RU2701437C1 - Способ глубокой вытяжки цилиндрических деталей из листовых профилированных по толщине заготовок - Google Patents
Способ глубокой вытяжки цилиндрических деталей из листовых профилированных по толщине заготовок Download PDFInfo
- Publication number
- RU2701437C1 RU2701437C1 RU2018123681A RU2018123681A RU2701437C1 RU 2701437 C1 RU2701437 C1 RU 2701437C1 RU 2018123681 A RU2018123681 A RU 2018123681A RU 2018123681 A RU2018123681 A RU 2018123681A RU 2701437 C1 RU2701437 C1 RU 2701437C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thickness
- workpiece
- flange
- profiled
- sheet
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
- B21D22/10—Stamping using yieldable or resilient pads
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении оболочечных деталей из листовых заготовок глубокой вытяжкой. Используют листовую профильную заготовку, имеющую в центральной части постоянную толщину, которая уменьшается к кромке торца до толщины, превышающей ее расчетную толщину, определенную из условия обеспечения естественного утолщения фланца в процессе сокращения его диаметра. Устанавливают зазор между пуансоном и матрицей, равный толщине центральной части заготовки. Вытяжку заготовки осуществляют с прижимом. Устраняется разнотолщинность детали за счет разгрузки зоны передачи усилия в ее донной части. 3 ил.
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам изготовления листовых деталей глубокой вытяжки с постоянной толщиной стенки вытянутого стакана, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения.
Известен способ штамповки цилиндрического стакана, при котором заготовку укладывают на матрицу, прижимают прижимом, для предотвращения складок, воздействуют пуансоном на центральную часть заготовки, втягивают ее в образующийся зазор между матрицей и пуансоном, причем зазор устанавливают несколько большим толщины штампуемого материала [1, стр. 85]. Известный способ широко применяется для изготовления деталей с цилиндрической стенкой. Увеличенный вытяжной зазор позволяет скомпенсировать естественное утолщение фланца заготовки и завершить процесс штамповки без отрыва дна. Однако в известном способе усилие, передаваемое пуансоном заготовке, приводит к интенсивному утонению цилиндрической стенки стакана, величина которого может достигнуть 30%, что является причиной не равнотолщинности стенки. Кроме того, из-за величины вытяжного зазора цилиндрическая стенка приобретает конусность, что искажает форму детали и для некоторых деталей является не допустимой.
Наиболее близким техническим решениям является выбранный нами в качестве прототипа способ глубокой вытяжки цилиндрических деталей из листовых профилированных по толщине заготовок в котором на матрице размещают профилированную по толщине заготовку, прижимают прижимом и, воздействуя цилиндрическим пуансоном, вытягивают цилиндрическую деталь в зазор между пуансоном и матрицей, показанный статье [2]. Толщина исходной заготовки уменьшается, изменяясь от центральной части к торцу дисковой заготовки. Изменение толщины может быть реализовано по любому закон, например параболическому, степенному. Однако линейный закон изменения толщины является наиболее простым с точки зрения изготовления заготовки механической обработкой. Для изготовления цилиндрической оболочки с постоянной толщиной толщину торца фланца заготовки выбирают из условия естественного утолщения ее в процессе вытяжки таким образом, чтобы утолстившись, она была бы равна толщине центральной части заготовки. Однако в процессе воздействия пуансона на заготовку происходит утонение цилиндрической стенки, в результате ее растяжения и толщина стенки становиться не равномерной.
Для решения поставленной задачи в известном способе глубокой вытяжки цилиндрических деталей из листовых профилированных по толщине заготовок, заготовку размещают на матрице, прижимают прижимом для удерживания складок и воздействуя на центральную часть заготовки цилиндрическим пуансоном втягивают ее в зазор между пуансоном и матрицей, причем его величину назначают равной толщине центральной части заготовки, а толщину торца заготовки назначают на 5-10% больше значения толщины фланца необходимого для компенсации естественного его утолщения.
