Устройство для пробивки отверстий
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к операциям пробивки отверстий преимущественно в де талях и заготовках из листовых металлических анизотропных композиционных материалов , и может быть использовано в различных отраслях машиностроения Цель изобретения повышение качества изделий и снижение их себестоимости при пробивке отверстий в неплоских заготовках . На зеркале плоской матрицы симметрично оси отверстия на расстоянии L 2 /(2ЬР - h )выполнены продольные рифли. Рифли имеют форму равно бедренного треугольника с высотой h и углом пои вершине 90° Число рифлей гг , /(2hR - -- h ) где R радиус кривизны прижима; I - длина боковой стороны рифли , а величина h изменяется в пределах 0,034- h: 01 3 ил , 1 табл.
СОЮЗ СОВГ-1СКИХ
СОЦИАЛИСТИ ir-СКИХ
РЕСПУБЛИК сПс В 21 0 28/16
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
hI Ы6И "
ПА(ИТНО 1й "Ж
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ!
0 (Л V
М (л о
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 464 672 7/27 (22) 06.02.89 (46) 23.06.91. Бюл. N 23 (71) Куйбышевский авиационный институт им. акад. С. П, Королева (72) С. И. Козий, А, Ю. Иголкин, T. Б. Козии и В, М. Василевский (53) 621.983.06(088.8) (56) Романовский В. П. Справочник по холодной штамповке, — Л.: Машиностроение, 1979. с. 38, фиг. 33. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОБИВКИ OTBFPСТИЙ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к операциям пробивки отверстий преимущественно в деталях и заготовках из листовых металличеИзобретение относится к обработке ме таллов давлением, в частности к устройствам для пробивки отверстий, преимущественно в деталях и неплоских заготовках из листовых металлических анизотропных материалов, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения, Цель изобретения — повышение качества изделий и снижение их себестоимости при пробивке отверстий в неплоских заготовках.
На фиг. 1 показано исходное положение штамповой оснастки перед фиксацией заготовки прижимом; на фиг, 2 — стадия окончания процесса фиксации заготовки; на фиг. 3— узел на фиг. 1.
Устройство для пробивки отверстий в заготовках с криволинейной формой (фиг. 1, состоит из плоской матрицы 1, прижима 2 с криволинейной (неплоской) рабочей поверх„., SU „„1657256 А1 ских анизотропньix композиционных материалов, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения. Цель изобретения повышение качества изделий и снижение их себестоимости при пробивке отверстий в неплоских заготовках, На зеркале плоской матрицы симметрично оси отверстия на расстоянии !2 V(2hR — h ) выполнены продольные
2 рифли, Рифли имеют форму равно бедренного треу ольника с высотой П и углом пои веприне 90" Число рифлей и
V(2hR — h)/I — h ) где R радиус кривизны прижима; I — длина боковой стороны рифли. а величина hизменяетс,я в пределах 0,03
< h: 0,1. 3 ил., 1 табл. ностью, пуансона 3. который установлен в отверстии прижима 2 Отверстия в прижиме
2 и матрице 1 соосны и равны по величине.
Пуансон 3 установлен по отношению к матрице 1 с некоторым зазором.
Заготовка 4 из однонаправленного волокнистого композиционного материала на металлической основе, например, боралю. миния расположена на матрице 1. Причем заготовка 4 имеет одинарную кривизну с линией гиба, совпадающей с направлением армирования. Рабочая поверхность прижима 2 имеет радиус R равный радиусу внутренней поверхности заготовки 4. На зеркале матрицы 1 симметрично оси отверстия выполнены рифли, Причем заготовка 4 размещена на матрице 1 таким образом, что направление рифлей на зеркале матрицы 1 совпадает с направлением армирования заготовки 4. Расстояние между крайними риф1657256 лями 1 определяется иэ условия контакта заготовки 4 с зеркалом криволинейной матрицы 1.
Устройство работает следующим образом.
При воздействии статическим усилием
Рпри)к на прижим 2 имеет место внедрение рифлей на матрице 1 во внешние слои заготовки 4. При этом пластический материал (например, алюминий или его сплавы) затекает в свободные объемы между рифлями.
Вследствие наличия сил трения между внешней поверхностью заготовки 4 и зеркалом матрицы 1 осуществляется фиксация заготовки 4 относительно матрицы 1 без возможного перемещения обрабатываемого материала в направлении, перпендикулярном расположению упрочняющих волокон.
Для обеспечения качественной пробивки отверстий в однонаправленных металлокомпозитах с криволинейной поверхностью необходимым условием является равенство усилия пробивки силам трения по поверхности зеркала матрицы 1 по месту расположения отверстия; ,/т01сдвЫ = ppn212D, Откуда длина 1 боковой стороны рифли (фиг. 3) (спе
4/ее р где тсд, — напряжение сдвига в обрабатываемом материале при пробивке отверстия;
S — толщина заготовки; и — коэффициент трения; р — допустимое давление при прижиме заготовки к материце (давление, обеспечивающее затекание обрабатываемого материала между рисками на матрице); п — число рифлей.
Длина хорды L контакта заготовки 4 с матрицей 1 (фиг, 2) определяется иэ известного выражения:
L=2 2hR -1Р . где h — высота рифли;
R — радиус заготовки.
Число рифлей и рассчитывается по формуле:
2 /2пй — h 2hR — h
n=L/c= =- — — >
2V 1- — h
5 где С вЂ” длина основания рифли.
Для проведения экспериментов изготовлена оснастка (матрица, прижим и пуансон) иэ стали 9ХС с твердостью после
10 закалки HRC 56 — 60, Диаметр отверстии в матрицах и прижиме 4,01 мм, диаметр пуансонов 3,995 мм. Соосность укаэанных отверстий обеспечена двумя штифтами. Рабочая поверхность прижима имеет кривизну с р315 диусом R= 300 мм. Для установления эффективной высоты рифлей на зеркале матриц нанесены рифли с размером h в интервале
0,025 — 0,15 мм, Результаты экспериментов сведены в
20 таблицу.
Таким образом, экспериментально ус тановленная рациональная высота рифлей составляет 0.03 25 Формула изобретения Устройство для пробивки отверстий. преимущественно в листовых, металлических, анизотропных, волокнистых компоэицион30 ных материалах, содержащее пробивную матрицу с очком и зеркалом, прижим и пуансон, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества иэделий и снижения их себестоимости при пробивке отверстий в 35 неплоских заготовках, рабочая поверхность прижима выполнена криволинейной, часть зеркала пробивной матрицы, примыкающая к ее очку, выполнена рифленой, при этом рифли имеют форму равнобедренного треу40 гольника с длиной стороны 1, высотой h u углом при вершине, равным 90, при высоте рифлей, выбираемой, в пределах 0,03 < 1)< 0,1. ширине внешних границ зоны рифленип L= 2 2hR — Ь, ниспе рифпеи 45 и= (2hR — h )(I — h ), где R радиус кривизны рабочей поверхности прижима. 1657256 1657256 Фигз циг. 2 Составитель Н,Сейфулина Редактор О.Хрипта Техред М.Моргентал Корректор М. Максимишинец Заказ 1676 Тираж 509 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
