Изобретение относитс к обработк металлов давлением, а именно к листовой штамповке, предназначено дл получени полых двухслойных изделий и может буть использовано в приборо строении, машиностроении и химической промышленности. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ изготовлени полых двухслойных издеЛИЙ с наружным расположением более прочного сло путем выт жки с утоне нием плоских заготовок пуансоном в рабочее отверстие матрицы tljПрочность соединени слоев в изде ЛИИ, полученном известным способом, определ етс коэффициентом трени на границе раздела слоев,а также величино нат га,который образуетс в результате упругого пружинени слоев после совместной пластической деформации и зависит от соотношени величин мо дулей упругости материалов слоев, Прочность такого соединени невысока даже при специальной подготовке контактных поверхностей. Цель изобретени - увеличение . прочности соединени слоев издели и увеличение степени деформации. Дл достижени поставленной цели в способе изготовлени полых двухслойных изделий с наружным расположением более прочного сло путем выт жки с утонением плоских заготовок пуансоном в рабочее отверстие матрицы первоначально осуществл ют неполную выт жку одной заготовки из более прочного материала на глубину не меньше суммы толщин заготовок рассто ни от зеркала матрицы до ее калибрующего по ска и радиуса пуансона, а затем на полученный полуфабрикат укладывают другую заготовку и производ т их совместную выт жку. При этом, с целью увеличени деформации , на поверхность заготовки менее прочного сло , обращенную к заготовке более прочного сло , нанос т смазку. На первом этапе, когда производ т неполную выт жку заготовки более прочного сло , толщина стенки обеспечиваетс величиной заданного зазора 2 между пуансоном и матрицей. На первой стадии второго этапа проис ходит выт жка заготовки менее прочно го сло . В этот период предварительно выт нутый полуфабрикат служит мат рицей и толщина стенки заготовки менее прочного сло обеспечиваетс величиной зазора между стенкой полуфаб риката и пуансоном. После того, как дно заготовки менее прочного сло коснетс дна полуфабриката, происхо дит совместна деформаци обеих заго товок , Если на первом этапе выт жки и в начальной стадии второго этапа, когда происходит раздельное деформирование заготовок, толщину стенки каждого из слоев можно регулировать размерами инструмента, то на завершающей стадии второго этапа, когда происходит совместна выт жка с утонением обеих .заготовок соотношение толщин слоев зависит от соотношени механических свойств материалов слоев. Слой из материала с меньшей величиной предела текучести получает большую деформацию, и чем больше разность пределов текучести материалов слоев, тем большую деформацию.получает более м гкий материал при совместном деформировании. В результате этого в начальный момент совместного деформировани заготовок происходит перераспределение толщин слоев, привод щее к образованию уступа на границе раздела,, который обеспечивает надежное соединение слоев. Прочность соединени слоев определ етс как высотой уступа, так и его расположением на образующей издели . При заданном соотношении механических свойств материалов слоев высоту уступа можно измен ть, измен величину зазора Z, на первом этапе выт жки. Расположение уступа на образующей издели определ етс глубиной частично выт нутой заготовки более прочного сло . Предельна степень выт жки двухслойного издели по описываемому способу ограничиваетс величиной предельной степени выт жки менее прочного внутреннего сло . Это объ сн етс следующим . В начальной стадии второго этапа ,когда происходит выт жка заготовки менее прочного внутреннего сло , полуфабрикат служит матрицей. До момента соприкосновени донных частей обеих заготовок происходит скольжение заготовки внутреннего сло по частично выт нутой заготовке более прочного наружного сло . В этот период выт жки в заготовке внутреннего сло происходит образование и развитие опасного сечени в месте перехода дна в стенку. Как известно, величина предельной степени выт жки определ етс соотношением нагрузки на опасное сечение и его несущей способностью. Силы трени , возникающие между заготовками на этой стадии процесса выт жки , в значительной степени увеличивают нагрузку на опасное сечение,, а следовательно, привод т к снижению предельной степени выт жки. Поэтому дл увеличени предельной степени выт жки заготовки менее прочного : внутреннего слой, а следовательно, и всего двухслойного издели , следует наносить смазку на контактную поверхность заготовки внутреннего сло . .The invention relates to the processing of metals by pressure, namely, sheet metal stamping, is intended for the production of hollow two-layer products and can be used in instrument making, mechanical engineering and the chemical