SU940941A1 - Способ изготовлени изделий и инструмент дл осуществлени способа изготовлени изделий - Google Patents

Description

усили  прессовани , выполненным, например , в виде установленного соосно с пуансоном поршневого силового .цилиндра, и механизмом дл  настройки длины выт жки с утонением стенки, выполненным в виде цилиндра - .компенсатора переменного объема, у которого полость соединена со штоковой полостью поршневого силового цилиндра.

На фиг. 1 изображены схема и инструмент .дл  получени  издели  с внутренней конической поверхностью; на фиг. 2 - схема и инструмент дл  получени  издели  с внутренней ступенчатой поверхностью; на фиг. 3 - схема и инструмент дл  получени  издели  из трубной заготовки; на фиг. 4 - схема и инструмент дл  получени  издели  на пуансоне, перемеш.ающемс  с переменной скоростью, большей, чем скорость ползуна пресса.

Способ изготовлени  изделий осуществл етс  следуюш,им образом.

Заготовку I подают в матрицу 2, получающую движение кругового обкатывани  от специального привода, с помощью пуансона 3, рабоча  часть которого имеет коническую или ступенчатую форму. В начальный момент деформировани  заготовки усилие от ползуна пресса 4 передаетс  через пуансон на дно заготовки. При этом происходит выт жка с утонением стенки на длину не менее наружного диаметра издели . Возможность выт жки с утонением стенки на определенной длине дл  изделий с внутренней конической или ступенчатой поверхностью определ етс  тем, что вблизи донной части издели  степень деформации заготовки обычно мала. В процессе выт жки с утонением стенки край заготовки перемещаетс  относительно пуансона вверх навстречу его движению до упора в торец порщневого силового цилиндра 5, после чего начинаетс  прессование заготовки . При этом измен етс  схема напр женно деформированного состо ни  металла в зоне очага деформации. Из схемы с наличием раст гивающих напр жений она превращаетс  в схему со всесторонними неравномерными с симающими напр жени ми . В результате по вл етс  возможность достижени  весьма значительных степеней деформации металла за переход, что и определ ет осуществимость процесса дальнейшего изготовлени  изделий.

Поскольку на стадии преимущественного прессовани  заготовки скорость выхода металла из обкатывающего инструмента превышает скорость движени  заготовки и пуансона, становитс  возможным сход издели  с пуансона. При этом искривлени  издели  не происходит, поскольку оно при своем сходе направл етс  по части пуансона , выщедшей ранее на стадии выт жки с утонением стенки из матрицы. После оконшпи  деформировани  заготовки ползун

пресса 4 поднимаетс  вместе с пуансоном 3. Во врем  хода ползуна пресса вверх включаетс  подача жидкости в цилиндр 5. Под давлением жидкости щилиндр перемещаетс  вниз, торец его воздействует на заготовку , и она снимаетс  с пуансона. После этого подача жидкости в цилиндр прекращаетс . Возвращение цилиндра в исходное положение осуществл етс  при очередном цикле деформировани  заготовки ее торцом.

В случае изготовлени  издели  из трубной заготовки без дна процесс ведут в такой последовательности (фиг. 3). Вначале

в гидросистеме цилиндра создают давление жидкости, достаточное дл  проталкивани  заготовки 1 в колеблющуюс  матри,цу 2 торцом цилиндра с щелью формировани  внутреннего бурта на конце трубной заготовки . Жидкость в цилиндр подают через запорный клапан 6, нужную величину давлени  жидкости в цилиндре настраивают с помощью регулировочного клапана 7, контроль давлени  жидкости в гидросистеме

осуществл ют с помощью манометра 8.

