SU874255A1 - Способ получени полых изделий с фланцем - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИИ С ФЛАНЦЕМ

t

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, в частности к способам получени  полых трубчатых изделий с фланцем .

Известен способ получени  полых изделий с фланцем из трубчатых заготовок, при , котором осуществл ют пластическое деформирование в полости, образованной матрицей и оправкой, путем поперечного (радиального ) выдавливани , воздейству  пуансоном на торец заготовки, охватывающей оправку 1.

Недостатком этого способа  вл етс  искажение формы (грибовидность) образуемых фланцев, ухудшающее качество штампуемых изделий.

Известен способ получени  полых изделий с фланцем, включающий формирование фланца поперечным выдавливанием из трубчатой заготовки в полость матрицы и калибровку фланца путем закрытой осадки его в той же матрице 2.

Однако качество изделий, получаемых этим способом недос1;аточно высокое, поскольку в трубчатой части издели  металл заготовки практически остаетс  недеформированным , неупрочненным, с пониженным качеством поверхности.

Целью изобретени   вл етс  повыщение качества изделий.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе получени  полых изделий с фланцем , включающем формирование фланца поперечным выдавливанием из трубчатой заготовки в полость матрицы и калибровку фланца путем закрытой осадки его в той же матрице , одновременно с калибровкой фланца

10 производ т прот жку заготовки, перемеща  ее совместно с матрицей в продольном направлении , причем калибровку фланца и прот жку заготовки осуществл ют по окончании поперечного выдавливани . Прот жка в услови х отсутстви  выдавливани  поз5 вол ет качественно деформировать трубчатую часть заготовки, а осадкой фланца устран ют грибовидность его формы.

На фиг. 1 изображено устройство дл  осуществлени .способа в начальной стадии 20 процесса, разрез; на фиг. 2 - то же, в промежуточной и заключительной стади х процесса , разрез; на фиг. 3 - устройство, общий вид.

Способ осуществл етс  следующим образом .

Заготовку 1 устанавливают в неподвижную матрицу 2 с приемной полостью 3 на оправку 4 до соприкосновени  с полуматрицей 5 и воздействуип- деформирующим пуансоном 6. Начинаетс  деформирование заготовки 1. На первой стадии выполн ют поперечное (радиальное) выдавливание металла в круговую поперечную полость 3 и формообразование фланца. При этом нижн   часть полости заполн етс  быстрее и фланец имеет утонение к периферии, т.е. грибовидную форму . После перемещени  требуемого объема металла в полость 3 поперечное выдавлива-. ние прекращают, т.е. снимают нагрузку со стороны пуансона 6 на верхний торец заготовки . Затем начинают вторую стадию процесса ,на которой осуществл ют закрытую осадку выдавленного фланца и одновременно производ т прот жку заготовки по ее внутренней поверхности с утонением стенки за счет перемещени  матрицы 2 (в направлении движени  пуансона 6 на первой стадии) относительно ступенчатой оправки 4. Осадка происходит при сближении матрицы 2 и полуматрицы 5, т.е. при уменьщении высоты круговой полости 3. Следует отметить, что полость, в которой происходит формоизменение всей заготовки, образована матрицей 2 и оправкой 4 совместно с полуматрицей 5.

Прот жка начинаетс  в тот момент, когда полуматрица 5 пройдет уступ оправки 4а и завершаетс  после обработки заготовки по всей высоте. Так как пуансон на второй стадии не оказывает воздействи  на верхний торец заготовки, то прот жка уступом оправки 4а завершаетс  без образовани  кольцевого заусенца по торцу.

По окончании процесса пуансон 6 и матрица 2 возвращаютс  в исходное положение и изделие удал етс  из матрицы дополнительным перемещением пуансона ( с помощью выталкивателей пресса).

При осуществлении прот жки заготовки относительное движение матрицы, т.е. воздействие уступа оправки 4а на заготовку может быть произведено и движением оправки от отдельного привода.

Размеры уступа оправки выбираютс  такими , чтобы можно было обеспечить наиболее благопри тный процесс прот жки и создать максимальную деформацию без отрыва ланца, что легко рассчитываетс  по существующим методикам дл  прот жки и волочени  полых изделий. Оптимальна  степень деформации при прот жке, т.е. степень утонени  стенки находитс  в пределах . Степень деформации осадки фланца по толщине выбирают в пределах 10-38%.

При деформировании хрупких малопластичных материалов пуансоном 6 может быть приложено усилие противодавлени  к торцу заготовки.

Устройство дл  осуществлени  предлагаемого способа (фиг. 3) содержит подвижную плиту 7, к которой прикреплен контейнер 8 с установленными в нем полуматрицей 5 и матрицей 2 с кольцевой полостью 3.

