Способ получения деталей гибкой из заготовок, полученных чистовой вырубкой

Авторы патента:

Кисиленко Иван Антонович (RU)

Попов Виктор Михайлович (RU)

Румянцев Сергей Михайлович (RU)

B21D31 - Прочие способы обработки листового и профильного металла, а также труб (изготовление труб с винтовой поверхностью путем накатки B21H 3/00; высадка B21J 5/08; обработка металла со снятием стружки B23; чеканка B44B)

Владельцы патента RU 2437735:

ЗАО "Полад" (RU)

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для изготовления деталей в машиностроении. В способе используют заготовки, полученные чистовой вырубкой из листовой полосы, у которых одна кромка на срезе притуплена, а другая - острая. Осуществляют гибку заготовок в разные стороны. После чистовой вырубки острую кромку притупляют подчеканкой со смещением ее на расстояние от 0,5 мм в сторону нейтральной поверхности изгиба. Исключают выпучивание смещенного металла на боковую поверхность среза посредством чеканочного пуансона. Чеканочный пуансон вплотную пригоняют к поверхности среза для выглаживания упомянутой поверхности среза с одновременным притуплением и смещением кромки за один ход пресса. В результате обеспечивается исключение образования трещин на острой кромке деталей в процессе гибки. 6 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для изготовления деталей в машиностроении. Известен способ изготовления гибкой деталей из заготовок, полученных чистовой вырубкой, в ЗАО «Полад», содержащий последовательную вырубку из листового металла заготовки, визуальный контроль после операции «вырубка и пробивка», сортировку заготовок, отжиг заготовок, дальнейшую мойку в барабанной моечной машине, галтовку в виброгалтовочном комплексе, гибку, правку и контроль [1; 2]. Недостатком данного способа является то, что при производстве деталей для исключения образования трещин на острой кромке в процессе гибки различной сложности заготовок в разные стороны (в противоположные стороны) требуются предварительный отжиг и мойка после отжига заготовок.

Задачей разработки данного способа является уменьшение экономических затрат на изготовление деталей сложной формы из заготовок, получаемых чистовой вырубкой и только чистовой: для заготовок, получаемых вырубкой данный способ не может быть использован.

Техническим результатом является исключение образования характерных трещин, образующихся в процессе гибки заготовок различной сложности, на деталях, исключая их предварительный отжиг и мойку после отжига. Получение технического результата показывается сразу на двух похожих процессах гибки различной сложности.

Технический результат достигается за счет того, что для исключения образования трещин на острой кромке детали в процессе ее гибки различной сложности, острую кромку, полученную после чистовой вырубки, притупляют подчеканкой в местах, где она будет испытывать растягивающее напряжение в процессе изгиба, и смещают ее в сторону нейтральной поверхности изгиба (срединной поверхности изгиба) на расстояние от 0.5 мм до нейтральной поверхности изгиба (срединной поверхности изгиба), при этом, чтобы избежать выпучивания смещенного металла на боковую поверхность среза, используют чеканочный пуансон 1 (Фиг.2), вплотную пригнанный к поверхности среза 2 (Фиг.2), который одновременно с притуплением и смещением кромки выглаживает поверхность среза в этом месте за один ход пресса.

На фиг.1 изображен чертеж чаканочного пуансона; на фиг.2 - технологический процесс подчеканки острой кромки, показанный в трех стадиях; на фиг.3 - процесс образования зажима; на фиг.4 - фотография исходной заготовки после чистовой вырубки; на фиг.5 - фотография формообразованной заготовки, полученной предлагаемым способом, после процессов подчеканки, гибки и калибровки; на фиг.6 - фотография готовой детали с характерными трещинами, которые получаются после гибки, при использовании известного способа [2].

Эффективность данного способа подтверждается проведенными промышленными испытаниями в производстве штампованных деталей ЗАО «Полад».

