RU1811945C - Способ получени отверстий - Google Patents

Abstract

Использование: при обработке давлением . Сущность изобретени : в заготовке из металла получают предварительное отверстие . С одной его стороны получают углубление с упрочненным слоем в донной части, а с другой стороны - другое углубление. Его диаметр равен диаметру углублени  с упрочненным слоем, а глубина равна 0,2 толщины заготовки из металла. Берут заготовку из волокнистого композиционного материала с предварительным отверстием. Складывают эти заготовки между собой и сжимают. Перемещают упрочненный слой за пределы заготовок. 7 ил.

Description

Изобретение относитс  к области обработки металлов давлением и может быть использовано во всех област х народного хоз йства, где требуетс  образование.высококачественных отверстий в смешанных пакетах , содержащих заготовки из волокнистых композиционных материалов, и, в первую очередь, отверстий под механические точечные соединени .

Целью изобретени   вл етс  расширение технологических возможностей за счет получени  отверстий в пакетах, содержащих заготовку из металла и заготовку из волокнистого композиционного материала.

На фиг.1 показан смешанный пакет с выполненным предварительным отверстием диаметром d; на фиг.2 - исходное положение штамповой оснастки перед формированием упрочненного, сло  в заготовке из металла: на фиг.З - окончание стадии формировани  упрочненного сло ; на фиг.4 - исходное положение штамповой оснастки перед пробивкой отверсти  в смешанном пакете; на фиг.5 - стади  сдвига

материала в заготовке из металла; на фиг.6 - окончание стадии процесса разделени  в заготовке из волокнистого композиционного материала; на фиг.7 - стади  калибровки отверсти  в заготовке из волокнистого композиционного материала.

В смешанном пакете, содержащем заготовку 1 из волокнистого композиционного материала, например бороалюмини , и заготовку 2 из металла, например алюминиевого сплава В95Т, образуют предварительное отверстие диаметром d, например, посредством пробивки (фиг.1). Далее пакет разбирают и заготовку 2 размещают на плите 3. Затем в отверстие заготовки 2 помещают цилиндрический стержень 4, имеющий длину I, меньшую толщины Н заготовки 2. Заготовку 2 фиксируют прижимом 5 с усилием Рприж. В прижиме 5 выполнено отверстие диаметром D, куда устанавливают пуансон 6 (фиг.2).

Производ т формирование упрочненного сло , дл  чего воздействуют импульсным усилием Р на торец пуансона 6. В

ел

результате пластического сжати  материала .заготовки 2 по периметру предварительного отверсти  имеют место заполнение свободного объема с образованием линий максимальных сдвигов (фиг.З) и по вление радиальных давлений р.

Далее стержень 4 удал ют из заготовки 2 и в последней со стороны плоскости разъема пакета выполн ют дополнительное углубление с диаметром, равным диаметру числового отверсти , и глубиной h не менее 0,2 толщины заготовки 2 (фиг.4). При глубине дополнительного углублени  менее 0,2 толщины Н заготовки 2 возможно неудовлетворительное качество отверсти  в зато- товке 1 из-за по влени  ут жины, Вновь собранный пакет заготовок 1 и 2 размещают на матрице 7, имеющей отверстие, равное по диаметру и соосное отверстию в прижиме 5.

Реализаци  способа получени  отверстий осуществл етс  следующим образом.

При воздействии импульсного усили  RЈ на пуансон 6 осуществл ют перем.еще- ние упрочненного сло  толщиной h. В-силу наличи  дополнительного углублени  в заготовке 2 в первый момент наблюдаетс  пластический сдвиг ее материала на диаметре , равном Диаметру чистового отверсти  (фиг.5). Причем этот сдвиг (линии сдвига по- казаны вертикальными пунктирными лини ми ) не сопровождаетс  изгибающим воздействием на отдел емую часть заготовки 1.

С момента, когда отдел емый материал заготовки 2 начинает контактировать с кольцевой поверхностью заготовки 1, имеет место разделение заготовки 1. При этом роль пуансона выполн ет отдел емый материал заготовки 2 (фиг.6).

