Способ обработки поверхности листа

Способ обработки поверхности листа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСJH ЛИСТА, включакидий деформирование его поверхности с формированием однородных конусных впадин, о т л и чающий , ся тем, что, с целью повышения прочностных характеристик поверхности листа, снижения металлоемкости За счет использования меньшей толщины листа при последующей его штамповке, формирование однородных конусных впадин ведут при прокатке с обжатием 5-8%, в количестве 5-15 впадин на 1 см, причем их глубина составляет 6-г12% толщины листа, угол наклона стенок 60-80 и радиус вершин 150-250 мкм. с S 00 4 иг. /

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А (19) (11) 3(51) В 21 В 1/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ФЪ

Фа

Ъ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 355246 8/22-02 (22) 17.02.83 (46) 17 ° 04.84. Бюл. Р 13 (72) Е.Т.Белый, Л.М.Белая, С.И. Кравчун, И.Г.Овчаров, A.È.Ñèìîíîâ, В.Т.Тилик и Д.И.Шумейко (71) Запорожский ордена "Знак Почета" машиностроительный институт им. В.Я.Чубаря (53) 621.771.067 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР .В 260575, кл. В 21 В 9/01, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР

М 427749, кл. В 21 В 1/38, 1972. (54) (57) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ ЛИСТА, включающий деформирование его поверхности с формированием однородных конусных впадин, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения прочностных характеристик поверхности листа, снижения металлоемкости за счет использования меньшей толщины листа при последующей

его штамповке, формирование однородных конусных впадин ведут при прокатке с обжатием 5-.8%, в количестве

5-15 впадин на 1 см, причем их глубина составляет 6-.12% толщины листа о

I угол наклона стенок 60-80 и радиус вершин 150-250 мкм.

1084091

Изобретение относится к обработке металлов давлением прн изготовлении листовой стали для штамповки автомобнпей и других изделий.

Уменьшение металлоемкости иэделий нз листовой стали производится путем легирования малоуглеродистых марок сталей. Однако повышение прочностных характеристик сталей путем легирования, создающее предпосылки для уменьшения толщины, а следовательно, 10 и веса деталей, одновременно приводит к ухудшению штампуемости металла и не позволяет использовать легированные и.малолегированные стали для изготовления деталей сложной форьи, 5 получаеьих методами глубокой вытяжки. Кроме того,. к недостаткам методов легирования относится более высокая стоимость металла и необходимость в дефицитных легирующих эле-. ментах. Использование прокатных профилей, уменьшающих металлоемкость изделий., также исключено при изготовлении деталей сложной форма, например, кузовных автомобильных, изготавливаемых.методами глубокой вь1тяжки, Известен способ изготовления листового металла, где для повышения штампуемости листа и обеспечения качественной внешней поверхности готовых иэделий лист прокатывают в валках с различной шероховатостью . поверхности (1) 50

Наиболее близким к предлагаемому. З5 является способ обработки поверхности листа, включающий деформироваиие его поверхности с формированием однородных .конусных впадин (2$ °

Листовая сталь с указанным релье- 40 фом поверхности обладает более высокой по сравнению с листовой сталью, выпускаемой по ТУ-14-1-1229-75, штампуемостью,Однако нет снижения металлоемкости при изготовлении лис.- 45 тового металла из-эа небольших обжатий при дрессировке и высокой плотности впадин, при которой глубина впадин ограничиваетея их конусностью и воэможностями изготовления при дрессировке до 30-35 мкм.

Недостатком способа обработки поверхности листового металла путем дрессировки с обжатием 0,8-1,4В являются невысокие прочностные ха- 55 рактеристики металла дпя глубокой вытяжки (предел прочности 300

330 МПа), не позволяющие использовать для изготовления деталей лист меньшей толщины. 60

Цель изобретения. — повыаение прочностных характеристик поверхности листа, снижение металлоемкости за счет использования меньшей толщины: листа при последующей его штамповке.

Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу обработки поверхности листа, включающему деформирование его поверхности с формированием однородных конусных впадин, последнее ведут при прокатке с обжатием 5-8% в количестве 5-15 впадин на 1 см, причем их глубина составля ет 6-12% толщины листа, угол наклона стенок 60-80О и радиус вершин 150250 мкм.