В процессе изготовления деталей, которые необходимо изгибать в разные стороны, например, вилка, шлицованная карданного шарнира вала рулевого управления [1], или рычаг выбора передач [2], происходят образования трещин на острой кромке детали, так как эта острая кромка подвергается действию растягивающих напряжений. Из конфигурации деталей видно, что процесс гибки осуществляется в разные стороны (в противоположные стороны), а это значит, что одна из кромок обязательно оказывается острой и испытывает растягивающие напряжения в последующем процессе гибки. Если бы гибка была односторонней, то тогда можно спроектировать оснастку таким образом, что именно заваленная (утянутая) кромка находилась бы в зоне растягивающих напряжений. Трещины появляются в зоне растягивающих напряжений см.[5], так как растягивающие напряжения являются наиболее неблагоприятными и опасными для процесса гибки и именно в этой зоне происходит разрушение наружных растянутых волокон (фиг.6). Одну из кромок, оказавшуюся острой, а точнее участок острой кромки, который в последствии будет деформироваться и испытывать растягивающие напряжения в процессе гибки, подчеканивают предлагаемым нами способом: кромка становится закругленной и гладкой, даже блестящей. Такая кромка в процессе приложения растягивающих напряжений не будет «рваться», то есть на ней не будут образовываться трещины. По «характеру закругления» подчеканенная и заваленная кромки станут похожими друг на друга.

Для того чтобы исключить появление трещин, применяют следующий способ изготовления деталей гибкой из заготовок, полученных только чистовой вырубкой. Производят чистовую вырубку заготовок деталей из листовой полосы, контроль, сортировку, подчеканку острых кромок заготовок в местах, где она будет испытывать растягивающие напряжения в процессе изгиба в соответствии с технологией изготовления деталей и сам процесс формообразавания, состоящий из нескольких (двух и белее) гибочных операций обязательно в разные (противоположные) стороны. Затем калибровочная операция.

Остановимся на чеканке как на технологической операции. Чеканка представляет операцию, при которой происходит образование выпукло-вогнутого рельефа на поверхности изделий за счет изменения толщины материала и заполнения им рельефной полости штампа. Наиболее распространенным и типовым примером является чеканка монет, орденов, медалей, а также художественная чеканка, применяемая в часовом производстве, производстве столовых приборов и т.п. [4].

Чеканка кромок в литературе нигде не описана. Чеканку или подчеканку острых кромок мы предложили впервые и внедрили на нашем производстве. Следует отметить, что для каждой кромки нужен свой специальный подчеканочный пуансон, так как кромки заготовки имеют самую различную конфигурацию. Так, иногда для одной заготовки небходимо три и более подчеканочных пуансонов. Например, для заготовки « Вилка шлицованная карданного шарнира вала рулевого управления 2103-3401098-77» нужно три разных подчеканочных пуансона, которые одновременно подчеканивают три разных участка острой кромки. На фиг.2 изображена в разрезе одна рабочая часть чеканочного пуансона, увеличенная в десять раз, и показан весь технологический процесс подчеканки участка острой кромки заготовки: в начале процесса пуансон подходит к поверхности среза и начинает сминать (притуплять) острую кромку заготовки одновременно «стаскивая» острую кромку «вниз» («вниз» -это означает к той самой «будущей» «нейтральной поверхности изгиба», «будущей» потому, что пока нет процесса гибки, то нет ни наружной, ни внутренней, ни нейтральной поверхности изгиба, заготовка только потом будет «гнуться» в этом месте). Затем, постепенно «стаскивая» острую кромку «вниз», начинает выглаживать поверхность среза. Если участок острой кромки 2 подчеканивать сразу закругленным элементом пуансона 1, то будут образовываться зажимы 3 (фиг.3).

Весь технологический процесс подчеканки острой кромки (фиг.2) можно условно разделить на три стадии: а) начало притупления (сминания) острой кромки; б) выглаживание и образование небольшой утяжки за счет сил трения; в) окончательное формирование подчеканенной кромки. В процессе подчеканки не происходит выпучивания смещенного металла на боковую поверхность среза, так как этому препятствует вплотную пригнанный к поверхности среза чеканочный пуансон. Чеканочный пуансон (фиг.1) вплотную пригнан к поверхности среза. При притуплении кромки возможно образование зажимов (фиг.3), на которых при действии растягивающих напряжений могут образовываться трещины, если острую кромку притуплять закругленной формирующей поверхностью и не вплотную к боковой стороне заготовки. Поэтому необходимо очень точно подгонять подчеканочный пуансон к острым кромкам заготовки. В нашем случае ширина ручья пуансона меньше подчеканиваемого участка заготовки на 0,1 мм. Пуансон плотно (впритирку) подходит к подчеканиваемому участку заготовки с зазором а (фиг.2), равным 0,05 мм, так как ширина ручья пуансона 8,1 мм, а ширина подчеканиваемого участка заготовки 8,2 мм (по 0,05 мм на сторону).