industry. The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a method of manufacturing hollow two-layer products with an external positioning of a more durable layer by drawing with a thinning of flat blanks by a punch into the working hole of the matrix tlj. The strength of the layers in the LII produced by a known method is determined by friction at the interface of the layers, as well as the amount of tension that is formed as a result of the elastic springing of the layers after joint plastic deformation and depends on ootnosheni quantities moduli of elasticity material layer, strength of such a compound is low even when the special preparation of the contact surfaces. The purpose of the invention is to increase. the strength of the joint layers of the product and an increase in the degree of deformation. In order to achieve this goal, in the method of manufacturing hollow two-layer products with an outer layer of a more durable layer by pulling the flat blanks with a punch into the working hole of the matrix, an incomplete stretching of a billet of a stronger material to a depth not less than the sum of the thickness of the billet distance from mirrors of the matrix to its calibrating ska and the radius of the punch, and then on the obtained semi-finished product put another billet and produce their joint stretching. At the same time, in order to increase the deformation, a lubricant is applied to the surface of the less durable layer blank facing the more durable layer blank. In the first stage, when an incomplete stretching of a billet of a stronger layer is produced, the wall thickness is provided by the size of a predetermined gap 2 between the punch and the die. At the first stage of the second stage, a blank of a less durable layer is drawn. During this period, the pre-stretched semi-finished product serves as a matrix and the wall thickness of the workpiece of a less durable layer is provided by the size of the gap between the wall of the semi-finished product and the punch. After the bottom of the blanks of a less durable layer touches the bottom of the semi-finished product, both blanks are jointly deformed. If the first stage of the stretch and the initial stage of the second stage, when the blanks are deformed separately, the wall thickness of each layer can be adjusted Then at the final stage of the second stage, when the joint drawing takes place with the thinning of both blanks, the ratio of the thickness of the layers depends on the ratio of the mechanical properties of the materials of the layers. A layer of material with a lower yield strength gets more deformation, and the greater the difference in yield strengths of the materials of the layers, the greater the deformation. The softer the material gets when it is jointly deformed. As a result, at the initial moment of joint deformation of the blanks, the redistribution of the layer thicknesses occurs, leading to the formation of a step at the interface, which ensures a reliable connection of the layers. The bond strength of the layers is determined by both the height of the step and its location on the forming product. With a given ratio of the mechanical properties of the materials of the layers, the height of the step can be changed by changing the size of the gap Z in the first stage of drawing. The location of the step on the forming product is determined by the depth of the partially elongated workpiece of the stronger layer. The limiting degree of stretching of a two-layer product according to the described method is limited by the value of the limiting degree of stretching of a less durable inner layer. This is explained as follows. In the initial stage of the second stage, when the preform of a less durable inner layer is stretched, the semi-finished product serves as a matrix. Until the bottom parts of both blanks touch, the inner layer blank slides along the partially elongated blank of the stronger outer layer. During this period of stretching, a dangerous section is formed in the inner layer preform and develops a dangerous section at the place where the bottom passes into the wall. As is known, the magnitude of the limiting degree of stretching is determined by the ratio of the load on the dangerous section and its carrying capacity. The friction forces arising between the workpieces at this stage of the stretching process significantly increase the load on the dangerous section, and consequently, lead to a decrease in the limiting degree of stretching. Therefore, in order to increase the limiting degree of stretching of the workpiece, which is less durable: the inner layer, and consequently, the entire two-layer product, lubrication should be applied to the contact surface of the inner layer blank. .
