SU1310063A1 - Устройство дл формовки полых изделий с отводами с использованием эластичного наполнител - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области обработки металлов давлением с использованием эластичного наполнител  и моиет быть использовано при изготовлении деталей из особотонкостен- пых трубных заготовок, например из (Л

Description

алюминиевых сплавов. Целью изобретени   вл етс  расширение технологических возможностей за счет обеспечени  формовки тонкостенных заготовок и повышение качества. Данна  цепь достигаетс  за счет создани  давлени  эластичного наполнител  (Н) на формообразующую деталь, равного потребному , а также за счет создани  оптимального усили  подпора дна формуемого отвода. Устройство содержит матрицу с полостью, в которой размещаетс  заготовка, с помещенным в нее Н, пуансоны осадки, в которых со стороны, контактирующей с Н, выполнены глухие цилиндрические полости, В матрице также содержитс  полость отвода, в которой имеетс  силовой элемент в виде вкладыша из эластичного материала. При перемещении пуансонов осадки происходит одновре1

Изобретение относитс  к обработк металлов давлением путем использовани  эластичного наполнител  и может быть применено дл  изготовлени  деталей из тонкостенных заготовок, выполненных, например, из алюминиевых сплавов,

Целью изобретени   вл етс  расширение технологических возможностей за счет обеспечени  формовки тонкостенных заготовок и повышение качества за счет создани  оптимального внутреннего давлени  на заготовку и достаточного подпора донной части отвода.

На фиг, 1 изображено устройство в исходном и рабочем состо ни х; на фиг, 2 - результаты экспериментов

по определению оптимальных диаметров

цилиндрических компенсационных полостей в пуансонах осадки и полости отвода матрицы.

Устройство содержит разъемную матрицу 1 с полостью, в которой установлены пуансоны осадки 2 и 3, выполненные со стороны, обращенной к наполнителю 4 в виде цилиндра, с глут хими компенсационными полост ми 5 с входным диаметром выхода излишнего объема наполнител .

менно с сжатием Н и осевое сжатие заготовки, Н при достижении величины внутреннего давлени , потребного дл  формообразовани , будет частично заполн ть цилиндрические компенсационные полости пуансонов осадки. Силовой элемент, размещенный в двухступенчатой полости отвода матрицы, будет осуществл ть подпор дна формируемого отвода. Оптимальные параметры формообразовани  достигаютс  путем правильного выбора геометрических размеров входного диаметра цилиндрической компенсационной полости пуансонов осадки Dg, „ и диаметра меньшей ступени полости отво- ,а матрицы 0„„,. : 0,5 DB пол.п. / но,п 0,65 и 0,6 Ооо,.м,/0вц, t 0,8 где . - соответственно диаметры наполнител  и вкладыша, 1 з,п, ф-лы 2 ил.

I

5

..

5

0

5 Q

Полость отвода матрицы 6 выполнена сквозной двухступенчатой с диаметром меньшей ступени О, в этой полости смонтирован узел подпора , состо щий из подпорного пуансона 7 и силового элемента«в виде цилиндрического эластичного вкладыша 8,

Устройство работает следующим образом.

Заготовку с помещенным в нее наполнителем 4 из эластичного материала располагают в полости матрицы 1, При перемещении пуансонов осадки 2 и 3 одновременно со сжатием эластичного наполнител  происходит осевое сжатие заготовки и формообразование отвода. При этом перемещаемый с торцов заготовки эластичный наполнитель 4 частично сжимаетс , а частично заполн ет объем формируемого отвода, достижении внутреннего давлени , создаваемого эластичным наполнителем 4, величины потребного дл  формообразовани  одновременно с формовкой отвода происходит заполнение цилиндрических компенсационных полостей пуансонов эластичным наполнителем 4, Дл  особотонкостенных заготовок , например, из алюминиевых

3

сплавов, как показывают приведенные эксперименты, входной диаметр цилиндрической компенсационной полости в этом случае должен удовлетвор ть соотношению

O,5i2 - fi«-a-- 0,65,

нап.

I

где D - диаметр цилиндрической в.пол. п.

компенсационной полости пуансона осадки; D „др - диаметр наполнител . Кроме того, при формообразовании изделий из, например, алюминиевых сплавов из-за их низкой собственной прочности особенно важно организовать правильный подпор дна формуемого отвода, В устройстве дл  этой цели используетс  силовой элемент в виде эластичного цилиндрического вкладыша , размещенного в полости отвода матрицы.