В заготовку 1 ввод т выступающий из цилиндра 5 пуансон 3 до упора торца цилиндра в верхний край заготовки. При этом нижний край заготовки должен располагатьс  несколько ниже торца пуансона . Необходимую величину вылета заготовки относительно торца пуансона, который определ ет размеры впутреннего уступа иа трубной заготовке, настраивают с ломощью прокладных колец 9, на которые опираетс  гайка 10 цилиндра. При движении ползуна 4 пресса вниз заготовка 1, посаженна  на пуансон 3, вначале подаетс  торцом цилиндра в колеблющуюс  матрицу 2. При этом выступающий конец трубной заготовки свободно обжимаетс , и в ней образуетс  внутренний уступ, в который будет упиратьс  торец пуансона. После этого давление в гидросистеме цилиндра

доводитс  до атмосферного. Поэтому при дальнейщем движении ползуна пресса вниз усилие на заготовку в начальный момент передаетс  пуансоном преиМущественно через образовавщийс  на заготовке внутренний уступ.

Деформаци  заготовки осуществл етс  выт жкой с утонением стенки. В то же врем  при продвижении заготовки в матрицу край ее, перемеща сь вверх навстречу движению пуансона, воздействует на торец цилиндра 5. Последний начинает смещатьс  относительно пуансона. При этом жидкость, наход ща с  в гидросистеме, включа  и цилиндр-компенсатор 11, сжимаетс . Под действием этого в ней развиваетс  определенное давление, величина которого определ етс  настройкой регулировочного клапана 7. Под действием этого давлени  торец цилиндра начинает воздействовать с определенным усилием на

торец заготовки, и процесс выт л ки с утонением постепенно переходит в процесс преимущественного прессовани  заготовки. Цилиндр-компенсатор 11 необходим дл  создани  переменного объема жидкости в гидросистеме. Дл  изменени  объема жидкости служит резьбовой поршень 12. За счет изменени  объема жидкости в гпдросистеме по вл етс  возможность настраивать необходимую длину выт ж1ки с утонением стенки, поскольку разные объемы жидкости обладают различной сжимаемостью . В процессе прессовани  заготовки давление жидкости в гидросистеме может поддерживатьс  посто нным за счет сброса части жидкости через регулировочный клапан 7. В верхнем положении ползуна пресса в гидросистему дополнительно подаетс  определенное количество жидкости. Под ее действием цилиндр 5 перемещаетс  вниз и осуществл ет съем издели  с пуапсона.

Другой вариант осуществлени  способа {фиг. 4) предполагает, что корпус цилиндра 5, прикрепленный неподвижно к ползуну 4 пресса, служит дл  направлени  пуансона 3 при его движении. Перемещение пуансона относительно «орпуса цилиндра может происходить под действием жидкости . При ползуна пресса вниз заготовка 1 подаетс  в колеблющуюс  матррщу 2 пуансоном 3, (который упираетс  в дно корпуса цилиндра. Усилие на заготовку передаетс  пуансоном через ее дно. При этом осуществл етс  выт жка с утонением. Одновременно край заготовки перемещаетс  вверх и упираетс  в торец цилиндра. Процесс выт жки с утонепием переходит в процесс прессовани . С этого момента начинаетс  подача жидкости в верхнюю полость цилиндра. Поскольку скорость истечени  металла на выходе из матрицы по мере деформации заготовки возрастает, скорость перемещени  пуансона измен етс , и дно издели  не отходит от торца пуансона . Вследствие этого исключаетс  искривление оси получаемого издели . Изделие снимаетс  торцом цилиндра 5 в верхнем положении ползуна пресса при подаче жидкости в нижнюю полость цилиндра. При этом пуансон перемещаетс  вверх, торец цилиндра воздействует на заготовку, осуществл   съем ее с пуансона.

Инструмент дл  деформации заготовки I (фиг. 1, 2, 4) содержит матрицу 2, наклоненную иод углом в к оси обработки и получающую движение кругового обкатывани  от ее привода, пуансон 3, получающий движение от ползуна 4 пресса, и цилиндр 5, служаи ий дл  торцового воздействи  на заготовку на стадии прессовани  а также при съеме ее с пуансона. В гидросистему цилиндра вход т также (фиг. 3) запорный клапан 6, предотвращающий обратный выход жидкости из цилиндра, регулировочный клапан 7, обеспечивающий

возможность поддержани  определенного давлени  в цилиндре, манометр 8 дл  контрол  давлени  в гидросистеме. В цилиндре на пуансоне размещены кольца 9, служащие дл  регулировки длины части пуансона , выступающей из цилиндра. Сверху цилиндр закрыт гайкой 10. Цилиндр 5 сообщаетс  с цилиндром-компенсатором 11, снабженным регулировочной пробкой 12.

