Способ изготовления полых осесимметричных тонкостенных деталей из алюминия

 

Использование: в обработке тонкостей - ных деталей давлением импульсного магнитного поля. Сущность изобретения: способ включает изготовление листовой заготовки , установку ее в матрицу, прижим заготовки усилием , где q - удельное усилие прижима; РП площадь прижима в начальный момент вытяжки, и последующую вытяжку заготовки эластичным пуансоном за счет магнитно-импульсного воздействия. Обрабатываемую заготовку выполняют многоугольной с рассчитанным числом сторон, что позволяет исключить гофрирование. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 21 D 26/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1

1 (д) (ф ф Ю (д) К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4818217/27 (22) 16,03.90 (46) 07.06.92. Бюл. ¹ 21 (71) Рижский технический университет и

Конструкторское бюро "Салют" (72) А,А.Поляков, B,А.Миронов, В.А.Осипов, В.И,Шуликов и А,В.Наголкин (53) 621.098,044.7 (088.8) (56) Амитан Р,Л„Байсупов И.А., Барок Ю.M. и др. Справочник по электрохимическим и электрофизическим методам обработки. Л.:

Машиностроение, 1988, с.475 — 477, рис.6.7. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ

ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ТОНКОСТЕННЫХ

ДЕТАЛЕЙ ИЗ АЛЮМИНИЯ

Изобретение относится к холодной металлообработке, в частности к обработке металлов давлением импульсного магнитного поля, Известен способ изготовления полых осесимметричных тонкостенных деталей из листового материала холодной штамповкой, заключающийся в вырезании круглой заготовки, установке ее в матрицу, прижиме заготовки усилием Рл=о Рл, где q— - удельное усилие прижима; F — площадь контакта прижима и заготовки в начальный момент вытяжки, и вытяжке пуансоном.

Однако известный способ требует больших затрат энергии (так, для алюминия удельное усилие составляет q=0,8 — 1,2 МПа) и расхода материала, так как вырезают круглую заготовку, Из известных способов наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является

ЯЛ 1738433 А1 (57) Использование: в обработке тонкостенных деталей давлением импульсного магнитного поля. Сущность изобретения: способ включает изготовление листовой заготовки, установку ее в матрицу, прижим заготовки усилием Рп=q Fn, где q - удельноеусилие прижима; Рл — площадь прижима в начальный момент вытяжки, и последующую вытяжку заготовки эластичным пуансоном за счет магнитно-импульсного воздействия, Обрабатываемую заготовку выполняют многоугольной с рассчитанным числом сторон, что позволяет исключить гофрирование, 2 табл. способ изготовления тонкостенных цилиндрических деталей давлением магнитно-импульсного поля с применением промежуточных эластичных сред. Способ включает изготовление листовой заготовки, установку ее в матрицу, прижим заготовки усилием Рл= q F (для алюминия

q= 0,8 — 1,2 МПа) и последующую вытяжку магнитно-импульсным воздействием через эластичный (полиуретановый) пуансон.

Недостатком этого способа является большой расход энергии на прижим заготовки и большие отходы материала, так как заготовка круглая.

Целью изобретения является снижение энергоемкости и материалоемкости при изготовлении полых осесимметричных тонкостенных деталей из алюминия.

Цель достигается тем, что по способу изготовления полых осесимметричных Toh костенных деталей из алюминия, заключаю1738433 и =6+05

0 =d(2 — — 1), h

b щемуся в изготовлении листовой заготовки, установке ее в матрицу, прижиме заготовки усилием и последующей вытяжке заготовки эластичным пуансоном за счет магнитно-импульсного воздействия, листовую заготовку изготавливают многоугольной с числом сторон п, определяемых из соотношения где D — диаметр листовой заготовки, в окружность которой вписан упомянутый многоугольник, определяемый из соотношения где h — высота готового изделия;

d — наружный диаметр готового изделия;

b — ширина кольцевой части заготовки, по которой осуществляется прижим, при

0 этом величина 0,5 выбирается ближайшей к числам из ряда О, 3, 6..., а прижим заготовки осуществляют с удельным усилием 0,3 — 0,7 МПа.

Способ осуществляется следующим образом. По формуле D= d (2 — -1) в завиh

Ь симости от размеров изготавливаемой детали определяют диаметр круглой заготовки D, определяют количество сторон многоугольной заготовки и по зависимости п=6+0,5 D/h, причем предварительно определяют величину 0,5 D/h и по ней выбирают значение, ближайшее к числам из ряда О, 3, 6... (например, если величина 0,5 D/h<1,5, то в формулу вместо величины 0,5 D/h подставляют значение О, если 0,5 D/h> 1,5, то подставляется значение 3 и т.д.). Это делается для того, чтобы упростить раскрой материала под многоугольную заготовку, которая может иметь 6, 9, 12... и т.д. сторон.

Многоугольник вписывают в окружность диаметром D и вырезают заготовку.

Заготовку устанавливают в матрицу и осуществляют ее прижим усилием, равным

Pn=q Fn, для алюминия q=0 3 — 0,7 МПа.

Прижим одновременно может служить и направляющей для эластичной формообразующей среды (полиуретэна) и метаемого тела, передающего магнитно-импульсное

50 давление от индуктора заготовке. Затем производят вытяжку заготовки периодическим воздействием магнитно-импульсного поля. По завершении формообразования изделие извлекают из матрицы, Пример. Для изготовления полой осесимметричной детали со сферическим дном, размеры которой: диаметр наружный

d= 45 мм, высота h=32 мм, радиус сферы

8=22 мм, толщина стенки 1 мм, использован алюминий АД6.

