RU2242318C2

RU2242318C2 - Method for pulse-type deep drawing of parts

Info

Publication number: RU2242318C2
Application number: RU2001133564/02A
Authority: RU
Inventors: И.Н. Поздов (RU); И.Н. Поздов; К.И. Поздов (RU); К.И. Поздов
Original assignee: Министерство Российской Федерации по атомной энергии
Priority date: 2001-12-10
Filing date: 2001-12-10
Publication date: 2004-12-20

Abstract

FIELD: plastic working of metals, possibly manufacture of axially symmetrical and box-shaped parts.

SUBSTANCE: method comprises steps of forcing blank to supporting surface; shaping blank due to acting upon it with load pulses created by means of current discharges in liquid and statically loading it in direction opposite relative to that of pulse load action; successively putting blank material onto punch moved in pauses between load pulses; accumulating material for putting it onto punch in recess filled with formed material moved from periphery; placing sheet blank in turning on lower supporting surface whose height is equal to thickness of blank.

EFFECT: enhanced quality of parts due to elimination of corrugation formation.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения при обработке металлов давлением, а именно к технологии изготовления как осесимметричных деталей, так и деталей коробчатой формы методом импульсной, в частности, электрогидроимпульсной штамповки.The invention relates to the field of mechanical engineering in the processing of metals by pressure, and in particular to the manufacturing technology of both axisymmetric parts and box-shaped parts by the pulse method, in particular, electrohydropulse stamping.

Известен способ глубокой импульсной вытяжки деталей, включающий прижим заготовки к опорной поверхности и формообразование заготовки путем воздействия на нее импульсами нагружения, создаваемыми электрическим разрядом в жидкости. (Оборудование и технологические процессы с использованием электрогидравлического эффекта. /Под ред. Гулого Г.А. - М.: Машиностроение, 1977, с.99, 155-158).A known method of deep pulsed drawing of parts, including clamping the workpiece to the supporting surface and shaping the workpiece by exposing it to load pulses created by an electric discharge in the liquid. (Equipment and technological processes using the electro-hydraulic effect. / Under the editorship of G. Gulogo - M .: Mashinostroenie, 1977, p.99, 155-158).

В процессе вытяжки по данному способу между заготовкой и матрицей возникает большое трение, что влечет за собой значительное утонение материала в центре заготовки с последующим ее разрушением. При этом происходит быстрый износ инструмента, задиры на поверхностях заготовки и матрицы. Кроме того, при оформлении тонкостенных деталей по матрице в процессе электрогидроимпульсной штамповки необходимо создавать вакуум между заготовкой и инструментом, так как тонкостенные заготовки коробятся из-за большой скорости их движения при импульсном нагружении при наличии воздуха между заготовкой и матрицей. Необходимость создания вакуума между заготовкой и матрицей приводит к усложнению оснастки, оборудования и, главное, к значительному снижению производительности процесса штамповки.In the drawing process according to this method, a large friction occurs between the workpiece and the die, which entails a significant thinning of the material in the center of the workpiece with its subsequent destruction. In this case, rapid wear of the tool, scoring on the surfaces of the workpiece and the matrix. In addition, when forming thin-walled parts on the matrix during electrohydropulse stamping, it is necessary to create a vacuum between the workpiece and the tool, since thin-walled workpieces warp due to the high speed of their movement under pulsed loading in the presence of air between the workpiece and the matrix. The need to create a vacuum between the workpiece and the die leads to a complication of tooling, equipment and, most importantly, to a significant decrease in the productivity of the stamping process.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ глубокой импульсной вытяжки деталей, включающий прижим заготовки к опорной поверхности, формообразование путем воздействия на нее импульсами нагружения, которые создают электрическим разрядом в жидкости. Статическое нагружение осуществляют в направлении, противоположном направлению действия импульсов нагружения, путем воздействия на заготовку пуансоном, а формооброзование осуществляют последовательным набором материала заготовки на пуансон, а пуансон перемещают в направлении к заготовке в паузах между импульсами нагружения. (Патент №2158644, МПК B 21 D 22/20, опубл. БИ №31, 10.11.2000).Closest to the claimed method is a method of deep pulsed drawing of parts, including clamping the workpiece to the supporting surface, shaping by exposure to it with loading pulses that create an electric discharge in the liquid. Static loading is carried out in the opposite direction to the action of the loading pulses by exposing the workpiece to the punch, and forming is carried out by sequentially collecting the workpiece material onto the punch, and the punch is moved towards the workpiece in the pauses between the loading pulses. (Patent No. 2158644, IPC B 21 D 22/20, publ. BI No. 31, 10.11.2000).

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение качества при получении деталей из труднодеформируемых материалов.The problem to which the invention is directed, is to improve the quality of obtaining parts from difficult to deform materials.

Использование изобретения позволит получить следующий технический результат: повышение качества получаемых заготовок за счет исключения образования гофров.Using the invention will allow to obtain the following technical result: improving the quality of the obtained blanks by eliminating the formation of corrugations.

