Способ формообразования деталей

 

\-i :. v rv v п.iin

1 и тн и т . ;+„ч„сн

О П И C А Й "Й E

Союз Советскик

Социалистических

Республик п>774696

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл. (22) Заявлено ОЭЯ178 (21) 2561709/25-27 с присоединением заявки Йо. —. (23) Приоритет

Опубликовано 301080, Бюллетень М 40

Дата опубликования описания 30,10,80

В 21 D 26/02

Государственный комитет

СССР по делам нзобретеннй н открытий (53) УДК 621.7. .044(.088.8) (72) Авторы изобретения

В. П. Осипов и Н. В. Ратова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к листовой штамповке крупногабаритных деталей„ требующих при изготовлении малых деформаций..

Известен способ формообразования деталей, при котором на заготовку сначала воздействуют статической нагрузкой, обеспечивающей деформирование в области упругости. Не снимая статической нагрузки, к заготовке прикладывают пульсирующую нагрузку, обеспечивающую стабилизацию деформации (11 .

В известном способе достигаемая величина упругой деформации меньше требуемой деформации формообразования. Дальнейшее увеличение деформации до требуемой величины с одновременным частичным переходом упрус -. гой деформации в остаточную пластическую происходит в процессе наложения на статическую нагрузку пульсирующей нагрузки. Таким образом, обработка пульсирующей нагрузкой сопровождает процесс активного упруго-пластического деформирования, т. е. такого, в результате которого возрастает общая деформация материала. Следовательно, в известном способе наложение пульсирующей на2 груэки на статическую способствует интенсификации деформации.

В предлагаемом способе с целью повышения точности листовых деталей

5 и их качества упругое деформирование производят статической нагрузкой до заданной конечной величины. Стабилизацию достигнутой деформации осуществляют при постоянном по величи10 не статическом нагружении, достигнутом при упругом деформировании и пульсирующем нагружении с частотой 15

20 кГц. Упругая деформация полностью переходит в остаточную пластичес15 кую беэ приращения общей деформации, т. е. исключительно за счет процессов релаксации напряжений. Таким образом, обработка пульсирующим нагружением интенсифицирует только

2Q релаксационные процессы (а не деформацию), что ведет к повышению точности листовых деталей и их качества (эа счет снижения внутренних напряжений).

25 На фиг. 1 схематически показаны диаграммы .растяжения в координатах деформации (с, ) - напряжения (Ъ )э в упругой области (I — без остаточных напряжений, II — co снятием ос30 гаточных напряжений) и в упруго-плас774696.тической области E?I. Кривые A соот" ветствуют приложению формообразующей нагрузки, кривые Б — ее снятию, кривые B B" BФ - cHm

На фиг. 2 показана возможная схема штамповки детали типа обшивки.

Деталь 1 помещают в матрицу 2, закрываемую крышкой 3 через прижим

4 ° В полостях корпуса матрицы расположены ультразвуковые головки 5.

Сущность способа заключается в следующем.

Плоской заготовке детали 1 придают форму матрицы воздействием фор моабразующего давления P, возникаю- 1$ щего эа счет вакуумирования полости между матрицей и заготовкой или под действием избыточного давления.

В детали под нагрузкой возникают упругие напряжения нагружения СРщ„ щ (см. фиг. 1). Ясли снять нагрузку, деталь восстановит исходную плоскую форму. Остаточная деформация будет отсутствовать F = 0 (см. фиг. 1, I).

Уменьшение пружинения, то есть получение конечной остаточной деформации Е, = 0 существующими способами связано со значительным увеличением деформирующего напряжения на величинудЪ(см. фиг. Х,EE) . Обработка ультразвуком под нагрузкой (см. фиг. 1,. III) позволяет уменьшить пружинение, причем по мере увеличения интенсивности ультразвука от 3 до ", например, за счет увеличения длительности об- M работки, остаточная деформация возрастает вплоть до величины, соответствующей форме матрицы в каждой точке. Требуемый режим обработки устанавливают по наличию зазоров .4О между деталью и матрицей после снятия нагрузки. Следует учитывать, что дальнейшее увеличение интенсивности ультразвука может привести к разрушению.

Уменьшение остаточных напряжений наряду с обеспечением высокой точности деталей способствует повышению их качества. Регулирование интенсивности обработки ультразвуком достигается изменением амплитуды, часто- ®() ты колебаний и длительности обработки. Полное снятие остаточных напряжений возможно при условии совпадения вида и направления деформаций при формообразовании и при обработ- 55 ке ультразвуком.

Данным способом можно обрабатывать материал в термически упрочненном состоянии, поэтому не требуется термообработка и последующая прав- щ ка, что сокращает трудоемкость изготовления деталей и-обеспечивает высокие свойства материала.

Расширение технологических возможностей способа объясняется малыми потребными деформациями деталей, которые позволяют -ограничиться невысоким формообразующим давлением и, следовательно, осуществить беспрессовую штамповку, простотой оснастки, отсутствием сопрягаемых поверхностей и необходимости их подгонки возможностью размещения в матрице произвольного количества ультразвуковых головок. Все это допускает обработку деталей практически неограниченных габаритов.

Техническая эффективность способа заключается как в расширении технологических воэможностей, так и в повышении точности в 3 -4 раза: величина зазоров между деталью и шаблоном уменьшается от 1,5-2,0 до 0,5 мм.

Экономическая эффективность определяется тем, что беспрессовый способ позволяет обойтись без уникального мощного оборудования и беэ

:штампов, требующих трудоемкой под-, гонки сопрягаемых поверхностей.

Например, стоимость обшивки размерами 18000 х 1500 х 2 мм при переводе ее с технологии обтяжки на прессе типа РО-1600 на предлагаемую технологию сократится на величину амортизации пресса и стоимость доводочных работ.

Формула изобретения

Способ формообразования деталей, при котором осуществляют упругое деформирование статическим нагружением и стабилизацию деформации одновременным воздействием статического и пульсирующего нагружений, о т л и ч а ю шийся тем, что, с цельк повышения точности листовых деталей и их качества за счет снижения внутренних напряжений, упругое деформирование производят до заданной, конечной величины, а стабилизацию деформации осуществляют при постоянном по величине статическом нагружении, достигнутом при упругом деформировании, и пульсирующем нагружении с частотой 15-20 кГц.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Авторское свидетельство СССР

Р 597462, кл. В 21 0 7/00, 1974(прототип).

774696

Фиа 1

Фиг. 2.

Составитель И. Мищенкова

Редактор Т. Морозова Техред М. Табакович Корректор H. Григорук

Заказ 7596/10 Тираж 986 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета. СССР . по делам изобретений и открытий113035, Москва, 0-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4