Предложенное техническое решение позволяет в процессе вытяжки создать расплющивание утолщенных участков фланца заготовки в вытяжном зазоре, что в свою очередь будет способствовать разгрузки усилия втягивания заготовки действующим в зоне перехода донной части в цилиндрическую часть за счет перемещения его в зону расплющивания, утолщенного участка фланцевой части, подходящей к вытяжному зазору. Кроме того, материал в зоне расплющивания становится более упрочненным по сравнению с материалом донной части заготовки, что будет способствовать стабилизации толщины стенки вытягиваемого стакана.
Сущность технического решения поясняется чертежом, где показаны:
- на фиг. 1 исходное положение штампа для осуществления способа;
- на фиг. 2 промежуточное положение процесса штамповки из профилированной по толщине заготовки с предварительным переутолщением фланца заготовки;
- на фиг. 3 контур профилированной заготовки и утолщение сечений заготовки при подходе к вытяжному зазору.
Согласно предложенному способу глубокой вытяжки цилиндрических деталей из листовых профилированных по толщине заготовок процесс штамповки осуществляется следующим образом.
Плоскую профилированную по толщине заготовку 1 устанавливают на матрицу 2 и прижимают прижимом 3 с усилием достаточным для предотвращения потери устойчивости фланца. Профиль профилированной заготовки устанавливают таким образом, чтобы центральная часть ее имела постоянную толщину, которая распространяется до диаметра равного диаметру пуансона с учетом ребра пуансона 4. Рассчитывают толщину кромки фланца, по известным формулам обеспечивающих естественное его утолщение в процессе сокращения фланца до толщины центральной части заготовки 1. Затем устанавливают ее большей на 5-9,5% по сравнению с расчетной величиной, а величину вытяжного зазора между пуансоном и матрицей назначают равной толщине центральной части заготовки. Закон изменения толщины профиля заготовки 1 выбирают линейным, т.к. его наиболее просто изготовить на существующем токарном оборудовании. В процессе рабочего хода пуансона 4 происходит втягивание фланца заготовки 1 в вытяжной зазор, величина которого равна толщине центрального участка заготовки. В процессе сокращения диаметра фланца заготовки происходит естественное утолщение его и к вытяжному зазору будет подходить материал с толщиной большей чем величина вытяжного зазора, что приведет к местному расплющиванию материала в вытяжном зазоре, а также к созданию радиального подпора от фланца, не вошедшего в вытяжной зазор, разгрузки зоны передачи усилия на заготовку в донной части стакана, что позволит уменьшить растяжения стенки стакана, а, следовательно, уменьшить утонение вдоль образующей стенки стакана, которое бы имело место в случае сосредоточения растягивающих усилий только в донной части стакана, в случае установления вытяжного зазора в соответствии обще принятыми рекомендациям по его назначению [1].
