SU759176A1 - Способ формообразовани полых изделий - Google Patents

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности, к вытяжке листового материала с помощью штампов и может быть использовано при штамповке полых ко- 5 нических деталей из металлических листовых заготовок.

Известен способ формообразования выпуклостей на стенках трубы посредством пуансонов и матриц, установ- 10 ленных подвижно в радиальном направлении. При этом часть заготовки, расположенная под пуансоном, превращается в лунку сферической формы в результате местного формообразования |5 материала под действием растягивающих напряжений £1).

Недостатком известного способа является то, что очаг пластической 20 деформации включает только стенки образовавшейся лунки, а донная часть детали в пластической деформации не участвует.

Действие растягивающих напряжений 25 приводит к уменьшению толщины материала в месте перехода лунки в недеформируемую часть заготовки и при достижении определенной, критической для деформируемого материала глубины лунки JQ к образованию шейки и разрыву материала .

Известен способ формообразования полых изделий, при котором из листовой заготовки формуют чашеобразный полуфабрикат путем двухосного растяжения материала и осуществляют формообразование стенок изделия путем объемного всестороннего сжатия £2j.

По известному способу из листовой заготовки формуют чашеобразный полуфабрикат в условиях двухосного растяжения, затем осуществляют формообразование стенок изделия в условиях объемного напряженного состояния всестороннего сжатия за счет пластического деформирования материала, заключенного между коническими поверхностями матрицы и пуансона без уменьшения толщины материала донной части изделия, деформирующейся в условиях сжато-растянутого объемного напряженного состояния.

Известный способ формообразования полых изделий имеет, тот недостаток, что требуемая глубина изделия достигается только за счет пластического деформирования материала, заключенного между коническими поверхностями матрицы и пуансона, так как объем материала, находящийся в донной части изделия, не участвует в формообразовании стенок.

Целью изобретения является повышежние качества изделий и экономия металла путем снижения толщины заготовок.

Эта цель достигается тем, что дополнительно осуществляют одновременное деформирование стенок и донной части изделия путем объемного всестороннего сжатия металла.

На фиг. 1 показана схема формообразования чашеобразного углубления; на фиг. 2 - промежуточная стадия формообразования изделия; на фиг. 3 - окончательная стадия формообразования изделия.

По предлагаемому способу из листовой заготовки формуют чашеобразный полуфабрикат в условиях двухосного растяжения (фиг. 1), затем увеличивают высоту полуфабриката за счет пластического деформирования материала, заключенного между коническими поверхностями матрицы 1 и пуансона 2 (см. фиг. 2). При этом деформируемый материал стенки изделия перемещается вдоль образующих конических поверхностей матрицы и пуансона, вверх и вниз от поверхности раздела, проходящей через точку 0. Фланец изделия перемещается вверх как жесткое тело, а донная часть изгибается под действием сжимающих и растягивающих напряжений, причем толщина ее на данной стадии деформирования не изменяется.

После этого одновременно с деформированием стенки создают условия для направленного течения материала из донной части к стенкам изделия в условиях объемного напряженного состояния всестороннего сжатия.

В момент одновременного деформирования стенок и донной части изделия обеспечивается положительное действие сил трения не только между поверхностями стенки и инструмента, но и между поверхностями донной части изделия и инструмента, так как пластически деформируемый материал полностью контактирует с рабочими поверхностями инструмента; это обеспечивает деформирование стенок и донной части изделия в условиях объемного напряженного состояния всестороннего сжатия при направленном течении материала из донной части к стенкам изделия.

Испытания проводились на универсальной машине ГРМ-1 усилием 50 тс и кривошипном прессе модели КБ-23-26 усилием 40 тс. Полые изделия с фланцем и дном, толщина которого меньше толщины фланца, получены из предварйтель-⁵ но выточенных на токарном стане круглых заготовок толщиной 10 см из алюминия марки АДО.

В экспериментальном штампе осуществляли формообразование чаше10 образного углубления в условиях двухосного растяжения, формообразование стенок изделия в условиях объемного напряженного состояния всестороннего сжатия, одновременное деформиро15 вание стенок и донной части изделия в условиях объемного напряженного состояния всестороннего сжатия _> при угле конусности наружной поверхности стенки изделия, равном 20-60° 2Q и полуразности между большим диаметром наружной поверхности стенки и меньшим диаметром внутренней части изделия не более 0,6-1 толщины исходной заготовки.