При этом дл  тонкостенных алюминиевых заготовок значение диаметра меньшей ступени полости отвода матрицы определ етс  из неравенства

,D

0, 0,8

L OV А

вкл.

где Dnofl., диаметр меньшей ступени полости отвода матрицы; D п./. диаметр вкладыша,

, .

Дл  обосновани  неравенств (1) и (2) бьши проведены эксперименты по продавливанию цилиндрических бужей из полиуретана марки СКУ-7Л диаметром 34,4 - 140 мм через проходные сечени  кольцевых фильер. Результаты экспериментов и эскиз экспериментального приспособлени  показаны на фиг, 2, причем по оси У отложено давление полиуретана, рассчитываемое как отношение усили  сопротивлени  проталкиванию к площади эластичного бужа, а по оси X - деформаци  эластичного бужа

е Рнап. . ,QQ мап.

где D , D(. - соответстьенно диаметры наполнител  и фильеры.

Неравенства (I) и (2) устанавливались на основании проведенных экспериментов , а также зна чений, потребных дл  формообразовани  и подпора давлений и усилий, рассчитываемых по известным формулам.

3100634

Потребное дл  формообразовани  давление q определ ют как

Чп 0, 1,15 IСГ.

мап

5

где С5 g - предел текучести материала

заготовки,

При этом особотонкостенными считаем заготовки с толщиной стенки ,8- 1,5 мм и наружным диаметром D 30 - 140 мм.

При 8/0„ап 0,01 - 0,03 особотон- костенных заготовок и G g 9 кг/см (среднее значение дл  используемых на практике алюминиевых сплавов) q 120 - 150 кг/см. Из фиг, 2 видно, что указанный диапазон давлений обеспечиваетс  выбором фильеры с 38 - 50% дл  всех исполь- зуемых на практике значений диаметров наполнителей (34,4 - 140 мм), Этому диапазону деформаций соответствует неравенство (1),

Усилие подпора q определ ют

по фо рмуле

;го«с

А.

1.15 С .-JTD . S. (3)

Переход  к давлению в эластичном 30 вкладыше узла подпора, получаем

Я„,, Яп - . 5

вкл.

(М

Расчеты по формуле (4) дают

25 q ,„, i 80 (кг/см).

(

Из фиг, 2 видно, что указанный диапазон давлений в эластичном вкла- .цыше узла подпора достигаетс  при выполнении неравенства (2),

5

0

5

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   1, Устройство дл  формовки полых изделий с отводами с использованием эластичного наполнител , содержащее разъемную матрицу с полостью, эластичный наполнитель в виде цилиндра, установленные в полости матрицы пуансоны осадки и смонтированный в полости отвода матрицы узел подпора, состо щий из подпорного пуансона и силового элемента, представл ющего собой легкодемпфируемый вкладыш, отличающеес  тем, что, с Целью расширени  технологических возможностей за счет обеспечени  формовки тонкостенных заготовок и повышени  качества, силовой элемент

   выполнен в виде цилиндра из эластичного материала, а в пуансонах осадки со стороны, обращенной к наполнителю , выполнены глухие цилиндрические компенсационные полости дл  выхода излишнего объема наполнител , входной диаметр которых определ ют из соотношени 

   0,5 i . 0,65,

   и кап.

   где D - диаметр цилиндрической в. Мол. п.

   компенсационной полоснап .

   ти пуансона осадки; - диаметр наполнител .

   и

   1310063 -6
2. 2. Устройство по п. 1, о т л и - чающеес  тем, что полость отвода матрицы выполнена сквозной и двухступенчатой, при этом диаметр меньшей ступени полости наход т из соотношени 

   0,6 Dj-fi/ Ji-i 0,8 .

   гед D

   Пол. м.

   ВКА.

   -диаметр меньшей ступени полости отвода матрицы;

   -диаметр вкладыша.

   ,fff йиапазом

   ffMoa.

   wa3Me/foff npmtffffffOfp cevefWJt ffO/fttfeAif (

   Jiuanesof/ posMf/uf

   yipOifOffffOfO CfVfMOtr ftOflA

   pofaf/Kefo emoeflc/гти 

   1 0.6&

   УЛил.

   .8

   SO

   Редактор H. Швыдка 

   Составитель H, Слепцова

   Техред В.Кадар Корректор Г. Решетник

   Заказ 1820/7 Тираж 733Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г, Ужгород, ул. Проектна , 4