Для примера реализации способа глубокой вытяжки цилиндрических деталей из листовых профилированных по толщине заготовок рассмотрим штамповку цилиндрического стакана. Диаметр пуансона равен 100 мм, высота стакана 90 мм, толщина заготовки 2 мм, радиус скругления пуансона 10 мм. Рассчитаем диаметр заготовки для штамповки стакана. В соответствии рекомендациями [1] диаметр заготовки определится формулой:
Диаметр центральной части заготовки с учетом радиуса закругления пуансона рассчитывается по формуле:
Рассчитаем толщину торца заготовки из условия ее естественного утолщения, при толщине центральной части заготовки равной 2 мм, которая будет равна 1,374 мм. Таким образом профилированная по толщине заготовка будет иметь постоянную толщину равную 2 мм до диаметра равного 110 мм, а затем толщина по линейному закону будет уменьшаться до толщины на фланце равной 1,37 мм. Линейный закон изменения толщины выбран из условия простоты его получения, например, точением. Из графика 1 на рис. 3 видно, как изменяется толщина фланца по линейному закону от толщины So=2 мм до толщины на кромке фланца Sc=1.374 мм. Из графика 2 на фиг. 3 видно, как изменится толщина этих сечений при подходе к вытяжному зазору, равного 2 мм. График 3 на фиг. 3 показывает, как изменяется толщина фланца по линейному закону из условия, что толщина на кромке фланца Sc=1.5 мм. График 4 на фиг. 3 показывает, как изменяется толщина при сокращении фланца и подходе этих сечений к вытяжному зазору. В первом случае фланец в среднем утолщается в процессе вытяжки на 5,3%, во втором случае на 9,3%. Утолщенный фланец раздавливается в вытяжном зазоре, что позволяет создать натяг, в этот момент происходит частичная разгрузка опасного сечения в зоне перехода донной части в цилиндрическую стенку. Кроме того создается реактивный подпор от фланца способствующий вталкиванию материала в вытяжной зазор. Совокупность выше указанного действия на металл в момент раздавливания его в вытяжном зазоре способствует уменьшению утонения цилиндрической стенки стакана и сохранению постоянной толщины по длине вытянутого стакана.
Проведенные исследования показали, что минимальное утонение цилиндрической стенки стакана зависит от дополнительного изменения толщины фланца профилированной по толщине заготовки. Толщина фланца профилированной по толщине заготовки рассчитывается из условия равенства толщины ее вытяжному зазору из условия ее естественного утолщения в процессе сокращения фланца. Рассчитанную толщину увеличивают на 5-9,5%. Эксперименты показали, что увеличение толщины ниже 5% не приводит к выравниванию толщины цилиндрической стенки стакана, свыше 9,5% будет способствовать утонению придонной части стакана. При вытяжке стакана из заготовки с постоянной толщиной разнотолщинность достигает 20%, при вытяжке из заготовки с толщиной на кромке фланца, равной 1,2 мм разнотолщинность достигает 20-25%. Утонение стенки в предлагаемом диапазоне не превышает 3-5%.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет снизить утонение в цилиндрической части детали, в результате штамповки детали, что обеспечивается применением профилированной по толщине заготовки с увеличенной толщиной на кромке фланца заготовки на 5-9,5%, что в итоге повысит качество детали за счет равномерной толщины ее цилиндрической части.
1. В.П. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. Л.: Машиностроение, 1979 г. 520 с
2. Математическая модель расчета предельного коэффициента вытяжки цилиндрических деталей из листовых заготовок переменной толщины /М.А. Бабурин [и др.]. М.: Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2018. №4. С 10-18
Claims (1)
