Способ глубокой вытяжки полых изделий

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машиностроении при глубокой вытяжке полых изделий из листовой заготовки . Цель - увеличение высоты вытягиваемых деталей путем увеличения, степени деформации при вытяжке с принудительным утонением во второй ступени матрицы. Вытяжку с принудительным утонением во второй ступени 7 матрицы 1 осуществляют с перетеканием жидкости из второй ступени матрицы в первую через зазор между заготовкой 3 и вытяжной кромкой 6 второй ступени 7 матрицы. В качестве рабочей жидкости 2 используют жидкость , не сжимаемую при давлениях, равных по величине напряжениям сжатия, действующим в материале полуфабриката 8 в очаге деформации при вытяжке с принудительным утонением во второй ступени матрицы 1. В процессе вытяжки с утонением во второй ступени матрицы обеспечивается жидкостное трение на поверхности контакта полуфабриката 8 с вытяжной кромкой 6. Это приводит к уве- ,.. личению степени деформации, а, следова- У татьно, и к увеличению высоты вытягиваемых деталей. 1 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

51 4 В 21 D 22/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K A BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

jв ", ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4229795/25-27 (22) 13.04.87 (46) 30.10.88. Бюл. № 40 (71) Калужский филиал МВТУ им. Н. Э. Баумана (72) С. Г. Перевозчиков и Ю. О. Михайлов (53) 621.983.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 458365, кл. В 21 D 22/10, 28.12.72. (54) СПОСОБ ГЛУБОКОЙ ВЫТЯЖКИ

ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машиностроении при глубокой вытяжке полых изделий из листовой заготовки. Цель — увеличение высоты вытягиваемых деталей путем увеличения степени деформации при вытяжке с принудительным утонением во второй ступени матрицы. ц„Я0„„1433562 А 1

Вытяжку с принудительным утонением во второй ступени 7 матрицы 1 осуществляют с перетеканием жидкости из второй ступени матрицы в первую через зазор между заготовкой 3 и вытяжной кромкой

6 второй ступени 7 матрицы. В качестве рабочей жидкости 2 используют жидкость, не сжимаемую при давлениях, равных по величине напряжениям сжатия, действующим в материале полуфабриката 8 в очаге деформации при вытяжке с принудительным утонением во второй ступени матрицы 1. В процессе вытяжки с утонением во второй ступени матрицы обеспечивается жидкостное трение на поверхности контакта полуфабриката 8 с вытяжной кромкой 6. Это приводит к увеличению степени деформации, а следовательно, и к увеличению высоты вытягиваемых деталей. 1 ил.

1433562

Изобретение касается обработки металлов давлением и относится к способам глубокой вытяжки полых изделий.

Цель изобретения — увеличение высоты вытягиваемых деталей путем увеличения степени деформации при вытяжке с принудительным утонением во второй ступени матрицы.

На чертеже изображена схема осуществ ления способа.

На чертеже обозначены матрица 1, ! рабочая жидкость 2, заготовка 3, прижим 4 пуансон 5, вытяжная кромка 6 второй ступени матрицы, вторая ступень 7 матрицы, полый полуфабрикат 8.

Способ осуществляется следующим образом.

Перед вытяжкой полость матрицы 1 до зеркала заполняют рабочей жидкостью 2, имеющей способность передавать высокие давления, практически не сжимаясь. Такой рабочей жидкостью может быть, например, ртуть, полиэтилсилоксиновая жидкость

ПМС-20 или ПМС-700, вакуумное масло

ВМ-1 и его смесь с бензином, бензин

Б-70 или смесь 1:1 глицерина с этиленгликолем. Эти н подобные им жидкости передают давление в диапазоне 15000—

30000 кг/см и имеют ничтожную сжимаемость при давлениях, равных ло величине напряжениям сжатия, действующим в заготовке 3 в очаге деформации при вытяж ке с принудительным утонением.

Затем укладывают на зеркало матрицы 1 заготовку 3, прижимают ее прижимом 4 и сообщают движение пуансону 5. Пуансон 5, встретившись с заготовкой 3, воздействует через нее на находящуюся в полости матрицы 1 рабочую жидкость 2 (фиг. 1, слева) и вытесняет из полости первой ступени матрицы 1 в образующийся между заготовкой 3 и поверхностью первой ступени матрицы 1 зазор. При этом в потоке рабочей жидкости 2 в результате сопротивления заготовки 3 деформированию и сопротивления рабочей жид кости 2 истечению возникает давление, которое воздействует и на заготовку 3.

В результате этого на контакте продеформированной части заготовки 3 с пуансоном 5 возникают активные силы трения а, препятствующие растяжению заготовки 3.

Рабочая жидкость 2 далее из зазора подводится под фланец заготовки 3.

При движении пуансона 5 вниз протянутая часть заготовки 3 достигает выл яжной кромки 6 второй ступени 7 матрицы 1. Начиная с этого момента происходит процесс одновременной вытяжки с принудительным утонением полуфабриката 8 во второй ступени 7 матрицы 1 и вытяжки-свертки в первой ступени матрицы 1.

Вытяжка с утонением полуфабриката 8 начинается в момент, когда пуансон 5 с

2 вытянутой при свартке заготовкой 3 касается вытяжной кромки 6 второй ступени 7 матрицы 1. Во время вытяжки с утонением перетекание рабочей жидкости 2 из полости второй ступени 7 матрицы 1 в полость первой ступени матрицы 1 происходит через зазор между заготовкой и вытяжной кромкой 6 второй ступени 7 матрицы 1.