Внутри контейнера 8 на плите 7 установлена неподвижна  ступенчата  оправка 4 с уступом 4cU расположенным в начальной стадии процесса на уровне верхнего торца полуматрицы 5. Последн   опираетс  на

(j узел подпора, выполненный в виде силовых гидравлических цилиндров 9, размещенных под плитой 7. В верхней подвижной части устройства расположена плита 10, к которой прикреплен пуансонодержатель 11 с пуансоном 6, опирающимс  на силовой гидравлический цилиндр (полость) 12 с регулируемым давлением. В гидравлической системе цилиндра 12 расположены золотник с электронным управлением 13 и два параллельно установленных клапана 14 и 15, настроенных на различные рабочие давлени . К плите 10 может быть присоединена также и матрица 2, котора  при необходимости может быть подпружинена с помощью пружин (или буфера) 16. Дл  запирани  матрицы 2 на стадии выдавливани  устанавливают также ползущки 17, взаимодействующие с копь ми 18, прикрепленными к плите 10. Дл  регулировани  усили  подпора, приложенного к полуматрице 5 со стороны цилиндров 9 в их гидросистеме предусмотрен предохранительный клапан 19 с регулируемым давлением срабатывани .

Устройство работает следующим образом. После установки заготовки на оправку 4 или в матрицу 2 плита 10 с пуансоном 6 перемещаетс  вниз и начинаетс  деформирование заготовки 1, т.е. выдавливание металла в полость 3. На первой стадии процесса давление в цилиндре 12 достаточно дл  создани  деформирующего усили  P|, прикладываемого пуансоном 6 к торцу заготовки 1, а давление в цилиндрах 9-дл  создани  усили  подпора PZ и обеспечени  неподвижности полуматрицы 5.

Дл  подключени  раскрыти  полости 3 под действием усили  распора используют буфер 16 или ползушки 17. После завершени  первой стадии выдавливани  пуансонодержатель 11 входит во взаимодействие с матрицей 2 и начинает перемещать ее вниз. В этот момент срабатывает золотник 13 (например , от сигнала датчика 20, укрепленного 0 на торце пуансонодержател ), и давление в гидродилиндре 12 резко падает благодар  включению в работу клапана 15 с меньшим давлением, срабатывани  или сливу жидкости . Пуансон 6 не оказывает достаточного (либо никакого) давлени  на торец заготовки , и выдавливание металла прекращаетс .

При опускании матрицы 2 и полуфабриката вниз последний проходит уступ 4а на оп равке, в результате чего происходит прот жка заготовки по внутренней поверхности. Так как к полуматрице 5 приложено усилие PI, а матрица перемещаетс  вниз, то происходит осадка выдавленного фланцй;; ;е. уменьшение высоты полости 3. ПолйШЬю осадка может быть завершена в заключительной стадии процесса после выполнени  прот жки и нахождени  полуматрицы на уступ 86 контейнера 8.

После подъема плиты 10 вверх дополнительным перемешением пуансона б вниз (за счет подачи жидкости в полость 12) готовое изделие удал етс  из матрицы. При транспортировке матрицы с позиции на позицию, например, револьверным диском, удаление может быть легко осуществлено на позиции разгрузки.

Предлагаемым способом могут быть получены издели  с фланцем, расположенным в средней части издели , дл  чего достаточно в полуматрице 5 выполнить полость под исходную заготовку.

Таким образом, на первой стадии процесса осуществл етс  поперечное (радиальное) выдавливание, а на второй стадии выполн ют осадку выдавденного фланца и прот жку заготовки перемещением марицы относительно оправки. Это способствует улучщению качества изделий, устранению искажений фланца и упрочнению металла в трубчатой части издели . Значительно снижаетс  шероховатость поверхности издели .

Пример. Цилиндрическую втулку из алюминиевого сплава АМГ-2 наружным диаметром 45мм, внутренним диаметром 30,0мм, высотой 52 мм с фланцем, имеющим диаметр 65,0 мм и толщину 5 мм изготавливают следующим образом.

Предварительно смазанную (животным жиром) трубчатую заготовку диаметром 28,2 и 44,8мм и высотой 56,8мм укладывают в матрицу на оправку с уступом и осуществл ют деформирование; на первой стадии осуществл ют выдавливание- фланца толщиной 7 мм, ход пуансона 9 мм, на второй стадии перемещением матрицы выполн ют , осадку фланца и прот жку заготовки (со степенью утонени  стенки 9,6%).

Усилие выдавливани  на первой стадии процесса составл ет 52000 кГс. Усилие деформировани  (пиковое значение) на второй стадии составл ет 58000 кГс.

Полученные издели  имеют хорощое качество поверхности (шероховатость в пределах 7-8 класса), торцы фланца приобретают плоскопараллельную форму. Вследствие упрочнени  трубчатой части издели  неравномерность деформации поверхностных слоев заметно снижаетс .

Claims (2)

1.Справочник «Холодна  объемна  штамповка . Под ред. Г. А. Навроцкого. М., «кМашиностроение , 1973, с. 91, табл. 1, п.п. 13 и 14.

2.Обзор НИИМАШ «Конструирование штампов дл  холодной объемной штамповки . М., 1976, с. 7.

fO

Фи&.3

/3

Ё