Благодаря силам трения, происходит небольшая утяжка (острая кромка сругляется) (фиг.2). Так постепенно «стаскивая» и выглаживая, рабочая часть чеканочного пуансона формирует из острой кромки подчеканенную кромку. Все это: притупление, смещение, выглаживание происходит за один ход преесса.

В процессе подчеканки острую кромку смещают от первоначального ее места расположения в сторону нейтральной поверхности изгиба (срединной поверхности) [3] расстояние от 0.5 мм до нейтральной поверхности изгиба, что позволяет уменьшить растягивающие напряжения в процессе гибки заготовки.

Затем производят дальнейшие операции гибки различной сложности на кривошипных прессах в гибочных штампах, а также калибровку.

Источники информации

1. Комплект документов на технологический процесс холодной листовой штамповки. ЗАО «Полад». Внедрен: Р 033-06 ТО от 17.10.2006 г. Вилка шлицованная карданного шарнира вала рулевого управления 2103-3401098-77.

2. Комплект документов на технологический процесс холодной листовой штамповки. ЗАО «Полад». Внедрен: Р 050-07 ТО от 07.05.2007 г. Рычаг выбора передач 2110-1703061-77.

3. Зубцов М.Е. Листовая штамповка. - Л.: «Машиностроение», с.278, 412.

4. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. - Л.: «Машиностроение», 1971 г., с.344.

5. Сторожев М.В., Попов Е.А. Теория обработки металлов давлением. - М.: «Машиностроение», 1971 г., с.342.

Способ изготовления деталей из заготовок, полученных чистовой вырубкой, характеризующийся тем, что используют заготовки, полученные чистовой вырубкой из листовой полосы, у которых одна кромка на срезе притуплена за счет утяжки при чистовой вырубке, а другая - острая, и осуществляют гибку заготовок в разные стороны, при этом после чистовой вырубки острую кромку притупляют подчеканкой в местах, испытывающих растягивающие напряжения в процессе изгиба, со смещением ее на расстояние от 0,5 мм в сторону нейтральной поверхности изгиба, и исключают выпучивание смещенного металла на боковую поверхность среза посредством чеканочного пуансона, вплотную пригнанного к поверхности среза для выглаживания упомянутой поверхности среза с одновременным притуплением и смещением кромки за один ход пресса.

Оборудование для производства взрывостойкого материала и устройство управления для него // 2397437

Изобретение относится к оборудованию для производства взрывостойкого материала. .

Профиль маячковый сетчатый и способ его изготовления // 2395653

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу изготовления и конструкции профиля маячкового сетчатого. .

Сетчатый профиль для каркаса межкомнатных перегородок и способ его изготовления // 2393041

Изобретение относится к области строительства и обработке металлов давлением, в частности к конструкции сетчатого профиля толщиной менее 1 мм, используемого в качестве элемента каркаса межкомнатных перегородок, и способу его изготовления.

Твердосплавная волока для получения полосовых профилей // 2383404

Изобретение относится к области металлургии, конкретно - к производству волочением полосовых профилей из нихрома и подобных ему труднодеформируемых сплавов и сталей.

Трубная заготовка для изготовления трубопровода с использованием электроимпульсной и силовой сферодинамической пластификации // 2365458

Изобретение относится к области обработки материалов давлением и может быть использовано при изготовлении многоплоскостных трубопроводов для пневмогидравлических систем агрегатов и машин.

Способ электроимпульсной и силовой сферодинамической пластификации металла заготовок трубопроводов // 2363559

Способ изготовления термопрофилей и линия автоматическая холодного профилирования для его осуществления // 2337783

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к оборудованию для изготовления термопрофилей С и U образного поперечного сечения на линиях автоматических холодного профилирования.

