Способ изготовления полых деталей

Изобретение относится к листовой штамповке и может быть использовано во всех отраслях машиностроения для вытяжки деталей из листовых материалов на прессах простого и двойного действия. Формообразование полой детали посредством вытяжки листовой заготовки в штампе осуществляют с обеспечением зазора между рабочей поверхностью верхней плиты штампа и заготовкой за счет прижима рабочей поверхности верхней плиты штампа к прокладке. При этом величину упомянутого зазора корректируют изменением величины прокладки в зависимости от толщины заготовки. Предотвращается утонение и гофрообразрвание материала детали. 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к листовой штамповке и может быть использовано во всех отраслях машиностроения для вытяжки деталей из листовых материалов на прессах простого и двойного действия.

Из существующего уровня техники известны способы изготовления деталей вытяжкой, включающие размещение листовой заготовки в штампе, прижим ее краевой части прижимом либо прижимом с перетяжными ребрами и формоизменение центральной части при помощи пуансона и матрицы (Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке, издание шестое, Ленинград, "Машиностроение", 1979, стр.81, 86, 167).

Основными недостатками данных способов являются:

- по окончанию вытяжки на кромке заготовки и на некотором расстоянии от этой кромки остаются гофры, которые могут распространяться за линию обрезки на поверхность готовой детали и приводить к снижению качества поверхности и браку этой детали;

- возможность возникновения хлопуна при вытяжке деталей коробчатой формы - выгиба наружу боковой поверхности детали и связанная с этим выбраковка детали;

- в случае применения штампа на кривошипных прессах двойного действия возможно возникновение гофров, связанное с колебательными движениями прижимного ползуна пресса.

Для устранения таких видов брака требуется:

- увеличивать ширину технологического припуска и, соответственно, размеры заготовки, что приводит к дополнительному расходу листового проката (увеличению нормы расхода металла на деталь);

- усложнять конструкцию штампа, что удорожает его стоимость;

- усложнять конструкцию привода пресса компенсаторами.

Кроме того, из уровня техники известен способ изготовления деталей вытяжкой, включающий размещение листовой заготовки в штампе, прижим ее краевой части прижимом и формоизменение центральной части при помощи пуансона и матрицы (Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке, издание шестое, Ленинград, "Машиностроение", 1979, стр.81, 86, 167).

Недостатками данного известного из уровня техники решения является сложная конструкция штампов и низкое качество получаемых деталей.

Наиболее близким решением по технической сути и достигаемому результату является способ изготовления полых деталей, включающий формообразование полых деталей посредством вытяжки листовой заготовки в штампе с обеспечением зазора между рабочей поверхностью верхней плиты штампа и заготовкой за счет прижима рабочей поверхности верхней плиты штампа к прокладке (RU 2408447 С2 10.01.2011, B21D 22/20).

Недостатком данного способа является отсутствие возможности коррекции зазора между рабочей поверхностью верхней плиты штампа и заготовкой в зависимости от ее толщины.

Задачей заявленного изобретения является исключение возможности образования утонений материала на получаемых деталях и образования гофров на ее поверхности, повышение качества деталей за счет исключения возможности возникновения рисков и задиров на ее поверхности, экономия листового проката, позволяющая снизить себестоимость деталей, и упрощение конструкции штампов.

Техническим результатом, достигаемым при реализации заявленного изобретения, является обеспечение возможности корректировки зазора между рабочей поверхностью верхней плиты штампа и заготовкой в зависимости от ее толщины, что приводит к расширению технологических возможностей способа.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления полых деталей, включающем формообразование полой детали посредством вытяжки листовой заготовки в штампе с обеспечением зазора между рабочей поверхностью верхней плиты штампа и заготовкой за счет прижима рабочей поверхности верхней плиты штампа к прокладке, согласно изобретению, при вытяжке каждой конкретной детали величину упомянутого зазора корректируют изменением величины прокладки.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где схематично изображен способ получения полых изделий, а именно: заготовка - 1, матрица - 2, прижим - 3, прокладка - 4, пуансон - 5.

Способ изготовления полых деталей реализуется следующим образом.

Заготовка 1 укладывается на поверхность матрицы 2. При ходе ползуна пресса вниз (на чертеже не показан) прижимная поверхность штампа 3 прижимается к прокладке 4, за счет чего обеспечивается зазор между деталью 1 и прижимной поверхностью штампа 3. При последующем ходе вниз ползуна пресса и прикрепленного к нему пуансона 5 заготовка начинает деформироваться до полной остановки ползуна с пуансоном 5 и завершения вытяжки с последующим извлечением детали из штампа. Величина зазора между деталью 1 и прижимной поверхностью штампа 3 может быть откорректирована за счет изменения величины прокладки 4 для вытяжки каждой конкретной детали. В процессе вытяжки наличие зазора между рабочей поверхностью верхней плиты штампа и заготовкой предотвращает возможность возникновения избыточных усилий прижима и, соответственно, возможные избыточные радиальные напряжения в фланцевой зоне детали. Отсутствие активного торможения способствует свободному истечению металла и высокой интенсивности формообразования. Вместе с тем ограничение зазора в вышеуказанном интервале препятствует росту гофр, обеспечивая требуемое качество детали без утонения материала.

