Способ штамповки тонкостенных осесимметричных изделий

 

Использование: листовая штамповка, изготовление тонкостенных осесимметричных изделий типа конуса с открытыми большим и малым торцами. Сущность изобретения: листовую конусообразную заготовку зажимают со стороны большого торца и производят раздачу жестким инструментом. При раздаче свободный торец заготовки увеличивает свой диаметр и при ходе инструмента , равном высоте исходной заготовки , зажимается по боковым поверхностям, после чего производят дополнительное растяжение заготовки в осевом направлении. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э В 21 О 22/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М () (2) 1 1

Е(5 2

УлР = — Å "" — 2ПУ) 1

2Е

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (2,1) 4760202/27 (22) 21.11.89 (46) 23.07..92. Бюл. М 27 (7.1) Самарский авиационный институт им, акад. С,П.Королева, (72) И.П.Попов, В.Д. Маслов и А.Н.Карпухин (56) Исаченков Е.И. Штамповка резиной ii жидкостью, M,: Машиностроение, 1967, рис.

172 а. (54) СПОСОБ ШТАМПОВКИ ТОНКОСТЕННЫХ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Использование: листовая штамповка, изготовление тонкостенных осесимметрйчИзобретение относится к листовой штамповке, в частности к изготовлению тонкостенных осесимметричных изделий из ли. стовой заготовки типа конуса с открытыми большим и малым торцами, Известен способ изготовления тойкостенных осесимметричных изделий путем раздачи листовой заготовки типа конуса (Исаченков Е,И, Штамповка резиной и жидкостью. M.: Машиностроение. 1967, Рис. 172 б), Недостатком способа является низкое качество изделий из-за уменьшения точйости их геометрических размеров.

Наиболее близким к изобретению rio технической сущности является способ изготовления; включающий раздачу и растяжение заготовки путем удерживания ее за фланец Со стороны большого открытого торца (Исаченков Е.И, Штамповка резиной и жидкостью. М.: Машиностроение, 1967, рис.

172 а).

Точность детали зависит от величины упругой раздачи, которая определяется из закона Гука:., Ж 1748905 А1 ных изделий типа конуса с открытыми большим и малым торцами. Сущность изобретения: листовую конусообразную заготовку зажимают со стороны большого торца и производят раздачу жестким инструментом.

При раздаче свободный торец заготовки увеличивает свои диаметр и при ходе инструмента, равном высоте исходной заготовки, зажимается по боковым поверхностям; после чего производят дополнительное растяжение заготовки в осевом направлении. 1 ил. (Арышенский Ю.М. и др, Теория и технология листовой штамповки анизотропных и композиционных материалов в авиастроении: Уч. пособие. — Куйбышев: КуАИ. 1988, с.70), где Р упр, fg Упр — упругие деформации в радиальном и широтном направлениях; Š—; а, og— напряжения в момент. разгрузки в радиальном и широтном направлениях.

В известной схеме раздачи в области малого торца имеют мРсто напряжения

Оа = Os ф = О . По формуле (1), (2) находят

1748905

1 гт „пр = — — cJs

Как видно, упругая разгрузка имеет противоположные знаки. Это ведет к уменьше-. нию точности размерое детали относительно размеров жесткого инструмента.

Целью изобретения является повышение качества изделия путем увеличейия точности его геометрических размеров.

Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем раздачу с растяжением при зажиме заготовки со стороны большого торца, раздачу производят жестким формующим инструментом, а при ходе формующего инструмента, равном высоте исходной заготовки, считая от плоскости ее большого торца, осуществляют фиксацию свободного торца заготовки по боковым поверхностям.и дополнительное растяжение в осевом направлении.

На фиг. 1 показан штамп для осуществления предлагаемого способа (слева от оси в отрытом, э справа от оси в закрытом поло жении), Штамп состоит"из подкладной плиты 1, выталкивателя 2, матрицы 3, прижима 4, пуан с она 5..

