Способ получения отверстий в заготовках и одновременного образования борта

Союз Советски иСоциалистическиеРеслублик О П ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(51) М. КлВ 21 Р 19/00 В 21 Р 35/00 Геаударстееинмй иемитет СССР ао. делам иааеретеннй и етнрмтий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТВЕРСТИЙВ ЗАГОТОВКАХ И ОДНОВРЕМЕННОГООБРАЗОВАНИЯ БОРТА Изобретение относится к технологии штамповки, в частности к способам получения отверстий в заготовках и одновременного образования борта.Известен способ получения отверстий в металлических заготовках с одновременным образованием борта вокруг каждого из них, при котором заготовку укладывают на матрицу и за один ход пуансона осуществляют пробивку отверстия и отбортовку без отхода. Пробивку отверстия ведут коническим пуансоном с углом при вершине в 60, радиус закругления рабочего конца пуансона выбирают в зависимости от свойств материала заготовки, отбортовку отверстия производят в начале процесса конической частью, а в конце цилиндрической частью пуансона, при этом отбортованный материал попадает в кольцевую полость, образованную матрицей и пуансоном 1.Известный способ не позволяет получить высокий борт с толстой стенкой, так как отверстие, получаемое при пробивке материала коническим пуансоном, имеет рваный край, который не выдерживает значительных тангенциальных растягивающих напряжений, возникающих в процессе отбортовки,2Наиболее близок к предлагаемому потехнической сущности способ получения отверстий в металлических заготовках и одновременного образования борта вокруг каж дого их них, при котором на заготовку воздействуют с двух противоположных сторон двумя инструментами, С одной стороны за.готовки на участке, соответствующем получаемому отверстию, к ней прилагают усилия, направленные вдоль оси отверстия, кроме того, нагревают заданный участок заготов ки путем сообщения относительного вращения заготовке и одному из инструментов 12.Однако известный способ имеет невысокую производительность, борта получаются невысокими и имеют неравномерную толшиЦель изобретения - увеличение высотыборта и повышение производительности процесса.В описываемом способе это достигаетсятем, что с другой стороны заготовки в течение всего рабочего цикла на участке, соответствующем получаемому отверстшо и бор.ту, к ней дополнительно прикладывают усилия, направленные (вдоль оси отверстия) противоположно основному усилию.3К йлоскости заготовки на участке, охватывающем получаемый борт, со стороны,противоположной борту, может быть прило" - жено усилие, параллельно направленное основному усилию, создавая сжимающие напряжения в материале борта.На фиг. 1 показаны заготовка и инструментм(вращающийся и постунательно перемещающийся пуансон и неподвижная опора) в исходном положении; на фиг. 2 -то же, в начальной и конечной стадиях образования отверстия и борта; на фиг. 3 -заготовка и инструменты (вращающаяся опора и поступательно движущийся пуансон) в исходном положении; на фиг. 4 --" то же, окончание процессаПример 1, Заготовку 1 помещают на жест кую неподвижную опору 2 и прижимают кней пуансоном 3. К нижней поверхности затотовки прилагают осевые усилия, направленные противоположно усилиям пробивки, например, воздействуя на нее сжатым резиновым буфером.Пуансону 3 сообщают вращательно движение, и в результате трения торца пуансона о поверхность неподвижной заготовкипроисходит локальный нагрев заготовки, облегчающий процесс пластической деформации материала между торцом пуансона и- поверхностью неподвижйой опоры 2.Вытесняемый при этом в сторону движе"нйя пуансона материал перетекает на боковую поверхность и перемещает заготовку в направлении противоположном движению пуансона, На образовавшийся борт действуют растягивающие напряжения, в результате чего стенки борта утоняются, а высота борта увеличивается. Во избежание чрезмерного утончения борта к заготовке приютадываютусилия, действующие в направлении усилий пробивки и вызывающие в материале стенок борта сжимающие напряжения. Для получения борта равномерной тол- -щины указанные усилия прикладывают после того, как высота формуемого борта достигнет примерно половины готового борта.