Способ получения изделий типа стака-hob c наружными боковыми выступами

Способ получения изделий типа стака-hob c наружными боковыми выступами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБ

К, АВТОРСКОМУ СВЦДИИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17. 01. 79 (23) 2713987/25-27 ()N Ill.

Союз Советских

Соцнаннстических

Республик с присоединением заявки ¹â€” (23)Г1 и итет

В 21 К 21/08

В 21 К 23/04

Государственный комнтет

СССР во делан нзобретеннй я открытий

Р ор

Опубликовано 1504.81. Бюллетень № 14 (53) УДЫ б21. .73(088.8) Дата опубликования описания 17,. 04 81 (72) Авторы изобретения

К.Н. Богоявленский и И.С.

Краматорский индустриальный институт ордена Ленина политехнический инстищ т иф,-;-.M.È;--4КалиЖфа (73) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ТИПА СТАКАНОВ

С НАРУЖНЫМИ БОКОВЫМИ ВЫСТУПАМИ

Изобретение относится к обработ- ке металлов давлением и может быть использовано .при получении штампованных изделий типа стаканов с выступами, например с фланцем, с радиаль5 ными ребрами и т.п.

Известен способ получения изделий типа стаканов с наружными боковыми выступами, например с фланцем, включающий поперечное выдавливание боковых выступов на сплошной цилиндрической заготовке с уменьше-, .нием ее высоты и обратное выдавливание полости в режиме активного трения (Ц. 35

Недостатком данного способа является невысокое. качество изделий, а именно возможность образования тре.— щин и отделения выступа (фланца) от изделия, обусловленная тем, что 20 при внедрении пуансона в заготовку

В процессе деформирования, очаг деформации сосредотачивается у верхней кромки стакана в то время,как в зоне, прилегающей к нижнему торцу. 25 фланца, наблюдается смещение вниз металла заготовки относительно полости (из-за поДвижности контрпуансона при осуществлении выдавливания в режиме активного трения). Это 30 не позволяет получить изделие с выступами (фланцем), расположенными на некотором отдалении от верхней кромки.

Цель изобретения — расширение номенклатуры проталкиваемых иэделий и повыаение их качества.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения изделий типа стаканов с наружными боковыми .выступами, например с фланцем, включающем поперечное выдавливание боковых выступов на сплошной цилиндрической заготовке с уменьшением ее высоты и обратное выдавливание полости в режиме активного трения, формирование полости начинают одновременно с поперечным выдавливанием выступов в заготовке выдавливая ее на глубину, достигающую уровня ближайшего ко дну изделия края бокового выступа.

На фиг. 1 показана последовательность приемов споСоба при подвижной матрнцет на фиг. 2 - последовательность приемов способа при подвижном контрпуансонет на фиг.Зустройство для осуществления предлагаемого способа .(слева — в стадии поперечного выдавливания, спра

821026 ва - в стадии последующего обратного выдавливания); на фиг. 4 типовые изделия, получаемые предлагаемым способом.

Способ осуществляется следующим образом. 5

Заготовку 1 устанавливают в матрицу 2 на торец контрпуансона 3. Составной пуансон 4 перемещают со скоростью Ч„ вниз. В момент соприкосновения торца пуансона 4 с заготовкой 1 начинается ее деформирование с уменьшением исходной высоты, а поперечно истекаемый металл заполняет полость матрицы 2, образуя на" ружные боковые выступы или один выступ иэделия, например, фланец и полое углубление с торца деформируемой неподвижной заготовки, благодаря более ускоренному перемещению (co скоростью V ) внутренней части пуансона 4а. 20

Оформление полой части одновременно с поперечным выдавливанием выполняют до достижения глубины глухого отверстия, соответствующей расположению дна полой части Ь и нижнего торца с на одном уровне.

После этого на втором этапе деформирования осуществляют только обратное выдавливание полой части, продолжая увеличивать глубину образованного глухого отверстия в изделии.

Для этого у составного пуансона 4 вниз перемещают только внутреннюю часть 4а и начинают перемещать (со скоростью V3 Равной скоРости исте- 35 чения металла в обратном направлении) еще одну рабочую. часть штампа: матрицу 2 (фиг. 1) или контрпуансон

3„ (фиг. 2).

При этом относительно стенок матрицы перемещается только донная часть40 заготовки, а металл, истекаемый в обратном направлении и образующий полую часть изделия, не подвергается смещению па контактной поверхности, что препятствует отрыву фланца и воз- 4 никновению напряжений реактивного трения.