Были изготовлены заготовки двух видов; круглые и многоугольные. Диаметр круглой заготовки 0 определялся по приведенной выше формуле. Для изготавливаемой детали D=90 мм.

Определялось число сторон многоугол ьника-заготовки по формуле п=6+0,5 0/h. Поскольку величина 0,5 О/h=1,4 менее 1,5, то выбирали из ряда О, 3, 6„, ближайшее значение О, Тогда число сторон заготовки

n=6+0=я. Шестиугольную заготовку получали путем вписывания шестиугольника в окружность диаметром D=90 мм.

Заготовка устанавливалась в матрицу и осуществлялся прижим с различным удельным усилием. Затем производилось воздействие магнитно-импульсным полем, Результаты проведенной работы сведены в табл.1 и 2.

Как видно из приведенных таблиц, хорошее качество изделий без гофр и с полным использованием материала заготовки при меньших энергетических затратах получается при использовании шестиугольной заготовки с удельным усилием прижима

0,3 — 0,7 МПа (что в 1,7 — 4 раза меньше, чем при использовании известного способа).

Известно также, что при использовании шестиугольной заготовки экономия материала происходит и при раскрое.

Изделия, полученные из круглой заготовки, имеют гофры и их необходимо дополнительно калибровать, чтобы обеспечить изделию товарный вид и возможность дальнейшего использования.

Использование способа по сравнению с прототипом позволяет изготовить полые осесимметричные тонкостенные детали из алюминия при меньших энергетических затратах (в 1,7 — 4 раза) и более экономном расходовании материала за счет его полного использования и рационального раскроя.

Формула изобретения

Способ изготовления полых осесимметричныхтонкостенных деталей из алюминия, заключающийся в изготовлении листовой заготовки, установки ее в матрицу, прижиме заготовки с усилием

1738433

Рп=ц Fr!

D =d(2 — — 1)

Таблица 1

Круглая пластина

I Удельное усилие прижима, ИПа

0,2

Параметры

0,3 0,5 j 0,7 1 0,9

Энергия разряда, кДж

1,66 2,88 3,7 1,66 2,88 3,7 1,66 2,88 3,7 1,66 2,88 3,7 1,66 2,88 3,7

Количест" во ударов

2 2 1

3 2

Загс- Заго2

1 l 1 2

Гофрообраэование на фланце с переходом на цилиндриче=кую часть изделия

Обрыв между фланцем и цилиндричес кой

Силь- Заготовка

СильЗаготовка продавливается в матрицу с неупорядоченным гсфрообразованием по всей поверхности

Качество изделия ное гофрообразоватовка товка не не эапосажена.ное гофрообразовав матрицу с сильнын гофрообразованием по фланцу к цилиндрической ние ние по фланцу и на по фланцу и на цилиндрической частью части изци линд- делия рической части изделия части изделия

55 где ц — удельное усилие прижима;

F — площадь прижима в начальный момент вытяжки, и последующей вытяжки заготовки эластичным пуансоном за счет магнитно-импульсного воздействия, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения энергоемкости и материалоемкости, листовую заготовку изготавливают многоугольной с числом сторон и, определяемых из соотношения и =6+0,5 D/h, где D — диаметр листовой заготовки, в окружность с которым вписан упомянутый

Заготовка лродавливается в матрицу с неупорядоченным гофрообразованием по всей поверхности многоугольник определяемый из соотно шения где h — высота готового изделия;

d — наружный диаметр готового изделия;

10 0 — ширина кольцевой части заготовки, по которой осуществляется прижим, при этом величину 0,5 D/L выбирают ближайшей к числам из ряда 0,3,6..., а прижим заготовки осуществляют с удельным усилием

15 от 0,3 до 0,7 МПа. запол-полняет няет мат- натририцу цу, из-за после боль- втового рого тре- удара ниЯ обрыв гофр íà пена вы рехотяж- де к ном цилин ребре дричесматри-кой цы части

1738433 таблица2

10естигранная заготовка

УДель

1 нее усилие прижима, ИПа араметры (О,9

0,7

0,3

0,5 нергия разяда, кДж

\66 288 37 166 288 37 166 288 37 1эбб 288 37 166 288 37

:оличество даров

2 2 2 3

2 2

1 1 2

1 1 1

Изделие качественное беэ, отнегофр чается нагартовка

Каче- Каче- Иа изЗаготов ка не заполняИэделие качественное без отмегофр чае гся нагартовка

:ачество из1ЕЛИ Я ствен- ство делии имеудовлетиздеплие» матеются гофры с певеритель" ет натрицу иээа неное, материал с фланца заготов риал с фланца заготов достаточной энергии лри большом ки пеки пеусилии прижима реходит в изделие с части неболь30

40

50

Составитель А.Поляков

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M.Màêñèìèøèíeö

Редактор Т.Юрчикова

Заказ 1957 Тираж 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

Заготовка продавливается в матрицу с неупорядоченнын гофрообразованием ло всей поверхности реходит в изделие без гофр реходом от флан- . ца к цилиндрической шим гофрообраэованием на фланце

После второго удара обрыв между фланцем и цилнндричесмой частью изделия

Обрыв между фланцем и цилиндрической частью изделия иэ-эа сильного прижима