Пуансон для горячей вытяжки днищ
Изобретение относится к обработке металлов давлением. Цель изобретения - повышение точности изготовления днищ по диаметру, штампуемых из нагретых заготовок различной толщины. Формообразующая поверхность пуансона состоит из куполообразной и отбортовочной частей, последняя из которых включает конический и криволинейный участки. Профиль последнего участка очерчен гиперболической кривой , учитывающей термическую усадку материала и высоту отбортовки днищ различных толщин. Текущий радиус RI гиперболической кривой определяется из следующего выражения: R, Rn (К - m/hi) при hi hk, где Rn - радиус перехода конической части в участок с гиперболической образующей; К, m - постоянные гиперболической кривой; hi - текущая высота отбор ЮБОЧНОЙ части; hk высота конического участка. 2 ил., 1 табл. (Л С
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (ю5 В 21 0 22/20, 39/16
ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4660918/27 (22) 08,02.89 (46) 07,02,91. Бюл, М 5 (71) Уфимский нефтяной институт (72) А,В.Бакиев, Р,Г,Абдеев и Р,Г.Ризванов (53) 621.983.3 (088.8) (56) Технологические процессы в химическом машиностроении. Труды НИИХИММАШ.
В ып. 25. — M.: И нформацион но-издател ьуий отдел, с. 130 — 178. (54). ПУАНСОН ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ ВЫТЯЖКИ
ДНИЩ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением. Цель изобретения — повышение точности изготовления днищ по диаметру, штампуемых из нагретых заготоИзобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к горячей вытяжке днищ.
Цель изобретения — расширение технологических возможностей за счет обеспечения штамповки днищ из заготовок с различной толщиной и повышение качества.
На фиг.1 показан пуансон для горячей вытяжки днищ; на фиг.2 — узел I на фиг.1.
Формообразующая поверхность пуансона состоит из куполообразной 1 и отбор. товочной частей, которая, в свою очередь, включает кони еский 2 и криволинейный 3 участки.
При вытяжке днищ данным пуансоном вначале на куполообразной части 1 пуансона формируется куполообразная часть 4 днища, а затем на отбортовочной части— цилиндрическая часть (отбортовка) 5 днища, По окончании вытяжки днище снимается с
„,5U „,; 1625552 А1 вок различной толщины. Формообразующая поверхность пуансона состоит из куполообразной и отбортовочной частей, последняя из которых включает конический и криволинейный участки. Профиль последнего учасгка очерчен гиперболической кривой, учитывающей термическую усадку материала и высоту отбортовки днищ различных толщин. Текущий радиус Ri гиперболической кривой определяется из следующего выражения: Ri = Rn (К вЂ” m/hi) при
hi > hk где Rn — радиус перехода конической части в участок с гиперболической образующей; К, m — постоянные гиперболической кривой; hi — текущая высота отбор овочной части; пк — высота конического участка. 2 ил., 1 табл. пуансона и охлаждается. После охлаждения в результате термической усадки днище принимает окончательные размеры. аеас
Криволинейный участок 3 пуансона О, имеет гиперболическую образующую, текущий радиус которой определяется по фор- (д муле (л
R = Я„(К вЂ” — ) при hi > М, (Л
hl где Ri — текущий радиус отбортовочной части пуансона;
Rn — радиус перехода конического участка отбортовочной части в криволинейный; а
К, m — постоянные гиперболической кривой, зависящие от термической усадки штампуемого материала;
h — текущая высота отбортовочной части пуансона;
hp — высота конического участка, равная мичимальной высоте отбортовки днищ данного диаметра.
1625552
Пример. Строят профиль отбортовочной части пуансона для штамповки эллиптических днищ с внутренним базовым диаметром DB = 1400 мм из стали с толщиной стенки S = 8 — 100 мм. Для днищ данного диаметра существуют следующие значения высоты отбортовки hq .hq = 40 мм для Sq = 8 — 18 мм, Ьч = 60 мм для Sq = 20—
40 мм, Ьц = 80 мм для Яя =45 — 70 мм, ha =
100 мм для Sя = 80 — 100 мм. Для построения профиля отбортовочной части пуансона необходимо знать температуру окончания вытяжки днищ разной толщины, С этой целью проводят тепловые расчеты процесса горячей вытяжки эллиптических днищ из заготовок различных толщин с применением метода конечных разностей, Данный численный метод в отличие от аналитических методов позволяет достаточно полно учесть множество факторов, влияющих на тепло. вой режим процесса вытяжки, Результаты расчетов проверены в условиях кузнечноштамповочного производства и показывают хорошую сходимость с действительностью.
Температура нагрева заготовок 1050 С.
Результаты, необходимые для построения профиля отбортовочной части пуансона, приведены в таблице, где приняты следующие обозначения:
1 х. . — температура конца вытяжки; а - коэффициент термического сжатия материала днища;
В - текущий радиус криволинейного участка пуансона, который определяется по формуле
RB к.в. где RB - внутренний номинальный радиус днища;
Мс.е. — тк.в. <о.с.;
to.c. - темпера -ура окружающей среды (t o,c, =20" С );
Ri cp - среднее значение радиусов Rl соответствующих определенной высоте
5 отбортовки hq .
На основании данных таблицы строят профиль отбортовочной части пуансона, Значение радиуса Rn принимается равным значению Ricp, соответствующему
10 минимальной высоте отбортовки Пц=40мм, Rn = 710,1 мм, Образующая участка 3 аппроксимирована с помощью метода наименьших квадратов восемью функциями, из которых гиперболи15 m ческая функция вида Rl = R> (К вЂ” — ) наиболее
hi точно описывает указанный профиль. В рассматриваемом случае К = 1,0088, m = 0,3813, При этом погрешность аппроксимации не
20 п ревы шает. 0,07;ь;
Использование пуансона с предлагаемой формообразующей поверхностью позволяет повысить точность днищ по диаметру, штампуемых из нагретых загото25 вок различной толщины.
Формула изобретения
Пуансон для горячей вытяжки днищ, формообразующая поверхность которого состоит из куполообразной и отбортовоч30 ной частей, последняя из которых имеет коническую поверхность с углом наклона образующей 1,5, отличающийся тем, что, с целью. расширения технологических возможностей за счет обеспечения штам35 павки днищ из заготовок с различной толщиной и повышения качества, он снабжен дополнительным участком, примыкающим к отбортовочной части со стороны нерабочего торца с образующей в виде гиперболической кривой, текущий радиус которого опре40 деляется из следующего выражения:
1625552
Фиг 1 юг. Z
Составитель Л. Самохвалова
Техред M. Моргентал Корректор И. Муска
Редактор О. Головач
Эакаэ 244 Тираж 507 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Rl = Rn (К вЂ” — ) при hi > hk.
Л где R> — текущий радиус отбортовочной части пуансона;
Rn — радиус перехода конической части в участок с гиперболической образующей;
К, m — -постоянные гиперболической кривой;
hi — текущая высота отбортовочной части пуансона;
5 hp — высота конического участка.
