Способ формообразования деталей

Союз Советских Социалистических Республик(23)Приоритет В 21 О 26/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(54) СПОСОБ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ Изобретение относится к листовойштамповке крупногабаритных деталейтребующих при изготовлении малыхдеформаций.Известен способ формообразования деталей, при котором на заготовку сначала воздействуют статическойнагрузкой, обеспечивающей деформирование в области упругости. Не снимая статической нагрузки, к заготовке прикладывают пульсирующую нагрузку, обеспечивающую стабилизацию деформации 11 .В известном способе достигаемаявеличина упругой деформации меньшетребуемой деформации Формообразования. Дальнейшее увеличение деформации до требуемой величины с одновременным частичным переходом упрус,гой деформации в остаточную пластическую происходит в процессе наложения на статическую нагрузку пульсирующей нагрузки. Таким образом,обработка пульсирующей нагрузкойсопровождает процесс активного упруго-пластического деформирования,т. е. такого, в результате которого возрастает общая деформация материала. Следовательно, в известномспособе наложение пульсирующей на 2груэки на статическую способствует интенсификации деформации.В предлагаемом способе с цельюповышения точности листовых деталей 5 и их качества упругое деформированиепроизводят статической нагрузкойдо заданной конечной величины. Стабилизацию достигнутой деформации осуществляют при постоянном по величи не статическом нагружении, достигнутом при упругом деформировании и пульсирующем нагружении с частотой 1520 кГц. Упругая деформация полностьюпереходит в остаточную пластичес кую беэ приращения общей деформации, т. е. исключительно за счетпроцессов релаксации напряжений. Таким образом, обработка пульсирующимнагружением интенсифицирует только 20 релаксационные процессы (а не дефор"мацию), что ведет к повышению точности листовых деталей и их качества (эа счет снижения внутренних на"пряжений).25 На фиг. 1 схематически показаныдиаграммы .растяжения в координатахдеформации ( с, ) - напряжения (Ъ )эв упругой области (1 - без остаточных напряжений, П - со снятием ос гаточных напряжений) и в упруго-плас.тической области 111. Кривые А соответствуют приложению Формообразующей нагрузки, кривые Б - ее снятию,кривые ф ф Ю У- снижению остаточных напряжений при разной интенсивности ультразвука 3 , причем 3 Е 3"3На фиг. 2 показана возможная схема штамповки детали типа обшивки,Деталь 1 помещают в матрицу 2,закрываемую крышкой 3 через прижим4В полостях корпуса матрицы расположены ультразвуковые головки 5. фСущность способа заключается вследующем,Плоской заготовке детали 1 придают Форму матрицы воздействием Формоабразующего давления Р , возникающего эа счет вакуумирования полостимежду матрицей и заготовкой или поддействием избыточного давления.В детали под нагрузкой возникают упругие напряжения нагружения дщ щ(см. Фиг. 1). Если снять нагрузку,деталь восстановит исходную плоскуюформу. Остаточная деформация будетотсутствовать 6 = 0 (см. Фиг. 1, 1).Уменьшение пружинения, то есть получение конечной остаточной деформации Е, = 0 существующими способами связано со значительным увеличением деформирующего напряжения на величинуАЪ(см. Фиг. 1,11)Обработка ультразвуком под нагрузкой (см. Фиг. 1,. 111) позволяетуменьшить пружинение, причем помере увеличения интенсивности ультразвука от 3 до дц , например,за счет увеличения длительности обработки, остаточная деформация возрастает вплоть до величины, соответствующей Форме матрицы в каждойточке. Требуемый режим обработкиустанавливают по наличию зазоров .4(между деталью и матрицей после снятия нагрузки. Следует учитывать, чтодальнейшее увеличение интенсивностиультразвука может привести к разрушению.Уменьшение остаточных напряженийнаряду с обеспечением высокой точности деталей способствует повышениюих качества. Регулирование интенсивности обработки ультразвуком достигаетсяизменением амплитуды, часто-ты колебаний и длительности обработки.Полное снятие остаточных напряжений возможно при условии совпадения вида и направления деформацийпри Формообразовании и при обработке ультразвуком.Данным способом можно обрабатывать материал в термически упрочненном состоянии, поэтому не требуетсятермообработка и последующая прав- щ ка, что сокращает трудоемкость изготовления деталей и обеспечивает высокие свойства материала.Расширение технологических возможностей способа объясняется малыми потребными деформациями деталей, которые позволяют ограничиться невысоким формообразующим давлением и, следовательно, осуществить беспрессовую штамповку, простотой оснастки,ф отсутствием сопрягаемых поверхностей и необходимости их подгонки возможностью размещения в матрице произвольного количества ультразвуковых головок. Все это допускает обработку деталей практически неограниченных габаритов.Техническая эффективность способа заключается как в расширении технологических воэможностей, так и в повышении точности в 3-4 раза: величина зазоров между деталью и шаблоном уменьшается от 1,5-2,0 до 0,5 мм.Экономическая эффективность определяется тем, что беспрессовый способ позволяет обойтись без уникального мощного оборудования и беэ :штампов, требующих трудоемкой под-, гонки сопрягаемых поверхностей.уНапример, стоимость обшивки размерами 18000 х 1500 х 2 мм при переводе ее с технологии обтяжки на прессе типа РОна предлагаемую технологию сократится на величину амортизации пресса и стоимость доводочных работ.Формула изобретенияСпособ Формообразования деталей, при котором осуществляют упругое деформирование статическим нагружением и стабилизацию деформации одновременным воздействием статического и пульсирующего нагружений, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельк повышения точности листовых деталей и их качества за счет снижения внутренних напряжений, упругое деформирование производят до заданной, конеч. ной величины, а стабилизацию деформации осуществляют при постоянном по величине статическом нагружении, достигнутом при упругом деформировании, и пульсирующем нагружении с частотой 15-20 кГц.%Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР" 9 597462, кл. В 21 0 7/00, 1974(прототип),774696 Составитель И. МищенкМорозова Техред М. Табакович орректор Н. ГРигор Редакт писное ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,аз 7596/10 Ти ВНИИПИ Государств по делам изобре 113035, Москва, Я, аж 986нного комитета,СССений и открытий Раущская наб., д.