На фиг. 1 показано положение заготовки наружного сло в конце этапа неполной выт жки с утонением стенки; на фиг. 2 - взаимное расположение заготовок в начальный момент выт жки заготовки внутреннего сло ; на фиг. 3 - то же на стадии выт жки заготовки внутре...1его сло ; на фиг.4то же наружного и внутреннего слоев в момент начала совместной выт жки; на фиг. 5 - готовое изделие. FIG. Figure 1 shows the position of the outer layer blank at the end of the partial stretch step with wall thinning; in fig. 2 — relative position of the blanks at the initial moment of drawing the inner layer blanks; in fig. 3 - the same at the stage of stretching the preform inside ... 1 layer; Fig.4to the outer and inner layers at the time of the start of joint stretching; in fig. 5 - finished product.
Пример. Способ изготовлени полых двухслойных изделий опрсЗован в лабораторных услови х на универсальном выт жном штампе с гидравлическим прижимом. В опытах используют радиальную матрицу с диаметром Ксшибрующего по ска мм и радиусом выт жного ребра 7 мм и заготовки из листовой стали 08 кп толщиной ,8 мм и листового алюмини АД1М толщиной S2 0,8 мм. Неполную выт жку стальной заготовки производ т на, глубину мм с величиной одностороннего зазора 2 0,6 мм (диаметр пуансона ,8 мм, радиус закруглени рабочей кромки пуансона tf, 4 мм). На частично выт нутую заготовку укладывают плоскую заготовку из алюмини и производ т окончательную выт жку с величиной зазора Z 1,2 мм (диаметр пуансона ,6 мм, fn Полученные двухслойные издели разрезают по диаметральному сечению вдоль образующей и готов т шлифы, по которым на микроскопе БМИ-1Ц измер ют высоту уступа на границе раздела слоев. Высота уступа составл ет сц 0,15 мм. Дл определени вли ни смазки на предельную степень выт жки производили две серии опытов: в первой серии смазка на контактные поверхности заготовок не наносилась, во второй серии на контактные поверхности заготовок наносили смазку (Укринол 5/5 ). Предельна степень выт жки составл ла в первом случае ,60, а во втором - ,73.Example. The method of manufacturing hollow two-layer products is determined in laboratory conditions on a universal die-cutter with a hydraulic pressure. In the experiments, a radial matrix with a diameter of 7 mm in Cs and a radius of a 7 mm radius and a blank of 08 kp steel sheet, 8 mm thick and AD1M aluminum sheet with a S2 thickness of 0.8 mm was used. The steel billet is not fully drawn at a depth of mm with a one-sided gap of 2 0.6 mm (punch diameter, 8 mm, radius of rounding of the working edge of the punch tf, 4 mm). A flat billet of aluminum is placed on a partially elongated billet and a final stretch is made with a gap size of 1.2 mm (punch diameter, 6 mm, fn). The resulting two-layer products are cut in a diametrical section along a generatrix and thin sections are prepared. BMI-1C measures the height of the ledge at the interface of the layers. The height of the ledge is 0.15 mm. To determine the effect of lubricant on the ultimate degree of stretching, two series of experiments were performed: in the first series, the lubricant did not apply lubricant to the contact surfaces. In the second series, a lubricant was applied to the contact surfaces of the blanks (Ukrinol 5/5). The limiting degree of stretching was 60 in the first case and 73 in the second.
Предлагаемый способ обеспечивает надежное соединение слоев в двухслойных полых издели х с наружным расположением более прочного сло , не требует специальной подготовки контактных поверхностей заготовок и позвол ет повысить предельную степень выт жки.The proposed method provides a reliable connection of layers in two-layer hollow products with an external arrangement of a more durable layer, does not require special preparation of the contact surfaces of the workpieces and allows to increase the limiting degree of stretching.
..