На последней стадии процесса металл" полностью вытесняется из промежутка между торцом пуансона 3 и поверхностью неподвижного упора 2.При обратном ходепуансона производится"съем изделия с пуансона под действием усилий, вызывающие смещение напряжейия в стенках борта.Описываемый способ опробован на листовой латуни толщиной 2 мм. Получение иотбортовка отверстий проводились на свер" лильном станке при скорости вращения3000 об/мин и удельном давлении 2 - 5 кг/мм,Получены отверстия диаметром 4 мм с бортами высотой 4,9 мм,Способ может быть использован для получения панелей с резьбовыми отверстиями, в частности, в радиотехнической промышленности, и позволит сократить расходметалла на панели за счет увеличения высоты участков с бортами и уменьшениятолщины всей панели.Пример 2. Заготовку 1 помещают навращающуюся опору 2 и прижимают к ней пуансон 3 с определенным усилием. Опоре 2сообщается вращательное движение с определенной угловой скоростью. В результате тепловыделения за счет трения и действия осевой нагрузки металл заготовки 1 в области контакта с вращающейся опорой 2 под/вергается деформации и вытесняется в ра 16 диальном направлении в образующийся бортПроцесс заканчивается при полном вытеснении металла из-под торца пуансона 3.Описываемый способ опробован в широкой комбинации скоростей вращения и удельных нагрузок, обеспечивающих удельную тепловую мош,ность трения, необходимую для нагрева металла заготовки дотемпературы, соответствующей интервалу его горячего деформирования.Испытания проводились на фрезерном щ станке.Жесткая опора зажималась в шпинделе, который вращался со скоростью о = =1200 об/мин, пуансоном, закрепленным в столе, имеющем специальный пневматический привод, создавались удельные нагрузки 2 - 5 кг/мм. В результате испытания влистовой заготовке из ст. 3 толщиной 1 =4 мм, получено отбортованное квадратное отверстие со стороной а=5 мм, при этом наружный диаметр борта 0=9 мм, а высота борта В=4 мм.Использование описываемого варианта.Способ обеспечивает возможность получения отверстий с бортами, воспроизводя- щих любую конфигурацию плоского рабочего торца пуансона, Кроме того, использо вание нагрева со сторбны опоры позволяетизбежать гратообразования на поверхности заготовки, обращенной к пуансону при внедрении инструмента, Предлагаемый способ дает возможность получить чистоту стенок отверстия, практически равную чистоте обработки боковой поверхности пуансона.В случае неполного вытеснения металлазаготовки из-под пуансона предлагаемый способ позволяет поЛучитьглухие полости, высота стенок которых превышает толщину ,ц заготовки.Для реализации описываемого способаможно использовать машины для сваркитрением и токарные станки, серийно выпускаемые в промышленности.Формула изобретенйя1. Способ получения отверстий в заготовках и одновременного образования борта вокруг каждого из них, при котором на заготовку воздействуют с двух противоположных сторон двумя инструментами, с одной стороны заготовки на участке, соответствующем получаемому отверстию, к ней прилагают усилия, направленные вдоль оси отверстия, кроме того, нагревают заданный участок заготовки путем сообщения относительного вращения заготовке и одному из инструментов, отличающийся тем, что, с целью увеличения высоты борта и повышения производительности процесса, с одной стороны заготовки в течение всего рабочего цикла на участке, по меньшей мере, соответствующем получаемому отверстию и борту, к ней дополнительно прикладывают усилия, направленные противоположно основному усилию. 72116962. Способ по п. 1, отличающийся тем, чток плоскости заготовки на участке, охваты-вающем получаемый борт, со стороны, противоположной борту, прикладывают усилие,параллельно направленное основному усилию, и создают сжимающие напряжения вматериале борта.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Романовский ь. П. Справочник по хо-лодной штамповке. Л., Машиностроение,10 1971, с, 283, фиг. 237 (б).2. Патент Японии20371, кл. 12 С 501,опублик. 4.07.70 (прототип).едактор Г. Нечаевааказ 37/8 Состави Техред К Тираж 9 И П И Государе но делам изоб Москва, Ж -ППП Патент, тель В. Гр/ комитета и открыт шская наб од, ул. П ректор В писное СССР ийд. 4/5 роектная