Цилиндр-компенсатор дл  создани  переменного объема жидкости в гидросистеме , что необходимо при обработке заготовок различных размеров.

Экономический эффект от внедрени 

изобретени  обеспечиваетс  за счет того, что способ позвол ет изготавливать тонкостенные корпусные издели  как с одинаковой , так и с переменной толщиной стеики по высоте, в частности ступенчатые и конические изнутри, с различными по высоте издели  механическими свойствами материала . Возмол ность получени  различных свойств по высоте издели  определ етс  прежде всего изменением схемы напр женно-деформированного состо ни  металла заготовки в зоне очага деформации в процессе ее деформировани . При выт жке с утонением имеет место схема с наличием раст гивающих напр жений, котора  на

стадии прессовани  переходит в схему с неравномерными сжимающими напр л ени ми . Сжимающие напр жени , в отличие от раст гиваюпхих, способствуют уменьшению местных дополнительных напр л ений , возникающих у дислокационных скоплений, которые  вл ютс  концентраторами напр лчени . А это, в свою очередь, приводит к повыщению механических характеристик металла, например, таких, как

относительное и ударна  в зкость .

Дополнительно при переходе от схемы выт л 1ки с утонением к схеме прессовани  измен етс  роль трени  по пуаисону. Трение из активного при выт жке с утонением становитс  равным нулю (в случае перемещени  пуансона со скоростью, равной скорости истечени  металла из матрицы) или реактивным (как, например, в случае перемещени  пуансона со скоростью, Л1еиьшей скорости истечени  металла из матрицы). При этом измен етс  характер течени  металла в сло х заготовки, прилегающих к инструменту, что приводит к различию в

величине остаточных наир л ений по высоте издели . Это также способствует получению переменных механических свойств по высоте издели .

Возможность получени  изделий с переменными механическими свойствами по высоте, в свою очередь, определ ет также возможность расширени  номенклатуры изделий, штампуемых с применением обкатывающего инструмента.

Повышение качества издели  в предлагаемом споеобе определ етс  тем, что гарантируетс  пр молинейность оси издели  при сходе его в пропессе прессовани  с пуансона вследствие того, что изделие с самого начала процесса прессовани  имеет направление по той частн .пуансона, котора  вышла из обкатываемой матрицы на стадии ВЫТЯЖ1КИ с утонением.

Claims (4)

1.Способ изготовлени  изделий, заключающийс  в деформированни с обкаткой трубчатых заготовок, отличающийс  тем, что, с щелью расщирени  номеклатуры получаемых изделий и повышени  их качества , деформирование заготовки на длину не менее ее наружного диаметра ведут выт жкой с утонением стенки, а последующее деформирование осуществл ют одновременно выт ж(кой с утонением стенки и прессованием в торец заготов1ки.

2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что перед выт жкой с утонением стенки у свободного торца заготовки формируют внутренний бурт.

3.Снособ по п. 1, отличающийс  тем, что выт жку с утонением стенки ведут

вдоль оси заготовки со скоростью переменной и большей, чем скорость прессовани  в торец заготовки.

4. Инструмент дл  осуществлени  способа изготовлени  изделий, содержащий матрицу с приводом движени  обкатки и нзансон, отличающийс  тем, что он снабжен механизмом дл  измененн  усили  прессовани , выполненным, например, в виде установленного соосно с пуансоном поршневого силового цилиндра и механизмом дл  настройки длины выт жки с утонением стенки, выполненным в виде цилиндранкомпенсатора переменного объема, у которого полость соединена со щтоковой полостью поршневого силового цилиндра.

Источники информацнн, прин тые во внимание при экспертизе:

1.Кор кин Н. А. и др. Выт жка и волочение трубных изделий в проходном качающемс  инструменте. Журн. «Кузнечноштамповочное производство .Ng 1, 1979,

с. 22-24.

2.Авторское свидетельство СССР № 621427, кл. В 21 D 36/12, 1977 (прототин ).

(риг. 3

Фаг Л