Инструмент для пластического сверления // 2335370

Изобретение относится к машиностроению, а именно к комбинированной обработке металла давлением и резанием, и может быть использовано для изготовления втулок под резьбу в листовой или трубчатой заготовке путем пластического сверления.

Установка для раздачи муфт // 2321470

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для производства муфт. .

Способ изготовления ствола стрелкового оружия // 2446904

Изобретение относится к области машиностроения

Способ изготовления ствола автоматического стрелкового оружия // 2458157

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для изготовления стволов пулеметов калибра 7,62 мм, 12,7 мм, 14,5 мм и т.д с хромированным каналом, толщиной хромового покрытия до 0,3 мм

Способ электрогидравлической раздачи втулок // 2497622

Изобретение относится к электрогидравлической раздаче втулок в жесткой обойме. Производят многократный высоковольтный разряд в электроразрядной камере с упругой пластиной с созданием ударных импульсов. Ударные импульсы передаются посредством упорной пластины через пуансон и конусную цангу на внутреннюю стенку втулки с давлением , где Рв - усилие на упругой пластине, α - угол конуса цанги, Lв - длина втулки, dв - внутренний диаметр втулки. В результате повышается прочность поверхности втулки и долговечность последней, а также повышается производительность способа раздачи втулок. 1 ил.

Устройство для перфорирования тонкой металлической ленты // 2500497

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к технике перфорирования тонкой металлической ленты из драгоценного металла (золото, серебро), и может быть использовано для изготовления коммутационных шин фотопреобразователей (ФП) при сборке панелей солнечных батарей (СБ), а так же в полупроводниковом производстве в технологии изготовления микро- и наносистем. Механизм вырубки ленты выполнен в виде корпуса с поперечным пазом для размещения ленты и цилиндрическим каналом, в котором установлен пуансон с возможностью возвратно-поступательного перемещения в горизонтальной плоскости. На вырубном конце пуансона установлен подпружиненный прижим, взаимодействующий с матрицей, установленной соосно пуансону в том же канале. Матрица выполнена с окном соответственно и соразмерно вырубному концу пуансона, а так же с каналами для создания разряжения в ее полости. При этом полость соединена с блоком вакуумного сбора вырубных частей ленты. Лентопротяжный механизм содержит шаговый электродвигатель и прижимной эластичный ролик, установленный на оси пневмопривода и взаимодействующий с валом шагового электродвигателя, с которым через ременную передачу соединена втулка второй приемной катушки. Повышается надежность устройства и точность перфорирования. 5 ил.

Способ одновременного удаления грата с нескольких ниток катанки // 2526645

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении круглой и фасонной проволоки для одновременного удаления грата с нескольких ниток катанки. Нитки катанки после прохождения через пару разделительных валков разводятся разводным валковым устройством на четные и нечетные нитки катанки с образованием двух ветвей, находящихся на расстоянии друг от друга ниток катанки. Далее обе ветви ниток под регулируемым тяговым напряжением проходят каждая через снабженную режущими кромками для удаления грата станцию для удаления грата. Тяговое напряжение выбрано так, что за счет действия угла надреза и угла установки режущих кромок для удаления грата осуществляется автоматическое осевое центрирование и при этом равномерное с двух сторон снятие стружки с ниток катанки. Затем нитки катанки в состоящем из валков тянущем устройстве снова объединяются в одну общую ветвь ниток катанки. Раскрыты конструктивные особенности устройства для осуществления способа. Обеспечивается эффективное снятие грата одновременно с нескольких ниток катанки. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ производства тонкостенных труб повышенной точности из легированных деформационно-упрочняемых сплавов на медной основе // 2539799

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении точных тонкостенных труб из легированных деформационно-упрочняемых сплавов на медной основе, содержащих 0,4-3% бериллия и до 2% никеля или кобальта. Трубную заготовку обжимают холодной радиальной ковкой по переходам на неподвижной оправке с конической рабочей поверхностью. Рабочую поверхность оправки размещают в зоне обжатия. Обжатие ведут с коэффициентом вытяжки на каждом переходе, не превышающим 1,3. Между переходами радиальной ковки откованную на предыдущем переходе заготовку подвергают гомогенизирующей закалке на α-твердый раствор путем нагрева выше точки эвтектоидного превращения и резкого охлаждения. В результате обеспечивается повышение кэффициента использования материала. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл., 1 пр.

