Способ штамповки металлических заготовок
Изобретенле относится к oO. iacrii обработки мета. 1лов дав.1ение.м, в частности к способам штамповки, и .может быть испо.1ьjiiiiiaiio iij-;i iii i импонкс детален с рас- l,lii,iii,i(, il.,;. 1 НТ1-11СИ(|1Нкацня нро- ;(;н:-и;к ие КПД {)б()руд(Я аН11я. :: ri piiDBVif) (1сад| у н Х окатку i Ki)-i i40CKifM инструментом 3 o.:ii;Bpe.;oitH(. с регу.чнрсваьчн м ocri .oil нодачн загот( 1вкм I I. I.( c lXMiei ii де(|к)1л;ан 1н ;а iiioHKH 1 ocetuisi полача .. .).. ;)OKarbii;aioHier ) ннстрх мс I a Л. : рад|; ч заготовки i. (i и. i.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А BTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 ) 4 44668/25-27 (22) О. ! .86 (46) 15.10.88. Б)от!. ¹ 38 (72) В. 3.. Ковалев (53) 621.979.06 (088.8) (56) Авторское сви:(етельство СССР
¹ 743767, кл. В 21 D 37/!2, !977. (54) СПОСОБ И1ТАЧПОВКИ )ЧЕ! А.!, !ИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК (57J Изооретеflff(. относится к области (!(!работки металлов lав,)ением, в частности и способам )итамоовк. и может быть исполь(5() 4 11 -" ", !". В I,J,5 06
-;;<И)«> iil )II: )<)))<)Вh(<(. ) « II < Рве:(, ) I ь!!),))«:() 1 !. . : и IIT(II(и >flhi) )1)<5! III>()-!!(сс;);< . .он. ); сиli(К!1:(()()()I)i .1(!il )II 151.
L! 5) ь «i " . i
ffIl<)I)<),) 5j". <),!)< Г(. Ill!)< !);)н)>()j ве,il!II ii(!,1 ) Ili а IГ())(>I < ; (", ",, » ;<>I «т )-(,;<, < .- )<>)<>2) <>т<,, I <,„), I lf l, С ) < М (! I ) k . к .. < i!i р ли,(на) о)<)l)l(l! I 6 лировка строго связана с возрастающим ири осадке диаметром заготовки. Вследствие того, что торцовая поверхность заготовки постоянно находится в контакте со всей рабочей поверхностью обкатываюгцего инструмента, на начальной и промежуточной стадиях деформации создается симметричный крутящий момент Мн, М от разнонаправленных сил P„, Р, как реакция на действие обкатывающего инструмента, что приводит к скручиванию заготовки (фиг. 4 и 5). Таким образом, на промежуточной стадии осадки достигается большая степень деформации при меньшем необходимом технологическом усилии. Кроме того, обкатывающее движение, создаваемое обкатывающим инструментом, и возникаюший при этом крутящий момент имеют место на всех стадиях деформации, что повышает КПД применяемого оборудования. Достигнув своего максимального значения на промежуточной стадии, крутящий момент сохраняется и на конечной стадии М, (фиг. 6). Согласно предлагаемому способу КПД оборудования повышается еще и потому, что контактная площадь, достигаемая при предельной степени деформации на промежуточной стадии штамповки S сохраняется и на последующей стадии Sr„T. e. Яп=Ьк (фиг. 5 и 6). Прилер. Требуется получить штамповкой обкатыванием деталь — упор 77.24.102 из прутка ф 28 и стали 40Х, представляющую собой стержень d=28 мм и утолшение D=79 мм высотой h=10 мм. Штамповку производят на опытном горячештамповочном обкатном прессе, имеющим следующие технологические параметры: номинальное усилие 200 тс; угол обкатки 3, число качаний 960 /мин; скорость осевого перемещения ползуна пресса, регулируемая я 32...64 м м/с. Исходная заготовка под образование фланца по высоте H=80 мм. Степень деформации выразим как отношение приращения размеров к начальному размеру, по высоте заготовки это составляет Такую степень 1еформации для этой стали при полугорячей штамповке (750 С) одной схемой деформации достичь нельзя. Поэтому берем для выбранной схемы осад50 ки и данных условий деформации предельную степень деформации е=0,75, т. е. промежуточная высота заготовки при этом Ьр=20 мм. Исходя из равенства объемов определяем при этой высоте промежуточный диаметр заготовки Dgp =56 мм, т.е до этой высоты и диаметра необходимо осадить заготовку одной схемой — штамповкой с постоянно находящимся в контакте со всей рабочей поверхностью об1430146 Изооретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении металлических за готовок осесимметричных деталей, Цель изобретения — интенсификация процесса и повышение КПД оборудования. На фиг. 1 — 3 схематически изображены начальная, промежуточная и конечная стадии штамповки; на фиг. 4 — -6 — площади контакта заготовки и инструмента и :действующие на их контактных торцах кру- 10 :::тящие моменты. Заготовку 1 устанавливают в опор : ном инструменте 2 (фиг. 1) . Осажива:ние заготовки 1 производят опорным ин струментом 2 с осевым усилием одно, временно с раскатыванием коническим .