Таким образом, приведенный способ изготовления деталей позволяет: исключить возможность образования утонения материала посредством исключения активных усилий прижима фланца заготовки; повысить качество деталей, так как позволяет исключить возникновение рисков и задиров, возникающих при перемещении заготовки через перетяжные ребра или пороги; снизить норму расхода металла на деталь за счет уменьшения ширины технологического припуска, требуемого для обеспечения торможения детали в случае применения перетяжных ребер и порогов; упростить процесс проектирования и изготовления конструкции штампа, удешевить его стоимость.

Способ изготовления полых деталей может быть реализован на прессах как двойного, так и простого действия.

Зазор между рабочей поверхностью верхней плиты штампа и заготовкой определяют из следующего соотношения (0,05-0,1) Z, где Z - толщина заготовки.

Интервал указанных значений величины зазора подтверждается экспериментальными данными, указанными в таблице 1.

Таблица 1.
Параме-
тры ------Величина зазора
Достаточность усилий торможения Отсутствие утонения Отсутствие гофр Интенсификация вытяжки Простота обеспечения зазора
0,02Z + - + - -
0,05Z + + + + +
0,07Z + + + + +
0,1Z + + + + +
0,15Z - + - + +

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:

- указанные в формуле признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности необходимых признаков, достаточной для получения требуемого технического результата;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначен для обработки металлов давлением, в частности, для вытяжки в основном корпусных кузовных, в том числе полых деталей;

- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в нижеизложенной формуле, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленный объект соответствует требованию условиям патентоспособности «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.

Способ изготовления полых деталей, включающий формообразование полой детали посредством вытяжки листовой заготовки в штампе с обеспечением зазора между рабочей поверхностью верхней плиты штампа и заготовкой за счет прижима рабочей поверхности верхней плиты штампа к прокладке, отличающийся тем, что величину упомянутого зазора корректируют изменением величины прокладки в зависимости от толщины заготовки Z и определяют из соотношения (0,05-0,1) Z.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при вытяжке полуфабриката из листовой заготовки. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, точнее, к определению возможности возникновения трещин в процессе штампования различных материалов из металла.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности при глубокой вытяжке деталей из тонколистовых заготовок. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к глубокой вытяжке деталей с широким фланцем. .

Изобретение относится к листовой штамповке и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для вытяжки различных деталей из листовых материалов, преимущественно для вытяжки кузовных деталей автомобилей.

Изобретение относится к листовой штамповке и может быть использовано в прессовых производствах для штамповки крупногабаритных деталей из листовых материалов, преимущественно для вытяжки крупногабаритных кузовных деталей.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности позволит изготавливать сложные крупногабаритные цельноштампованные кузовные детали с вогнутыми или выпуклыми внутренними полостями на стенке детали.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для изготовления шарового пальца из металлической полосы объемной холодной штамповкой.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для изготовления штамповкой из листа цилиндрических тонкостенных изделий

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к штамповке крупногабаритных деталей сложной формы для транспортных средств. Штамп содержит пуансон, матрицу с перетяжными ребрами, прижим с выемками под перетяжные ребра, подъемники и механизм удаления деталей из штампа. При этом подъемники расположены в пазах, выполненных в выемках прижима под перетяжные ребра, и имеют определенный ход, зависящий от высоты перетяжного ребра. Подъемники детали опускаются в пазы, выполненные в выемках прижима под перетяжные ребра при формовке в заготовке элементов торможения перетяжными ребрами. Повышается производительность и надежность. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение может быть использовано в машиностроении при обработке металлов давлением. Вытяжку листовой заготовки производят с упругими прижимом и матрицей, прилегающими по всей поверхности фланца в течение всего процесса. Прижим и матрица выполнены в виде металлических колец, которые обеспечивают упругие перемещения, позволяющие прижать фланец заготовки с необходимым давлением по всей его поверхности. При этом матрица установлена на неподвижное опорное кольцо. Повышается качество поверхности изделия, его точность, устраняется интенсивное гофрообразоваиие фланца, снижается усилие прижима, повышается предельный коэффициент вытяжки. 3 ил.