При этом запирания и сжатия по высоте столбика рабочей жидкости 2, находящегося в полости второй ступени 7 матрицы 1, практически не происходит по следующей причине.

Очаг деформации заготовки 3 на вытяжной кромке 6 второй ступени 7 матрицы 1 аналогичен по форме очагу деформации заготовки при обычной вытяжке с утонением, но при этом осуществляется режим жидкостного трения. Отличие силовой схемы очага заключается в том, что напряжение трения т=ро при обычной вытяжке с утонением значительно больше, чем в предлагаемом способе, так как коэффициент граничного трения ц значительно больше аналогичного коэффициента жидкостного трения. Для создания режима жидкостного трения на контакте вытяжной кромки 6 второй ступени 7 матрицы 1 и полуфабриката. 8 необходимо, чтобы в рабочей жидкости 2 во время вытяжки с утонением было создано давление Рб, равное напряжениям оэ . Если соотношение P )a не будет выдержано, то перетекания рабочей жидкости 2 из второй ступени 7 матрицы 1 в первую ступень через зазор между полуфабрикатом 8 и вытяжной кромкой 6 происходить не будет, а рабочая жидкость 2 будет запираться в полости второй ступени 7 матрицы 1.

Для того, чтобы такого запирания не происходило, согласно предлагаемому способу в качестве рабочей жидкости 2 используют жидкость, не сжимаемую при давлениях, равных ло величине напряжениям сжатия, действующим в заготовке 3 в очаге утонения.

Таким образом, при использовании в качестве рабочей жидкости 2 специальных несжимаемых жидкостей практически не,.происходит запирания рабочей жидкости 2 в полости ступени 7 во время вытяжки с утонением полуфабриката 8. Это объясняется тем, что с началом утонения полуфабриката 8 давление в рабочей жидкости 2 практически мгновенно возрастает до величины Рв =cr

Таким образом, при использовании рабочей жидкости 2, не сжимаемой при давлениях, равных по величине напряжениям сжатия, действующим в заготовке 3 в очаге деформации, во время вытяжки с утонением осуществляется режим жидкостного трения на контакте полуфабрикат 8 вытяжная кромка 6 второй ступени 7

1433562

Формула изобретения

Составитель В. Муслимов

Редактор Л. Веселовская Техред И. Верес Корректор М. Пожо

Заказ 5484/7 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з матрицы 1. При этом рабочая жидкость 2 перетекает из полости второй ступени 7 матрицы 1 в полость первой ступени через зазор между полуфабрикатом 8 и вытяжной кромкой 6. 3а счет этого при одновременной вытяжке-свертке и вытяжке с утонением полуфабриката 8 (фиг. 1, справа) полуфабрикат 8 прижимается к пуансону 5 давлением Ps жидкости на всей высоте

ht протянутой 4асти полуфабриката 8.

В результате этого в цилиндрической части полуфабриката 8 возникают полезные напряжения трения а,, которые не только разгружают опасное сечение полуфабриката

8 толщиной S на высоте h> — hq, но и создают подпор из зоны свертки в зону утонения, возникающий за счет напряжений трения о между пуансоном 5 и цилиндрическим участком полуфабриката 8 в зоне свертки высотой Ьз.

Таким образом, при той же толщине несущей части полуфабриката 8 можно значительно увеличить степень вытяжки заготовки на участке утонения, т. е. повысить суммарную степень деформации. Так как суммарная степень деформации в предлагаемом способе возрастает по сравнению с известным способом, то увеличивается и высота вытягиваемых изделий, а также возрастает производительность труда. Рост производительности труда обусловлен тем, что за одну операцию вытяжки можно изготовить детали большей высоты, чем по известному способу.

Надежному протеканию процесса вытяжки с высокой степенью утонения заготовки 3 способствует и то, что в процессе совмещенной вытяжки-свертки и вытяжки с утонением на заготовку 3 в зоне утонения на высоте h — h воздействуют напряжения

4 трения а,. Эти напряжения блокируют растяжение опасного сечения заготовки 3 толщиной S„, так как препятствуют скольжению протянутой с утонением части полуфабриката 8 относительно пуансона 5.

Наличие жидкостного трения на контакте рабочей поверхности 6 второй ступени 7 матрицы 1 и полуфабриката 8 гарантирует также повышение качества поверхности полого изделия по сравнению с из10 вестным способом, так как предотвращается образование задиров на поверхности заготовки.

Способ глубокой вытяжки полых изделий из листовой заготовки в двухступенчатой матрице с противодавлением рабочей жидкости, находящейся в полости матрицы, путем свертки заготовки в полый полуфаб2д рикат в первой ступени матрицы и вытяжки с принудительным утонением во второй ступени матрицы, отличающийся тем, что, с целью увеличения высоты вытягиваемых деталей путем увеличения степени деформации при вытяжке с принудительным утонением во второй ступени матрицы, вытяжку с принудительным утонением во второй ступени матрицы осуществляют с перетеканием жидкости из второй ступени матрицы в первую через зазор между

ЗО заготовкой и вытяжной кромкой второй ступени матрицы, а в качестве рабочей жидкости используют жидкость, не сжимаемую при давлениях, равных по величине напряжениям сжатия, действующим в материале полуфабриката в очаге деформа цни при вытяжке с принудительным утонением во второй ступени матрицы.