Процесс выдавливания заканчивается в тот момент, когда толщина донной (подвижной) части изделия достигает заданной величины.

Пример осуществления способа., . Заготовки диаметром 0=28,2 мм и высотой 47 мм иэ свинца С1 подвергали комбинированному радиальнообратному выдавливанию предлагаемым способом в штампе с составным пуансоном (диаметр внутренней части

021 мм) и подвижной матрицей, имеющей закрытую поперечную полость.

Деформирование заготовки íà iN

1-ом этапе включает поперечное выдавливание с уменьшением общей высоты заготовки на 8,3 мм и выполне-, ние углубления (полой части изделия) с глубиной 13 мм, достигающей уров- 65 ня нижнего торца фланца с помощью ускоренно двигающейся внутренней части пуансона. Фланец имеет сложную форму (фиг. 4, правое верхнее изображение), состоящую из шестигранной части (S=36 мм) высотой

6 мм и круглой части диаметром

44 мм и толщиной 6 мм, с отступлением от верхней кромки на 1 мм.

На втором этапе деформирования выполняем обратное выдавливание полой части изделия, в условиях отсутствия относительного смещения истекаемого металла и матрицы (подвижной), перемещением только внутреннего пуансона. В результате получаем стакан со сложной наружной поверхностью, имеющий общую высоту

56,2+2,0 мм и толщину донной части

7+0,2 мм. . Выполнение на первом этапе углубления предотвратило появление трешин и отделение фланца по переходной части, наблюдаемых ранее при выдавливании известным способом.

Одним иэ средств для реализации способа может служить устройство (штамп) для комбинированного выдавливания (фиг. 3).

Устройство содержит матрицу 2 с рабочей полостью, жестко установленную на неподвижной плите 5, Внутри матрицы 2 размещен контрпуансон

3, способный к продольному перемещению и опирающийся на гидравлический цилиндр (подушку б), расположенную под плитой 5. К подвижной плите 7 жестко прикреплен пуансон 4, на котором установлена (по скользящей посадке) втулка 8. Диаметр пуансона

4 равен внутреннему диаметру изделия, а наружный диаметр втулки 8 равен диаметру исходной заготовки.

Втулка 8 опирается на гидравлический цилиндр, размещенный в плите 7.

Для обеспечения пониженной скорости перемещения втулки 8 (по сравнению с пуансоном 4) посредством вытеснения жидкости из гидроцилиндра

9, в сети последнего установлен регулятор 10 давления и распределитель 11 с электроуправлением, срабатывающий при получении сигнала о заполнении закрытой полости матрицы 2 — образовании наружного профиля изделий от датчика 12, размещенного в полости матрицы.

В сети гидроцилиндра б для регулирования давления предусмотрены два последовательно установленных предохранительных клапана 13 и 14 с размещенным между ними распределителем 15 с электроуправлением. Давление срабатывания клапана 13 выше давления срабатывания клапана 14. Для регулирования давления в гидроцилиндрах 6 и 9 или для изменения противодавления втулки 8 и контрпуансона 3 могут быть

821026 также использованы клапаны, взаимодействующие с копирами (не показаны), прикреплены к плитам 7 и 5.

В качестве датчика, подающего сигнал о заполнении полости матрицы

2 или о завершении движения втулки

8 — о возрастании давления в гидроцилиндрах 6 и 9, могут быть использованы также реле давления или электромагнитный манометр (не показаны), установленные в сети этих гидроци-. линдров.

Для питания гидросистемы используется насос 16 постоянной подачи и делительный клапан 17.

Устройство работает следующим образом.

Заготовку укладывают в неподвижную матрицу 2 на торец контрпуансо-

1 на 3. Составной пуансон, состоящий .из собственно пуансона 4 и втулки

8 перемещается с плитой 7 вниз.