- Способ глубокой вытяжки цилиндрической детали из листовой профилированной по толщине заготовки, включающий размещение на матрице листовой профилированной заготовки с уменьшающейся толщиной от ее центральной части к кромке фланца, ее прижим посредством прижима для удерживания складок, воздействие на центральную часть заготовки цилиндрическим пуансоном и втягивание ее в зазор между пуансоном и матрицей, отличающийся тем, что величину зазора между пуансоном и матрицей устанавливают равной толщине центральной части листовой профилированной заготовки, при этом используют листовую профилированную заготовку с толщиной кромки фланца, превышающей на 5…9,5% ее расчетную толщину, которую рассчитывают из условия обеспечения естественного утолщения фланца в процессе сокращения его диаметра.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018123681A RU2701437C1 (ru) | 2018-06-29 | 2018-06-29 | Способ глубокой вытяжки цилиндрических деталей из листовых профилированных по толщине заготовок |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018123681A RU2701437C1 (ru) | 2018-06-29 | 2018-06-29 | Способ глубокой вытяжки цилиндрических деталей из листовых профилированных по толщине заготовок |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2701437C1 true RU2701437C1 (ru) | 2019-09-26 |
Family
ID=68063360
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018123681A RU2701437C1 (ru) | 2018-06-29 | 2018-06-29 | Способ глубокой вытяжки цилиндрических деталей из листовых профилированных по толщине заготовок |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2701437C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU733796A1 (ru) * | 1978-07-25 | 1980-05-15 | Предприятие П/Я А-3074 | Заготовка дл глубокой выт жки |
DE2953430C2 (de) * | 1978-12-21 | 1985-07-04 | Evgenij Aleksandrovič Antonov | Verfahren zur Herstellung von hohlen Erzeugnissen durch Tiefziehen und Presse zur Durchführung dieses Verfahrens |
SU1704885A1 (ru) * | 1989-11-09 | 1992-01-15 | Тульский Политехнический Институт | Способ получени заготовки дл глубокой выт жки |
RU2595307C1 (ru) * | 2015-04-14 | 2016-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Технощит" | Способ изготовления листовых профилированных по толщине заготовок для глубокой вытяжки |
-
2018
- 2018-06-29 RU RU2018123681A patent/RU2701437C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU733796A1 (ru) * | 1978-07-25 | 1980-05-15 | Предприятие П/Я А-3074 | Заготовка дл глубокой выт жки |
DE2953430C2 (de) * | 1978-12-21 | 1985-07-04 | Evgenij Aleksandrovič Antonov | Verfahren zur Herstellung von hohlen Erzeugnissen durch Tiefziehen und Presse zur Durchführung dieses Verfahrens |
SU1704885A1 (ru) * | 1989-11-09 | 1992-01-15 | Тульский Политехнический Институт | Способ получени заготовки дл глубокой выт жки |
RU2595307C1 (ru) * | 2015-04-14 | 2016-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Технощит" | Способ изготовления листовых профилированных по толщине заготовок для глубокой вытяжки |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0038811B1 (en) | A method and tool for redrawing | |
UA109277C2 (xx) | Виготовлення банок | |
CN103691798B (zh) | 一种减小精冲件塌角的精冲成形方法 | |
US1649841A (en) | Art of drawing sheet metal | |
CN103978101A (zh) | 一种保护罩零件的加工方法 | |
US2751676A (en) | Method of cold working metal | |
RU107083U1 (ru) | Штамп для изготовления осесимметричных полых изделий вытяжкой и отбортовкой | |
CN204135174U (zh) | 一种铝制筒形件局部增厚制坯模具 | |
RU2701437C1 (ru) | Способ глубокой вытяжки цилиндрических деталей из листовых профилированных по толщине заготовок | |
US3732836A (en) | Method of manufacturing drawn cup bearing races with crowned pathways | |
KR20120127974A (ko) | 관형 금속재료의 결정립 미세화 방법 | |
RU2572687C1 (ru) | Способ получения стальных поковок полукорпусов шаровых кранов | |
SU1579626A1 (ru) | Способ изготовлени поковок дисков | |
CN210080624U (zh) | 一种自由锻用镦粗工装 | |
RU80370U1 (ru) | Устройство для вытяжки деталей с переменной толщиной | |
RU2532581C2 (ru) | Способ формообразования тонкостенных осесимметричных деталей усеченной сужающейся формы и устройство для его осуществления | |
RU2217256C2 (ru) | Способ изготовления цилиндрических изделий с дном из квадратной заготовки и устройство для осуществления способа | |
CN220658777U (zh) | 一种冷挤压模具 | |
RU85377U1 (ru) | Устройство для раздачи тонкостенных цилиндрических колец | |
RU2494830C2 (ru) | Штамп для глубокой вытяжки осесимметричных деталей | |
RU2072271C1 (ru) | Штамп для глубокой вытяжки цилиндрических деталей | |
RU2644091C2 (ru) | Способ прокатки деталей с криволинейной поверхностью | |
RU2523U1 (ru) | Штамп для гидромеханической вытяжки полого изделия | |
CN1120984A (zh) | 抽油杆锻造成型工艺及其模具 | |
RU1810177C (ru) | Способ изготовлени тонкостенных цилиндрических резервуаров |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200630 |