Способ штамповки изделий из листовой заготовки

 

ОП ИСАНИЕ „„743751

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски н

Социалистических

Республик (6 I ) Дополнительное к а вт. с вид-ву (22)Заявлено 27.03.78 (21) 2595012/25-27 (51) щ Кл

В 21 D 1/06//

B 21 ) 22/00 с присоединением заявки,%

Гевударстввнный комитет (23) Приоритет ао делам изобретений

If втнрытнй

Опубликовано 30,06.80. Бюллетень Ж 24

Дата опубликования описания 30.06.80. (53) УД К 621. 982. .44. 62 1. 983. . 3(088.8) (72) А вторы изобретения

Е, А. Антонов, А. С. Матвеев и В. И. Дорофеев (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ШТАМПОВКИ ИЗДЕЛИИ ИЗ ЛИСТОВОИ

ЗА ГОТОВКИ

5 ° P /

З2 S Е где

Изобретение относится к обработке металлов давлением.

Известен способ штамповки изделий из листовой заготовки путем нагрева и последующего формоизменения Г1).

- 5

Недостаток этого способа заключается в том, что вследствие неравномерного нагрева сечений листовой заготовки в нагревательном устройстве, а также неравномерного охлаждения при транспортировке к штампу (наружные поверхности листовой заготовки охлаждаются более интенсивно, чем основной металл) в заготовке возникают термические на15 пряжения, приводящие к ее короблению.

При контакте листовой заготовки с поверхностями подогретого штампа температурный перепад участков заготовки увеличивается, что способствует еще большему ее короблению. Ориентация листовой заготовкк в этих условиях относительно поверхностей штампа очень трудоемка, а в отдельных случаях (прк

2 значительном короблении) и невозможна.

С увеличением времени, затрачиваемого на установку заготовки в штампе, проис-. ходит ее дальнейшее неравномерное остывание, что, в свою очередь, . увеличивает коробление заготовки. А это или приводит ее в негодность для дальнейшей обработки штамповкой, или, вследствие понижения ее температуры, требует повторного подогрева.

Е(ель изобретения - повышение качества готового изделия.

Указанная цель достигается тем, что перед нагревом заготовку изгибают в плоскости, перпендикулярной ее поверхности со стрелой прогиба, рассчитываемой но формуле

К вЂ” коэффициент запаса жесткости, равный 1,5 для квадратных и прямоугольных загото.3 7437Г

ВоК и 1 > 3 для заготовок в форме круга; (- расстояние между установочными базами плоской заготовки; $ у - удельный вес материала заготовки

S - толщина заготовки;

Е - модуль упругости материала заготовки при температуре 30 ее нагрева под штамповку.

На фиг, 1 приведены примеры исходных форм листовых заготовок под штам повку в виде прямоугольника и в виде круга; на фиг. 2 — схема гибки плоской 1$ заготовки в виде прямоугольника в трехвалковой гибочной машине; на фиг. 3схема вырубки заготовки в виде круга с

Последующим деформированием ее в чашеобразную форму в комбинированном вы- 20 рубном штампе; на фиг. 4 - схема установки изогнутой листовой заготовки в нагревательном устройстве; на фиг. 5схема установки нагретой и предварительно изогнутой заготовки на плоскости штам$ па. где К ь

Н=1,5

32.1,5 ° 9.10

Гибку осуществляют таким образом, 3$ чтобы в процессе деформирования заготовки ее большие стороны (длиной

800 мм) перемещались перпендикулярно осям валков гибочной машины.

Изогнутую таким обарзом заготовку

40 затем подвергают нагреву в нагревательном устройстве с последующей штампов кой в нагретом состоянии.

Изогнутая перед нагревом листовая

>$ заготовка имеет больший момент инерции площади сечения в направлении гибки по сравнению с плоской формой и, следовательно, большую жесткость. Благодаря этому коробление заготовки при нагреве, транспортировке к штампу и установ$0 ке на штамп значительно уменьшается, что облегчает установку ее в фиксирующих элементах штампа. При установке на штамп деформированная заготовка контактирует с поверхностью штампа по линиям

$$ или узким площадкам, Это способствует более равномерному и замедленному охлаждению заготовки на штампе во время ее ориентации. (У плоских заготовок, Предварительно изогнутую заготовку подвергают нагреву в нагревательном устройстве 3, транспортировке к подогретому штампу, ориентации ее относительно матрицы 4 штампа и штамповке заготовки при наложении деформирующего усилия пуансона по стрелке.

