Способ получения отверстий в заготовках и одновременного образования борта

Способ получения отверстий в заготовках и одновременного образования борта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

о у лз . "хв т жто%тив- " ",„ С А- Н

Союз Советски к

Социалистические

Реслублик

О П ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

" 721169

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 19.06.75 (21) 2146335/25-27 с присоединением заявки № 2422759/25-27 (23) Приоритет— (51) М. Кл

В 21 D 19/00

В 21 D 35/00

Геаударстееннмй кемнтет

CCCP ао. делам нэееретеннй и етнрмтнй (53) УДК 621.983 (088.8) Опубликовано 15.03.80. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 25.03.80 (72) А вторы изобретения

Б. Я. Газизов и В. П. Ким

Всесоюзный научно-исследовательский институт технологии арматуростроения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТВЕРСТИЙ

В ЗАГОТОВКАХ И ОДНОВРЕМЕННОГО

ОБРАЗОВАНИЯ БОРТА

Изобретение относится к технологии штамповки, в частности к способам получения отверстий в заготовках и одновременного образования борта.

Известен способ получения отверстий в металлических заготовках с одновременным образованием борта вокруг каждого из них, при котором заготовку укладывают на матрицу и за один ход пуансона осуществляют пробивку отверстия и отбортовку без отхода. Пробивку отверстия ведут коническим пуансоном с углом при вершине в 60, радиус закругления рабочего конца пуансона выбирают в зависимости от свойств материала заготовки, отбортовку отверстия производят в начале процесса конической частью, а в конце цилиндрической частью пуансона, при этом отбортованный материал попадает в кольцевую полость, образованную матрицей и пуансоном (1).

Известный способ не позволяет получить высокий борт с толстой стенкой, так как отверстие, получаемое при пробивке материала коническим пуансоном, имеет рваный край, который не выдерживает значительных тангенциальных растягивающих напряжений, возникающих в процессе отбортовки.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности способ получения отверстий в металлических заготовках и одновременного образования борта вокруг каж дого их них, при котором на заготовку воздействуют с двух противоположных сторон двумя инструментами. С одной стороны заготовки на участке, соответствующем получаемому отверстию, к ней прилагают усилия, направленные вдоль оси отверстия, кроме того, нагревают заданный участок заготовив ки путем сообщения относительного вращения заготовке и одному из инструментов (2).

Однако известный способ имеет невысокую производительность, борта получаются невысокими и имеют неравномерную толщи15

Цель изобретения — увеличение высоты борта и повышение производительности процесса.

В описываемом способе это достигается тем, что с другой стороны заготовки в течение всего рабочего цикла на участке, соответствующем получаемому отверстшо и оорту, к ней дополнительно прикладывают усилия, направленные (вдоль оси отверстия) противоположно основному усилию, 721169

3К йлоскости заготовки на участке, охватывающем получаемый борт, со стороны, противоположной борту, может быть приложено усилие, параллельно направленное основному усилию, создавая сжимающие напряжения в материале борта.

На фиг. 1 показаны заготовка и инструментч(вращающийся и постунательно перемещающийся пуансон и неподвижная опора) в исходном положении; на фиг. 2— то же, в начальной и конечной стадиях образования отверстия и борта; на фиг. 3— заготовка и инструменты (вращающаяся опора и поступательно движущийся пуансон) в исходном положении; на фиг. 4— то же, окончание процесса.

Пример 1. Заготовку 1 помещают на жест кую неподвижную опору 2 и прижимают к ней пуансоном 3. К нижней поверхности за готовки прилагают осевые усилия, направленные противоположно усилиям пробивки, например, воздействуя на нее сжатым резиновым буфером.

Пуансону 3 сообщают вращательно движение, и в результате трения торца пуансона о поверхность неподвижной заготовки происходит локальный нагрев заготовки, облегчающий процесс пластической деформации материала между торцом пуансона и поверхностью неподвижйой опоры 2.

Вытесняемый при этом в сторону движенйя пуансона материал перетекает на боковую поверхность и перемещает заготовку в направлении противоположном движению пуансона. На образовавшийся борт действуют растягивающие напряжения, в результате чего стенки борта утоняются, а высота борта увеличивается. Во избежание черезмерного утончения борта к заготовке прикладывают усилия, действующие в направлении усилий пробивки и вызывающие в материале стенок борта сжимающие напряжения. Для получения борта равномерной толщины указанные усилия прикладывают после того, как высота формуемого борта достигнет примерно половины готового борта.