Изобретение относится к горячей листовой штамповке (вытяжке) и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для установления технологических параметров деформирования листовых материалов из титановых сплавов. Производятся несколько циклов испытаний на максимальную вытяжку в изотермических условиях с последующим построением графика «максимальная вытяжка - температура испытания» и определением параметров технологического процесса или пригодности испытанного листового материала, из которого был изготовлен образец. Устройство содержит камеру с нагревательными элементами, в камере на одной оси установлены верхний термошток, к которому жестко крепится матричный корпус с пазом, в корпус устанавливается испытуемый образец и термовставка, пуансон со сферической поверхностью размещен на нижнем термоштоке и имеет возможность перемещения в осевом направлении с помощью привода. Технический результат - повышение точности деталей, снижение трудоемкости контроля качества листовых полуфабрикатов в процессе изготовления изделий из них, а также универсальность применения. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для вытяжки полуфабриката из листовой заготовки па прессе. Один вариант штампа предназначен для использования на прессе двойного или тройного действия. При этом матрица выполнена с отверстиями на прижимной поверхности и снабжена распределителями с трубками для подвода сжатого воздуха в упомянутые отверстия прижимной поверхности матрицы. Причем распределители выполнены с возможностью подачи сжатого воздуха через отверстия в прижимной поверхности матрицы на краевую часть вытянутого полуфабриката после окончания процесса вытяжки полуфабриката в момент начала подъема выталкивателя для выталкивания полуфабриката из матрицы. Другой вариант штампа предназначен для использования на прессе простого действия или многопозиционном прессе-автомате. В этом варианте штампа матрица выполнена аналогично первому варианту, а распределители выполнены с возможностью подачи сжатого воздуха через отверстия в прижимной поверхности матрицы на краевую часть вытянутого полуфабриката после окончания процесса вытяжки полуфабриката в момент начала отсоединения матрицы от прижимной плиты. Повышается точность и качество вытягиваемого полуфабриката. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к устройствам для изготовления корпусов консервных банок на прессе одинарного действия. Устройство содержит верхний фиксатор, поддерживающий вытяжной и вырубной штампы, содержащие внешнюю нажимную втулку и внутреннюю нажимную втулку, окружающие центральный поршень штампа, причем все они имеют исполнительные поршни. Указанный центральный поршень штампа имеет резервуар воздуха, соединенный посредством воздушных каналов, которые образуют пневмопружины для внешней нажимной втулки, а внешняя нажимная втулка получает такой же регулируемый воздух, как указанный резервуар или установка подачи воздуха низкого давления. Указанная внутренняя нажимная втулка имеет выступающую носовую часть. При движении указанного пресса вверх пробойник нижней панели формирует центральную панель, панельную стенку и фаску. Повышается производительность. 5 з.п. ф-лы, 12 ил.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению листовой стали для горячего штампования, используемой для изготовления горячештампованных деталей, обладающих высокой стойкостью к коррозии. На поверхность стальной основы нанесено последовательно два слоя: плакирующий слой I, содержащий 60 мас.% и более Ni и остальное Zn и неизбежные примеси, при этом масса покрытия находится в диапазоне от 0,01 до 5 г/м2; и плакирующий слой II, содержащий от 10 до 25 мас.% Ni и остальное Zn и неизбежные примеси, при этом масса покрытия находится в диапазоне от 10 до 90 г/м2. Достигается высокая стойкость к перфорирующей коррозии. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 табл., 2 пр.

Изобретение относится к обработке металлов давлением. Гибка в штампе осуществляется воздействием пуансона на заготовку, уложенную на кольцевую матрицу, с рабочей поверхностью, выполненной по параболе. Радиус пуансона подбирается с учетом пружинения материала заготовки. В центральной части отверстия матрицы размещена дополнительная опора, высота которой регулируется набором сменных листовых прокладок. При этом радиус кривизны рабочей поверхности дополнительной опоры превышает минимальный радиус кривизны получаемых деталей с учетом их толщины. Расширяются технологические возможности. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способу штамповки нижней области стойки стороны пассажирского отделения рамы автомобиля с двумя поверхностями, разграниченными между собой двумя уступами, расположенными в поперечном направлении друг относительно друга и соединенными вместе, при этом первая поверхность металлического листа соединена с верхним краем каждого из двух уступов, а вторая поверхность металлического листа соединена с нижним краем каждого из указанных двух уступов. Осуществляют первую штамповку, а затем вторую калибровочную штамповку для уменьшения радиуса закругления между каждым из двух уступов и второй поверхностью металлического листа. Причем в области соединения между двумя уступами в процессе первой штамповки штампуют выпуклость для локального уменьшения глубины штамповки на второй поверхности. Устраняются разрывы металлического листа в области соединения двух уступов. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Заявленная группа изобретений относится к обработке металлов давлением, конкретно к формованию металлических изделий горячей вытяжкой. Электрически изолированную заготовку размещают в кожухе вблизи к рабочей поверхности матрицы, зажимают ее противоположные концы. Далее осуществляют резисторный нагрев заготовки и ее формовку. При этом осуществляют подведение лучистого тепла к одному или более участкам заготовки и последующее охлаждение в матрице. Повышается пластичность. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к листовой штамповке и может быть использовано во всех отраслях машиностроения для вытяжки деталей из листовых материалов на прессах простого и двойного действия

Наверх