инструментом 3, отклоненным от цент:ральной оси постоянно на угол а. Рабо, чая поверхность обкатного инструмента 3 : имеет форму конуса с углом при верши не, равным 180 — 2я, поэтому осаживаемая : заготовка на начальной стадии штампов: ки имеет форму вогнутого конуса, одна :: из образующих которого параллельна опорному инструменту 2. Для обеспечения постоянного контакта между деформируемой заготовкой и всей раскатываюгцей конической поверхностью инструмента осадку осуществляют с осевой подачей заготовки на оди н оборот обкаты ваюшего и нструмента в начальной стадии штамповки с величиной более величины R tg2a. т. е. в начальной стадии штамповки t)R. tg2a., где R — — радиус осаживаемой заготовки, изменяющийся в процессе деформации. Заготовку 1 осаживают до предельных степеней деформации материала (фиг. 2). Она приобретает бочкообразную форму. величина осевоЙ подачи t к концу промежуточной стадии близка к величине R. tg2a, т. e. t) К. tg2a. После этого осевая подача заготовки 1 уменьшается относительно увеличиваюгцегося диамегра заготовки, т. е. t(R. tg2a, (фиг. 3) . При этом 40 контакт между торцовой поверхностью деформируемой заготовки и поверхностью обкатывающего конического инструмента приобретает локальный характер. Эта стадия продолжается до тех пор, пока высота заготовки не достигает заданной величины после чего, например, иолзун пресса, на котором установлена матрица с заготовкой, доходит до жесткого упора и начинается стадия выглаживания (калибровка), при которой величина осевой подачи t=0 (не показана). Угол отклонения оси оокатываюшего инструмента на все i стадиях штамповки постоянен. Особенностью предлагаемого способа является то, что осевая подача t на каждый оборот обкатываю|цего инструмента может в процессе осадки заготовки в зависимости от свойств (пластичности) материала регулироваться, причем эта регу1430146 катывающего инструмента, а далее изменить схему штамповки на обкатывание локальное, достигнув степень деформации этой стадии е=05, т. е. с высоты промежуточной hat =20 мм до высоты окончательной h=10 мм, Исходя из этой поставленной задачи определяем одну осевую скорость перемещения инструмента, обеспечивающую эти условия, т. е. перемещение инструмента за каждую обкатку до промежуточного диаметра Dop =56 долж10 но проходить по всей контактной конической поверхности. При наклоне на 3 конического инструмента, имеющего угол при вершине 174 в одну сторону, противоположная сторона отклоняется на угол 6, промежуточный радиус Rnp =28 мм и, если рассматривать образовавшийся прямоугольный треугольник, то катет противоположный углу 6, как раз и является тем осевым перемещением инструмента, обеспечивающим заданные условия: tg6 =0,1051 20 t=R p 1д6 =3 мм; число качаний инструмента no= =16 /с. Из этого определяем требуемую скорость осевого перемещения инструмента Vp. Vp=t п =3 16= =48 мм/с и устанавливает эту скорость на обкатном прессе, обеспечивая тем самым осадку со степенью деформации е=0,87 двумя разными схемами нагружения. Использование изобретения позволяет интенсифицировать процесс деформации заго..овки и повысить КПД оборудования Формула изобретения Способ штамповки металлических заготовок путем торцовой осадки заготовки коническим инструментом и последующей ее раскатки тем же инструментом, отличаюи1иися тем, что, с целью интенсификации процесса и повышения КПД оборудования, торцовую осадку проводят одновременно с раскатыванием коническим инструментом. ось которого отклонена на угол а относительно оси штамповки, при этом до предельной степени деформации материала осевая подача заготовки составляет t)R. Tg2a, а после — t(Rtg2a,. где R — текущий радиус заготовки. (<к T;iâèтсгн О. Фпногсев Редактор С.. 1исп а 1екрс,i И. 1Зсрес Корректор 3..71ончакопа 3 а к аз 5175! 10 Тираж 709 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж -35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4