При подготовке плоской листовой заготовки 1 под нагрев, цри нагреве и в процессе ее ориентаций на матрице штампа кромки 2 играют роль установочных баз.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Вырезанную листовую заготовку 1, например, в форме прямоугольника, квадрата, ромба или иной фигуры, имек>щей две параллельные, противоположно расположенные кромки 2, или в виде круга, подвергают изгибу.

Изгиб листовой заготовки 1, имеющей как минимум две прямолинейные кромки, осуществляют путем гибки в плоскости, перпендикулярной этим кромкам, сохраняя их прямолинейность и параллельность, Гибку при значительных габаритах заготовки осуществляют, например, одновре менно с ее вырубкой в комбинированном штампе. На аналогичных штампах вырубаются одновременно с изгибом заготовки и иных форм.

1 ф

Пример. Листовая заготовка металла из титанового сплава ОТЧ-1 (уд. вес = 4,42 кг/см ) имеет форму

3 прямоугольника со сторонами 800х400 мм и толщину 1,5 мм, установочными базами заготовки на штампе служат стороны длиной 400 мм. Перед операцией нагрева заготовки под штамповку (температура в . горячего деформирования 800 С, при которой модуль упругости F сплава ОТЧ-1 равен 9000 кг!MM ) ее подвергают деформированию путем гибки, например, в трехвалковой гибочной машине. Перед этим гибочную машину настраивают таким образом, чтобы обеспечить стрелу прогиба сдеформированной по радиусу заготовки Н=20 мм, определяемой из выражения:

1,5 - коэффициент запаса жесткости;

800 мм - длина заготовки

4,42 г/см — удельный вес

3 сплава ОТЧ-1;

1,5 мм - тол дина за готовки;

9000 кг/мм - модуль упругости материала заготовки о при температуре 800 С.

5 800 0 0042 20 (MM) 43751 6

Формула изобретения

5 7 предварительно не деформированных по радиусу, контакт со штампом осуществляется значительно большими площадями).

Ввиду того, что собственный вес листовой заготовки в данном случае оказывает- 5 ся приложен к ее установочным базам, контактирующим с матрицей штампа, незначительное коробление установочных баэ заготовки снижается, облегчая ее ориентацию на штампе за меньший про- 10 межуток времени.

Способ штамповки изделий иэ листовой заготовки путем нагрева и последующего формоизменения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества готового иэделия, перед нагре-, вом заготовку иэгибают в плоскости, перпендикулярной ее поверхности со стре« лой прогиба, рассчитываемой по формуле

25

Сокращение времени установки нагретой заготовки на штампе позволяет сохранить температурный интервал горячего деформирования листового металла, исключить повторные подогревы и избежать брака деталей из-за трещин, являющихся следствием неравномерного охлаждения заготовки ниже температурного интервала горячей штамповки.

Стабильность установочных баз листо вых заготовок. под горячую штамповку, подготовленных по предлагаемому способу перед штамповкой, позволяет механизировать и автоматизировать технологический процесс: нагрев заготовки - ее

Ф транспортировка - установка заготовки в штампе — штамповка.

32 S E где К - коэффициент запаса жесткости, равный 1,5 для квадратных и прямоугольных заготовкок и

l,3 - для заготовки в форме круга; — расстояние между установочными базами плоской заготовки; удельный вес материала заготовки;

Я вЂ” толщина за готовки; - модуль упругости материала заготовки при температуре ее нагрева под штамповку.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании

¹ 11442 44331177, кл. В 3 Q, опубпик, 1976.

Составитель О. Матвеева

Редактор В. Романенко Текред И. Нннц Корректор И. Муска

Заказ 3746/2 Тираж 986 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/S

Филиал ППП Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4