Формируемые при прокатке впадины обеспечивают при одинаковой толщине листового металла снижение его металлоемкости на.4-6В. Снижение металлоемкости листового металла при формировании профиля его нелицевой поверхности определяется величиной обжатия при прокатке и параметрами профиля поверхности — плотностью, глубиной, наклоном стенок впадин и радиусов вершин, а также увеличением, прочноСти металла. Наклеп металла при прокатке приводит не только к повыаению его прочностных характеристик, но и к снижению его пластичности, которое компенсируется при штамповке деталей за счет уменьшения сил контактного трения. Смазка, заполняющая несообщающиеся между собой впадины, при смятии вершин профиля поверхности штамповочным инструментом выдавливается и разделяет трущнеся поверхности, обеспечивая режим трения, близкий к жидкостному.Повышение прочностных характеристик металла,беэ снижения его штампуемости позволяет уменьшить металлоемкость деталей дополнительно на 3-4% путем уменьшения толщины листов, используемых для их изготовления при сохранении прочности деталей.В итоге, при получении деталей из листового металла, изготовленного в соответствии с предлагаемым способом, обеспечивается снижение их металлоемкости на 7-10%.

Ограничение параметров рельефа поверхности листового металла вызвано тем„ что уменьшение плотности впадин ниже 5 на 1 см приводит к появлению при штамповке деталей на лицевой поверхности отпечатка рельефа нелицевой поверхности, а увеличение плотности впадин выше 15 на

1 см при одинаковых параметрах сечения выступов ограничивает снижение материалоемкости листа и деталей из него; увеличение глубины впадин выше 12В от толщины листа приводит к преобладанию влияния впадин как концентраторов напряжений и снижению штампуемости металла, а уменьшение .глубины впадин ниже 6% от толщины листа ограничивает снижение его металлоемкости. увеличение угла наI о клона стенок впадин свыше 80 и ,уменьшение радиусов вершин ниже

1084091

150 мкм уменьшает устойчивость выступов рельефа поверхности деформированню при штамповке, а уменьшение угла наклона стенок впадин ниже 60 о и увеличение радиусов вершин выше

250 мкм ограничивает снижение металлоемкости листа. Ограничение величины обжатия при прокатке до 8% связано со снижением штампуемости листового металла из-за преимущественного влияния снижения пластичности металла.

На фиг. 1 изображен вид нелицевой поверхности листового металла, изготовленного в соответствии с предлагаемым способом; на фиг. 2 — кривые t5 зависимостей 1 - предела прочности и

2 - коэффициента вытяжки К листовой стали OSE) толщиной 1 мм с рельефом поверхности, полученным при изготовлении в сбответствии с предлагаемым

Способ обработ ки поверхнос ти

Твердость

Нйзq

30/100

Ю

Удлинение,: 4

Коэффициент вытяжки

Металлоемкость, % с, редел рочности.

683

МПа

° К

Дрессировка с обжатием

38

100

320

2,32

196

Прокатка с .обжатием 8%

35 4.

94,1

2,34

298

57 лоемкости листа и иэделий из него без снижения штампуемости металла;

45 что обеспечивает увеличение выпуска листового металла без увеличения затрат, а также снижение затрат при эксплуатации менее материалоемких машину повышение прочностных харак5Q теристик деталей, их надежности и долговечности, либо дополнительное снижение металлоемкости деталей при использовании листового металла . меньшей толщины и обеспечение .проч- .

: ности деталей на прежнем уровне.

Формирование рельефа нелицевой ,поверхности листовой стали при прокатке с обжатием 8% с параметрами в пределах данного изобретения, не снижая штампуемости листа, уменьшит его материалоемкость на. 5,9% при ° увеличении предела прочности на

10,6% н твердости на 26,6%.

Использование предлагаемого способа обработки поверхности листа для штамповки обеспечивает по срав-нению с известными уменьшение метал1 способом от обжатия Я % при прокатке после отжига.

Пример. После холодной прокатки и отжига малоуглеродистой стали

08Ю толщиной 1 мм проводилось формирование при прокатке с обжатием 8% профиля нелицевой поверхности из однородных впадин в количестве 10 на 1 см, глубиной 80-85 мкм, наклоном стенок 70 и радиусом выступов

200 мкм; формирование нелицевой поверхности из однородных конусных впадин в количестве 30 на 1 см, глу-. биной 20-25 мкм при дрессировке с обжатием 1,0%.

Определены механические свойства и штампуемость образцов, изготовленных по йредлагаемому и известному способам. Результаты испытаний при. едены в таблице.

1064091

J76 хи<

Л7У, zen

3_#_ ф .ф

Л Ъ ф ! о

4< 7S яп e S +

Фиа g

Составитель В;Васильева

Редавтор К; Волощук Техред А.Кикемезей Корректор Л.Пилипенко.

Заказ 18б7/9 Тираж 796. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

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