Для решения поставленной задачи, в известном способе глубокой импульсной вытяжки деталей, включающим прижим заготовки к опорной поверхности и формообразование заготовки путем воздействия на нее импульсами нагружения, которые создают электрическим разрядом в жидкости, производят на заготовку после прижима статическое нагружение в направлении, противоположном направлению действия импульсов нагружения, путем воздействия на заготовку пуансоном, формообразование при этом осуществляют путем последовательного набора материала заготовки на пуансон, который перемещают в направлении к заготовке в паузах между импульсами нагружения, предлагается материал для набора на пуансон резервировать в выемке, выполненной на опорной поверхности нижнего диска таким образом, чтобы штампуемый материал заполнял выемку, перемещаясь от периферии заготовки. Выемку выполняют с острым углом со стороны захода металла, располагают ее под полостью разрядной камеры, а внутренний диаметр разрядной камеры должен быть не меньше большего диаметра выемки, а вставок относительно пуансона устанавливают без зазора.To solve the problem, in the known method of deep pulsed drawing of parts, including clamping the workpiece to the supporting surface and shaping the workpiece by exposing it to loading pulses, which create an electric discharge in the liquid, produce static loading in the direction opposite to the direction of action of the pulses after pressing loading, by acting on the workpiece with a punch, shaping in this case is carried out by a sequential set of workpiece material and on the punch, which is moved towards the workpiece in pauses between loading pulses, it is proposed to reserve material for the set on the punch in a recess made on the supporting surface of the lower disk so that the stamped material fills the recess, moving from the periphery of the workpiece. The recess is performed with an acute angle from the entry side of the metal, placed under the cavity of the discharge chamber, and the inner diameter of the discharge chamber must be no less than the larger diameter of the recess, and the inserts relative to the punch are installed without a gap.

В предлагаемом способе осуществляется резервирование материала в выемке, выполненной на опорной поверхности нижнего диска, что позволяет избежать провисания по окружности штампуемого материала в зазоре между пуансоном и нижним диском, что в свою очередь исключает возможность образования гофров на заготовке. Выемка облегчает процесс затягивания периферийной части заготовки и тормозит перемещение материала заготовки из центральной ее части.In the proposed method, the material is backed up in a recess made on the supporting surface of the lower disk, which avoids sagging around the circumference of the stamped material in the gap between the punch and the lower disk, which in turn eliminates the possibility of corrugation on the workpiece. The recess facilitates the process of tightening the peripheral part of the workpiece and inhibits the movement of the workpiece material from its central part.

На чертеже представлена конструкция штампа, на котором реализуется предлагаемый способ глубокой импульсной вытяжки: 1 - листовая заготовка; 2 - вставка; 3 - разрядная камера; 4 - пуансон; 5 - верхний диск; 6 - нижний диск; 7 - выемка; 8 - корпус.The drawing shows the design of the stamp, which implements the proposed method of deep pulsed drawing: 1 - sheet blank; 2 - insert; 3 - bit chamber; 4 - a punch; 5 - upper disk; 6 - lower disk; 7 - recess; 8 - housing.

Способ осуществляется следующим образом: листовую заготовку устанавливают на опорную поверхность нижнего диска, на котором выполнена проточка, высота которой равна толщине заготовки. Таким образом, заготовка перемещаясь в радиальном направлении, не испытывает сил трения от действия прижима. Над заготовкой размещают верхний диск с разрядной камерой. Предложенным способом были оформлены цилиндрические колпачки со сферической донной частью из листа нержавеющей стали 12Х18Н10Т толщиной 0,4 мм. Колпачки диаметром 40 мм были оформлены за один переход (без отжига). Высота колпачков была получена равной 24 мм, при этом гофров на фланце детали не наблюдалось. Геометрия канавки: радиус R=3 мм, глубина канавки h=2 мм, угол α=30°.The method is as follows: a sheet blank is installed on the supporting surface of the lower disk, on which a groove is made, the height of which is equal to the thickness of the blank. Thus, the workpiece moving in the radial direction does not experience frictional forces from the action of the clamp. Above the workpiece is placed the upper disk with a discharge chamber. By the proposed method, cylindrical caps with a spherical bottom made of stainless steel sheet 12X18H10T with a thickness of 0.4 mm were formed. Caps with a diameter of 40 mm were formed in one transition (without annealing). The height of the caps was obtained equal to 24 mm, while the corrugations on the flange of the part were not observed. Groove geometry: radius R = 3 mm, groove depth h = 2 mm, angle α = 30 °.

Claims

A method for deep pulsed drawing of parts, including clamping a workpiece to a supporting surface, shaping a workpiece by exposing it to loading pulses generated by an electric discharge in a liquid and static loading in the direction opposite to the direction of action of pulse loading, in which case a sequential set of workpiece material on a punch is carried out, which move in pauses between loading pulses, characterized in that the material for set on the punch is reserved in the recess, which Fill-stamped material while moving it from the periphery, the sheet blank is placed in a groove formed on the supporting surface, whose height is equal to the thickness of the workpiece.