На последней стадии процесса металл

"полностью вытесняется из промежутка между торцом пуансона 3 и поверхностью неподвижного упора 2.

При обратном ходе пуансона производится съем изделия с пуансона под действием усилий, вызывающие смещение напря жейия в стенках борта.

Описываемый способ опробован на листовой латуни толщиной 2 мм. Получение и отбортовка отверстий проводились на сверлильном станке при скорости вращения

3000 об/мин и удельном давлении 2 — 5 кг/мм, Получены отверстия диаметром 4 мм с бортами высотой 4,9 мм.

Способ может быть использован для получения панелей с резьбовыми отверстиями, в частности, в радиотехнической промышленности, и позволит сократить расход металла на панели за счет увеличения высоты участков с бортами и уменьшения толщины всей панели.

Пример 2. Заготовку 1 помещают на вращающуюся опору 2 и прижимают к ней пуансон 3 с определенным усилием. Опоре 2 сообщается вращательное движение с определенной угловой скоростью. В результате тепловыделения за счет трения и действия осевой нагрузки металл заготовки 1 в области контакта с вращающейся опорой 2 под/ вергается деформации и вытесняется в pa î диальном направлении в образующийся борт.

Процесс заканчивается при полном вытеснении металла из-под торца пуансона 3.

Описываемый способ опробован в широкой комбинации скоростей вращения и удельных нагрузок, обеспечивающих удельную тепловую мощность трения, необходимую для нагрева металла заготовки до температуры, соответствующей интервалу его горячего деформирования.

Испытания проводились на фрезерном щ станке.

Жесткая опора зажималась в шпинделе, который вращался со скоростью <в =

=1200 об/мин, пуансоном, закрепленным в столе, имеющем специальный пневматический привод, создавались удельные нагрузки 2 — 5 кг/мм . В результате испытания в листовой заготовке из ст. 3 толщиной t =4 мм, получено отбортованное квадратное отверстие со стороной а=5 мм, при этом наружный диаметр борта d=9 мм, а высота борта h=4 мм.

Использование описываемого варианта.

Способ обеспечивает возможность получения отверстий с бортами, воспроизводя- щих любую конфигурацию плоского рабочего торца пуансона. Кроме того, использо3$ вание нагрева со сторбны опоры позволяет избежать гратообразования на поверхности заготовки, обращенной к пуансону при внедрении инструмента. Предлагаемый способ дает возможность получить чистоту стенок отверстия, практически равную чистоте обработки боковой поверхности пуансона.

В случае неполного вытеснения металла заготовки из-под пуансона предлагаемый способ позволяет получить глухие полости, высота стенок которых превышает толщину ,ц заготовки. !

Для реализации описываемого способа можно использовать машины для сварки трением и токарные станки, серийно выпускаемые в промышленности.

$O

Формула изобретенйя

1. Способ получения отверстий в заготовках и одновременного образования борта вокруг каждого из них, при котором на заготовку воздействуют с двух противоположных сторон двумя инструментами, с одной стороны заготовки на участке, соответ721169 (й)

Фиг.4

Составитель В. Григорьева

Техред К. Шуфрич Корректор В. Бутяга

Тираж 986 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113635, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Г. Нечаева

Заказ 37/8 ствующем получаемому отверстию, к ней прилагают усилия, направленные вдоль оси отверстия, кроме того, нагревают заданный участок заготовки путем сообщения относительного вращения заготовке и одному из инструментов, отличающийся тем, что, с целью увеличения высоты борта и повышения производительности процесса, с одной стороны заготовки в течение всего рабочего цикла на участке, по меньшей мере, соответствующем получаемому отверстию и борту, к ней дополнительно. прикладывают усилия, направленные противоположно основному усилию.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что к плоскости заготовки на участке, охватывающем получаемый борт, со стороны, противоположной борту, прикладывают усилие, параллельно направленное основному усилию, и создают сжимающие напряжения в материале борта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Романовский ii. П. Справочник по хо- лодной штамповке. Л., «Машиностроение», 40 1971, с. 283, фиг. 237 (б).

2. Патент Японии № 20371, кл. 12 С 501, опублик. 4.07.70 (прототип).