Следует подчеркнуть, что в результате перемещени  упрочненного сло  в заготовке 2 формируетс  етенкз высококачественного отверсти . С момента, когда упрочненный слой достигнет поверхности заготовки 1, наблюдаетс  калибровка отверсти  в заготовке 1. Физически это объ сн етс  следующим образом. Достигнув поверхности заготовки 1 (фиг.7), упрочненный слой частично разгружаетс  и на стен- ках ее отверсти  по вл ютс  радиальные давлени  р. В результате возможен массо- перенос материала заготовки 2 на стенки отверсти  заготовки 1, т.е. имеет место процесс плакировани .

Способ прошел опытно-промышленную проверку при получении отверстий в смешанном пакете толщиной 7 мм. Пакет содержал заготовку из волокнистого композиционного материала - бороалюмини  перекрестного армировани  с объ м ной долей упрочн ющих волокон в 50 и толщиной 1.2 мм. Втора  заготовка имхгпа толщину 5,8 мм и была изготовлена из алюминиевого сплава В95Т.

В пакете поэтапно пробивали предварительное отверстие диаметром 2,5 мм с использованием штамповой оснастки в услови х высокоскоростного деформировс ни .

Затем пакет разбиралс  и в заготовке и сплава В95Т формировали упрочненный слой толщиной 1,1 мм в процессе внедрени  в эту заготовку пуансона.

После этого со стороны линии разъема пакета формировали режущими методами углубление диаметром 4,0 мм и глубиной 1,3 мм.

Производили сборку пакета и его фиксацию в штамповой оснастке с помощью ручного пресса, развивающего максимальное усилие в 40,0 кН.

Штампова  оснастка изготавливалась из инструментальной стали У8А по 7-му ква- литету точности и после закалки имела твердость HRC3 56-58 ед.

В качестве нагружающего устройства использовалась магнитно-импульсна  установка МИУ-10, метающа  ударник массой 450 г при энерги х разр да 2,6 кДж (формирование упрочненного сло ) и 3,2 кДж (при получении чистового отверсти ).

Точность пробитых отверстий контролировалась на микроскопе УИМ-21 и лежала в пределах 7-8 квалитетов, на поверхности стенок отверстий отсутствовали какие-либо дефекты.. ,.

Проведенное поэтапное вытравливание алюмини  из бороалюминиевой заготовки не вы вило дроблени  волокон.

Способ получени  отверстий по сравнению с прототипом эффективен, поскольку устран ет образование каких-либо дефектов на заготовке из волокнистого компози- ционного материала по периметру чистового отверсти ; позвол ет плакировать поверхность стенок чистового отверсти  материалом заготовки из металла.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ получени  отверстий, при котором берут листовую заготовку из металла, получают в ней предварительно сквозное отверстие, устанавливают в него на части его высоты с одной стороны заготовки стержень , опирают стержень и заготовку, формуют с другой стороны заготовку углубление с диаметром, равным диаметру требуемого отверсти , и с упрочненным слоем в донной части путем приложени  осевой

   нагрузки к кольцевому участку между поверхностью заготовки и торцом стержн , удал ют стержень и получают требуемое отверстие путем осевого перемещени  упрочненного сло  на часть толщины заготовки, оставшуюс  после формовки углублени , отличающийс  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей за счет получени  отверстий в пакетах, содержащих заготовку из металла и заготовку из волокнистого композиционного материала , после удалени  стержн  выполн ют в заготовке из металла со стороны , противоположной углублению, дополнительное углубление, расположённое соосно предварительному отверстию и име0

   5

   ющее диаметр, соответствующий диаметру требуемого отверсти , и глубину не менее 0,2 толщины заготовки из металла, берут заготовку из волокнистого композиционного материала, получают в ней предварительное отверстие с диаметром, соответствующим диаметру предварительного отверсти  в заготовке из металла, размещают заготовку из волокнистого композиционного материала со стороны дополнительного углублени  заготовки из металла , совмещают оси отверстий в обеих заготовках, сжимают заготовки между собой , а-упрочненный слой перемещают дополнительно на толщину заготовки из волокнистого композиционного материала.