Втулка 8 в этот период опирается на гидроцилиндр 9, давление в котором поддерживается клапаном 10. При соприкосновении совместно движущихся пуансона 4 и втулки 8 с заготовкой начинается ее деформирование с уменьшением исходной высоты, и металл в поперечном истечении заполняет. закрытую полость матрицы 2, образуя тем самым наружный профиль (фланец) изделия. Контрпуансон 3 на этом этапе находится в неподвижном состоянии благодаря работе в. системе гидроцилиндра 6 одного предохранительного клапана 13 с высоким давлением срабатывания, Втулка 8 в своем перемещении отстает от пуансона 4, и пос-. ледний к моменту завершения формообразования фланца образует в заготовке глухую полость, глубина которой достигает уровня нижнего торца фланца. Соотношение скоростей движения втулки 8 и пуансона 4 изменяется в зависимости от количества вытесняемой жидкости из полостей цилиндра

9 и регулируется клапаном 10. После заполнения поперечной полости матрицы 2 датчик 12 подает сигнал на распределитель 11 с электроуправлением, который срабатывает и после этого допускает свободное истечение жидкости иэ полостей цилиндра 9., т.е-. втулка 8 в дальнейшем не участвует в формообразовании. Однако при обработке трудно деФормируемых материалов втулка 8 может оказывать определенной величи- ны противодавление и на втором этапе выдавливания, посредством установления в сети гидроцилиндра 9 обычного регулировочного клапана.

Одновременно сигнал от датчика 12 подается на распределитель 15, ко торый включает в работу сети предохранительный клапан 14 с меньшим давлением срабатывания (по сравнению с клапаном 13). Такое регулирование давления в гидроцилиндре

6 обеспечивает подвижность контрпуансона .3.

При дальнейшем опускании подвижной плиты 7 вниз, пуансон 4 внедряется в металл заготовки, и, ввиду перемещения контрпуансона в том же направлении, происходит обратное вы- давливание полой части изделия.

При этом скорость движения контрпуансона 3 меньше скорости перемещения пуансона 4, что позволяет устранить реактивные силы трения истекаемого металла о стенки матрицы.

Из-за движения донной части иэделия полая часть иэделия не скользит

15 вдоль контактной поверхности матрицы и тем самым устраняет опасность отры ва фланца. Выдавливание завершается в тот момент, когда размеры иэделия достигают требуемых величин.

Щ При обратном ходе пуансон 4 и втулка 8 с плитой 7 поднимаются вверх. Распределители 12 и 15 устанавливают в исходное (закрытое) положение. Для подъема матрицы и возвращения в исходное положение втулки 8 и контрпуансона 3 подают рабочую жидкость от насоса 16.через делительный клапан 17.

Готовое изделие удаляется из матрицы 2 после разъема последней.

В дальнейшем весь цикл выдавливания повторяется.

Таким образом, предлагаемым способом выдавливания можно изготовить полые изделия со сложным наружным профилем типа стаканов с фланцами, утолщениями или отростками (фиг.4), Так как поперечное выдавливание на первом этапе деформирования осуществляется уменьшением высоты исход4Q ной заготовки можно обеспечить передачу значительного объема металла и получение сложных утолщений или фланцев с широким диапазоном ди- аметров.

Выполнение на первом этапе одновременно с поперечным выдавливанием углубления на торце с дном, достигающим уровня расположения фланца, препятствует смещению металла заготовки в этой зоне относительно стенок матрицы при последующем деформировании обратным выдавливанием в режиме активного трения. Тем самым предотвращается отрыв образованных фла.нцев от корпуса иэделия и повышается качество работы.

Обратное выдавливание происходит в основном при отсутствии относительного перемещения металла заготовки и стенок матрицы, т.е. сила трения

60 играет полезную роль, что способст-. вует снижению потребных условий и повышению эффективности процесса.

Способ предусматривает активное регулирование кинематики движения

65 инструмента, обеспечивающего ста821026 бильную последовательность выполнения приемов и требуемое качество штамнуемых изделий.

Предлагаемый способ обеспечива: ет:повьааение качества получаемых изделий., Формула . изобретения

Способ получения иэделий типа стаканов с наружными боковыми вы.ступами, например с фланцем, вклю. чаеваий поперечное выдавливание боковых выступов на сплошной цилиндрической заготовке с уменьшением

- ее высоты и обратное выдавливание полости в режиме активного трения, отличающийся тем, что, с целью. расширения номенклатуры изготавливаемых изделий и повышения их качества, формование полости начинают одновременно с поперечным выдавливанием выступов в заготовке, выдавливая ее на глубину, достигающую уровня ближайшего ко диу иэделия !

О края бокового выступа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 298415, кл. В 21 J 13/02,26.05.69.

321026

Ь2J

Составитель 9. Корабельников

Редакто A. Нау сков Тех е Н Граб Ко кто

Заказ 1662/17 Тираж 74 д

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытиЯ

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

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