сплава 01420, полученная деталь (фиг. 2) имеет незначительные геометрические отклонения от шаблона — в пределах

0,2 мм. Овальность сечения не превышает

1 мм. Наличие на заготовке указанных элементов в заданном геометрическом диапазоне позволяет обеспечить устойчивость про131! 805

Формула изобретения

15 где At—

R—

Фиг.2

Фиь У цесса прессования даже при значительных, максимальных для данного материала степенях деформации.

При ведении процесса без указанных элементов происходит потеря устойчивости сечения заготовки, особенно в зоне торца.

1. Заготовка для получения крутоизогнутого патрубка с фланцем, выполи=нная в виде втулки со ступенчатой наружной поверхностью, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества получаемых деталей, на торце заготовки со стороны ступени меньшего диаметра выполнены соответственно расположенный по внутренней поверхности кольцевой бурт, а на наружной — кольцевая проточка.

2. Заготовка по п. 1, отличающаяся тем, что внутренний диаметр кольцевого бурта определяют по зависимости 3 — !+ 2 do где Из — внутренний диаметр кольцевого бурта;

di — внутренний диаметр исходной заготовки;

d — наружный диаметр исходной заготовки в зоне ступени меньшего диаметра;

dp — наружный диаметр исходной заготовки в зоне ступени большего диаметра.

3. Заготовка по п. 1, отличающаяся тем, что размеры проточки определяют по зависимости

Л/ = R — R — Н + 2. глубина проточки; наружный радиус изгиба заготовки; высота проточки; величина гарантированного увеличения расчетного значения.

1311805

Составитель Н. Чернилевская

Редактор И. Горная Техред И. Верес Корректор А. Обручар

Заказ Г834(9 Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий (13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4