SU1657256A1

SU1657256A1 - Устройство дл пробивки отверстий

Info

Publication number: SU1657256A1
Application number: SU894646727A
Authority: SU
Inventors: Сергей Иванович Козий; Алексей Юрьевич Иголкин; Татьяна Борисовна Козий; Валентин Митрофанович Василевский
Original assignee: Куйбышевский авиационный институт им.акад.С.П.Королева
Priority date: 1989-02-06
Filing date: 1989-02-06
Publication date: 1991-06-23

Abstract

Изобретение относитс к обработке металлов давлением, в частности к операци м пробивки отверстий преимущественно в де тал х и заготовках из листовых металлических анизотропных композиционных материалов , и может быть использовано в различных отрасл х машиностроени Цель изобретени повышение качества изделий и снижение их себестоимости при пробивке отверстий в неплоских заготовках . На зеркале плоской матрицы симметрично оси отверсти на рассто нии L 2 /(2ЬР - h )выполнены продольные рифли. Рифли имеют форму равно бедренного треугольника с высотой h и углом пои вершине 90&deg; Число рифлей гг , /(2hR - -- h ) где R радиус кривизны прижима; I - длина боковой стороны рифли , а величина h измен етс в пределах 0,034- h: 01 3 ил , 1 табл.

Description

Изобретение относитс к обработке ме таллов давлением, в частности к устройствам дл пробивки отверстий, преимущественно в детал х и неплоских заготовках из листовых металлических анизотропных материалов , и может быть использовано в различных отрасл х машиностроени .

Цель изобретени - повышение качества изделий и снижение их себестоимости при пробивке отверстий в неплоских заготовках .

На фиг. 1 показано исходное положение штамповой оснастки перед фиксацией заготовки прижимом; на фиг. 2 - стади окончани процесса фиксации заготовки; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1.

Устройство дл пробивки отверстий в заготовках с криволинейной формой (фиг. 1) состоит из плоской матрицы 1, прижима 2 с криволинейной (неплоской) рабочей поверхностью , пуансона 3. который установлен в отверстии прижима 2 Отверсти в прижиме 2 и матрице 1 соосны и равны по величине. Пуансон 3 установлен по отношению к матрице 1 с некоторым зазором.

Заготовка 4 из однонаправленного волокнистого композиционного материала на металлической основе, например, боралю мини расположена на матрице 1. Причем заготовка 4 имеет одинарную кривизну с линией гиба, совпадающей с направлением армировани . Рабоча поверхность прижима 2 имеет радиус R равный радиусу внутренней поверхности заготовки 4. На зеркале матрицы 1 симметрично оси отверсти выполнены рифли. Причем заготовка 4 размещена на матрице 1 таким образом, что направление рифлей на зеркале матрицы 1 совпадает с направлением армировани заготовки 4. Рассто ние между крайними рифО

ел VI

Ю

ел о

л ми L определ етс из услови контакта заготовки 4 с зеркалом криволинейной матрицы 1.

Устройство работает следующим образом .

При воздействии статическим усилием Рприж на прижим 2 имеет место внедрение рифлей на матрице 1 во внешние слои заготовки 4. При этом пластический материал (например, алюминий или его сплавы) затекает в свободные объемы между рифл ми. Вследствие наличи сил трени между внешней поверхностью заготовки 4 и зеркалом матрицы 1 осуществл етс фиксаци заготовки 4 относительно матрицы 1 без возможного перемещени обрабатываемого материала в направлении, перпендикул рном расположению упрочн ющих волокон.

Дл обеспечени качественной пробивки отверстий в однонаправленных металло- композитах с криволинейной поверхностью необходимым условием вл етс равенство усили пробивки силам трени по поверхности зеркала матрицы 1 по месту расположени отверсти :

лО1СдвЫ рп2120.

Откуда длина I боковой стороны рифли (фиг. 3)

ЛТсдвЗ 4jUnp

где тсдв - напр жение сдвига в обрабатываемом материале при пробивке отверсти ;

S - толщина заготовки;

р. - коэффициент трени ;

р - допустимое давление при прижиме заготовки к материце (давление, обеспечивающее затекание обрабатываемого материала между рисками на матрице);

п - число рифлей.

Длина хорды L контакта заготовки 4 с матрицей 1 (фиг, 2) определ етс из известного выражени ;

V2hR - h2 . где h - высота рифли; R - радиус заготовки.

1

Число рифлей п рассчитываетс по формуле:

. , /2hR - hr ,2-

где С - длина основани рифли.

Дл проведени экспериментов изготовлена оснастка (матрица, прижим и пуансон ) из стали 9ХС с твердостью после закалки HRC 56-60. Диаметр отверстий в матрицах и прижиме 4,01 мм, диаметр пуансонов 3,995 мм. Соосность указанных отверстий обеспечена двум штифтами. Рабоча поверхность прижима имеет кривизну с ра- диусом R 300 мм. Дл установлени эффективной высоты рифлей на зеркале матриц нанесены рифли с размером h в интервале 0,025-0,15 мм.

Результаты экспериментов сведены в таблицу.

Таким образом, экспериментально ус тановленна рациональна высота рифпей составл ет 0.,1 мм.

25

Claims

Формула изобретени

Устройство дл пробивки отверстий, преимущественно в листовых, металлических, анизотропных, волокнистых композиционных материалах, содержащее пробивную матрицу с очком и зеркалом, прижим и пуансон , отличающеес тем, что, с целью повышени качества изделий и снижени их себестоимости при пробивке отверстий в

неплоских заготовках, рабоча поверхность прижима выполнена криволинейной, часть зеркала пробивной матрицы, примыкающа к ее очку, выполнена рифленой, при этом рифли имеют форму равнобедренного греугольника с длиной стороны I, высотой h и углом при вершине, равным 90°. при высоте рифлей, выбираемой, в пределах 0,03 .$ h,Ј 0,1. ширине внешних границ зоны рифлени L 2 V2hR - h , числе рифлей

45

n V(2hR tr)(l - , где R радиус кривизны рабочей поверхности прижима .

г

Фие.1

Фиг. 2

Фиг.З