Способ восстановления изношенного отверстия поршня под поршневой палец и устройство для его осуществления // 2551339

Изобретения относятся к области машиностроения и могут быть использованы на предприятиях при ремонте и восстановлении поршневой группы ДВС автомобилей, сельскохозяйственных, строительных и дорожных машин. В способе осуществляют дефектовку поршня и обработку его изношенного отверстия на станке с помощью закрепленной в патроне станка развертки. Перед обработкой поршень устанавливают в жестко закрепленной на суппорте станка оправке и обеспечивают осевое центрирование отверстия поршня под поршневой палец по оси развертки, удерживаемой от вращения, за счет плавающего продольного перемещения поршня вдоль стенок оправки и вращения поршня вокруг собственной продольной оси. Устройство содержит установленную на токарном станке развертку, состоящую из заходной, режущей и выходной частей, закрепленную одним концом в патроне станка, а другим установленную с поджатием задним центром станка. На суппорте станка жестко закреплена оправка для поршня, состоящая из полого цилиндра, на боковой поверхности оправки расположены напротив друг друга два сквозных отверстия под развертку, причем вертикальные оси цилиндра и развертки расположены перпендикулярно друг другу. Изобретение позволяет достичь точности обработки поверхности отверстий под поршневой палец, снизить расход запасных частей и материалов на ремонт двигателей, а также увеличить ресурс поршней не менее 80% ресурса новых деталей. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Машина для изготовления просечно-вытяжной сетки из листового материала // 2556262

Изобретение относится к кузнечно-прессовому машиностроению, в частности к машинам для штамповки сетки из листового материала. Подвижная ножевая балка с просечным ножом кинематически связана с эксцентриковым валом машины. При этом ножевая балка выполнена с расположенными с двух ее сторон накладками и двумя щеками, между которыми имеют возможность касательного перемещения упомянутые накладки. Причем щеки выполнены с отверстиями для подачи смазки для контакта с накладками. Кроме того, неподвижная балка с неподвижным ножом содержит расположенные по краям механизмы регулирования положения. Кинематическая связь подвижной ножевой балки с эксцентриковым валом выполнена в виде первой основной кинематической цепи, обеспечивающей качательное движение подвижной ножевой балки с просечным ножом относительно оси качания, второй дополнительной кинематической цепи, обеспечивающей поперечное перемещение подвижной ножевой балки с просечным ножом, и третьей кинематической цепи, образованной механизмом бесступенчатой подачи листового материала. Расширяются технологические возможности, и повышается качество изготавливаемой сетки. 5 ил.

Полая деталь, способ и устройство для изготовления полой детали // 2564766

Cпособ изготовления полой детали для транспортного средства, образованной путем соединения предварительно сформованных элементов из листового металла, включает сверление первого отверстия путем прижимания вращающегося сверла для термического сверления к одному из указанных элементов из листового металла с образованием первого кольцевого выступа на внутренней окружности отверстия, отведение сверла от образованного отверстия и сверление второго отверстия на другом элементе в местоположении, противоположном указанному отверстию, путем прижимания вращающегося сверла для термического сверления к другому элементу в направлении, перпендикулярном поверхности другого элемента, во внутреннем направлении с одновременным образованием второго кольцевого выступа, а также образованием цилиндрического соединительного элемента путем сплавления второго и первого кольцевых выступов. Также предлагается полая деталь для транспортного средства и устройство для изготовления полой детали. Обеспечиваются хорошие прочностные свойства полой детали, низкая себестоимость и приемлемые условия труда на рабочем месте. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 11 ил.

Способ пошаговой формовки // 2590517

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для формовки заготовки. Стержневой инструмент вдавливают в заготовку и постепенно ее растягивают при перемещении стержневого инструмента с обеспечением уменьшения толщины листа после его пошаговой формовки относительно толщины листа до его пошаговой формовки. Используют стержневой инструмент с полусферической формой его концевого участка. При этом величину вдавливания стержневого инструмента определяют в зависимости от радиуса его концевого участка и величины его перемещения. Повышается качество заготовки за счет уменьшения изменения величины изменения размеров заготовки до и после шаговой формовки. 7 ил.