Предлагаемый способ формообразования полых изделий позволяет улучшить качество изготавливаемых деталей и снизить расход материала не менее чем на 30% на каждой дета30 ^ли·

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к области обработки металлов давлением, в част ности, к выт жке листового материала с помощью штампов и может быть использовано при штамповке полых конических деталей из металлических листовых заготовок. Известен способ формообразовани  выпуклостей на стенках трубы посредством пуансонов и матриц, установленных подвижно в радиальном направл НИИ. При этом часть заготовки, расположенна  под пуансоном, превргидаетс  в лунку сферической формы в результате местного формообразовани  материала под действием раст гивающих напр жений l. Недостатком известного способа  вл етс  то, что очаг пластической деформации включает только стенки об разовавшейс  лунки, а донна  часть детали в пластической деформации не участвует. Действие раст гивающих напр жений приводит к уменьшению толщины матери ла в месте перехода лунки в недеформ руемую часть заготовки и при достиже нии определенной, критической дл  де формируемого материала глубины лунки к образованию шейки и разрыву материала . Известен способ формообразовани  полых изделий, при котором из листовой заготовки формуют чашеобразный полуфабрикат путем двухосного раст жени  материгила и осуществл ют формообразование стенок издели  путем объемного всестороннего сжати  . По известному способу из листовой заготовки формуют чашеобразный полуфабрикат в услови х двухосного раст жени , затем осуществл ют формообразование стенок издели  в услови х объемного напр женного состо ни  всестороннего сжати  за счет пластического деформировани  материала, заключенного между коническими поверхност ми матрицы и пуансона без уменьшени  ТОЛ1ЦИНЫ материала Донной части издели , деформирующейс  в услови х сжато-раст нутого объемного напр женного состо ни . Известный способ формообразовани  полых изделий имеет, тот недостаток, что требуема  глубина издели  достигаетс  только за счет пластического деформировани  материала, заключенного между коническими поверхност ми матрицы и пуансона, так как объем материала, наход щийс  в донной част издели , не участвует в формообразовании стенок. Целью изобретени   вл етс  повышение качества изделий и экономи  метал ла путем снижени  толщины заготовок. Эта цель достигаетс  тем, что дополнительно осуществл ют одновремен ное деформирование стенок и донной части издели  путем объемного всестороннего сжати  металла. На фиг. 1 показана схема формообразовани  чашеобразного углублени ; на фиг. 2 - промежуточна  стади  формообразовани  издели ; на фиг. 3 - окончательна  стади  формообразовани  издели . По предлагаемому способу из листовой заготовки формуют чашеобразный полуфабрикат в услови х двухосного раст жени  (фиг. 1), затем увеличивают высоту полуфабриката за счет пластического деформировани  материала , заключенного между коническими поверхност ми матрицы 1 и пуансона 2 (см. фиг. 2). При этом деформируемый материал стенки издели  перемещаетс  вдоль образую{цих конических поверхностей .матрицы и пуансона., вверх и вниз от.поверхности раздела, проход щей через точку 0. Фланец издели  перемещаетс  вверх как жесткое тело, а донна  часть изгибаетс  под действием сжимающих и раст гиваю щих напр жений, причем тогацина ее на данной стадии деформировани  не изме н етс . После этого одновременно с деформ рованием стенки создают услови  дл  направленного течени  материала из д ной части к стенкам издели  в услови объемного напр женного состо ни  все стороннего сжати . В момент одновременного деформиро вани  стенок и донной части издели  обеспечиваетс  положительное дей ствие сил трени  не только между поверхност ми стенки и инструмента, но и между поверхност ми донной части издели  и инструмента, так как пластически деформируемый материал полностью контактирует с рабочими поверхност ми инструмента; это обеспечивает деформирование стенок и дон ной части издели  в услови х объемно го напр женного состо ни  всестороннего сжати  при направленном течении материала из донной части к стенкам 4здели . Испытани  проводились на универсальной машине ГРМ-1 усилием 50 тс и кривошипном прессе модели КБ-23-26 усилием 40 тс. Полые издели  с фланцем и дном, толщина которого меньше толщины фланца, получены из предварительно выточенных на токарном стане круглых заготовок толщиной 10 см из алюмини  марки АДО. В экспериментальном штампе осуществл ли формообразование чашеобразного углублени  в услови х двухосного раст жени , формообразование стенок издели  в услови х объемного напр женного состо ни  всестороннего .сжати , одновременное деформирование стенок и донной части издели  в услови х объемного напр женного состо ни  всестороннего сжати  при угле конусности наружной поверхности стенки издели , равном 20-60° и полуразности между большим диаметром наружной поверхности стенки и меньшим диаметром внутренней части издели  не более 0,6-1 толщины исходной заготовки. Предлагаемый способ формообразовани  полых изделий позвол ет улучшить качество изготавливаемых деталей и снизить расход материала не менее чем на 30% на каждой детали . Формула изобретени  Способ изготовлени  полых изделий в штампе преимущественно из листовых заготовок, при- котором на загот овке первоначально формуют чашеобразное углубление путем двухосного раст жени  металла, затем осуществл ют формообразование стенок издели  путем объемного всестороннего сжати  металла, заключенного в полости между стенкс1ми и пуансоном отличающийс  тем, что, с целью экономии металла и улучшени  качества,дополнительно производ т одновременное деформирование стенок и донной части издели  путем объемного всестороннего сжати  металла. Источники информации, прин тые во внимание при э.кспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 56436, кл. В 21 D 22/05, 1959.
2. 2. Патент ЧССР № 52495, кл. В 21 D 22/20, 1953 (прототип).