Способ осуществляется следующим образом. Заготовка 6 в виде конуса устанавли-. вается в штамп так, чтобы наружная поверхность заготовки, прилегающая к от. крытому большому торцу, легла на рабочую поверхность матрицы 3. При опускании прижима 4 заготовка зажимается по внутренней и наружной поверхностям между конусными рабочими поверхностями прижима 4 и матрицы 3. При опускании пуансона 5 осуществляется раздача свободной . части заготовки до ТВх пор, пока не произойдет зажима заготовки со стороны малого торца. До этого момента одновремейно с раздачей заготовки происходит растяжение заготовки вдоль образующей. Причем усилие растяжения приложено только со стороны большого торца, так как малый торец заготовки в начальной стадии деформирования свободен от зажима. Зажим по малому торцу заготовки происходит в момент, когда ход формующего инструмента станет равным высоте исходной заготовки, считая от плоскости ее большого торца. С этого момента усилие растяжения вдоль образующей прикладывается с обоих торцов заготовки.

В предлагаемом способе в зоне малого торца напряжения равны

Оу =Cfg,O e =+.

Рост радиальных напряжений от нуля до о, обусловлен приложением усилия растяжения к малому торцу, Находят величины упругой деформации разгрузки по формулам (1), (2):

Едупр = — Os

2Е

1

,з упр = — Gs

2Е чем е известном способе, Процесс формообразования заканчивается при увеличении высоты заготовки на 5 — 10%. Такая степень деформация достаточна, чтобы после снятия усилия в заготовке наблюдалась высокая равномерность остаточных напряжений. Эти условия обеспечивают высокое качество изделия из-ээ совпадения размеров изделия с размерами

20 штамповой остнастки, в данном случае внутренней поверхности заготовки с рабочей поверхностью пуансона. Точность отштампованного изделия соответствует 5-6 кеалитету.

Усилие штэмпователя и прижима должно быть достаточным, чтобы заготовка не проскальзывала в местах зажима. Для этого

4 поверхность инструмента в местах зажима заготовки имеет шероховатость в виде мел35 кой насечки, Пример, По базовой технологии . деталь(кожух) изготавлйеается из заготовки в виде усеченного конуса с размерами диаметрое большего основания 1400 мм, мень40 шего основания 1000 мм, высотой 900 мм

Толщина детали 3,5 мм, материал

12Х12Н10Т. В качестве базовой технологии принят способ-прототип, Высокая неравномерность остаточных напряжений в заготовке в сочетании с колебанием механических свойств материала приводит к трудноучитываемому пружинению детали.

Высокие требования к размерам детали, не превышающим по диаметру отношений

50 - и 0,15 мм, приводят в базовой технологии к необходимости механической обработки штампованного полуфабриката. Для этого толщина заготовки берется равной 10 мм.

Применение предлагаемого способа позволяет за счет повышения качества изделия из-за совпадения размеров штампованного полуфабриката с размерами штамповой оснастки уменьшить толщину исходной заготовки до 5 мм. При этом соВ предлагаемом способе знаки деформаций разгрузки одинаковы, Кроме того, 15 широтная деформация е два раза меньше, 1748905

Составитель И,Попов

Техред М;Моргентал

Редактор Г.Бельская

Корректор M.Màêñèìèøèíåö

Заказ 2547 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 кращается масса исходной заготовки с

264,5 до 132,25 кг.

Формула изобретения

Способ штамповки тонкостенных осесимметричных изделий из полой конической заготовки с открытыми большим и малым торцами посредством раздачи с растяжением при зажиме со стороны большого

6 торца, отличающийся тем; что; с целью повышения качества изделия, раздачу производят жестким формующим инструментом, а при ходе формующего инструмента, 5 равного высоте исходной заготовки, осуще. ствляют фиксацию ее свободного торца по боковым поверхностям и дополнительное растяжение в осевом направлении,