Способ изготовления полых деталей

С 0403 СоветскихСецналнстнческнхРеслрблнк ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53)М. Кл. В 21 ) 5/06В 21 К 21/02 с присоелинением заявки Рй ВаударстеаииыН комитет СССР вв далем кэебретеиий в открытий(23) Приоритет Опубликовано 07, 02. 82, Бюллетень М 5 Цата опубликования описания 07, 0232(7) Заявит Уфимский авиационный институт им.) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ ЦЕТАЛЕИ ит иэ коничес еского пуансо телем 3. Верх оснащена съем ти установлен ой мата 2, оснаяяиком 4,выталкиИзобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для выдавливания изделий типа стаканов и полусфер,Известен способ изготовления полых конических изделий, согласно которому вначале получают цилиндрический стакан, а затем обжимают его на конус 11.Недостатком этого способа является неоднородность механических свойств по высоте получаемых изделий из-за различной степени деформации по высоте детали при обжиме на конус,Наиболее близким решением к предлагаемому по технической сущности и: достигаемому результату является спо" соб изготовления полых деталей об" ратным выдавливанием, при котором эаготовка деформируется коническим пуансоном в конической матрице 2.Недостатком данного способа является резкое снижение стойкости штам ла из-за появления высокого гидростатического давления металла в донной части конической матрицы.Целью изобретения является снижение усилий деформирования и увеличение стойкости штампов при изготовлен нии полых деталей.Поставленная цель достигаетсятем, цто в способе изготовления полыхдеталей, включающем предварительнуюи окончательную штамповку обратнымвыдавливанием в процессе окончательной штамповки иэ донной части заготовки ее материал вытесняют в компенсатор прямым выдавливанием.Способ реализуется в изотермичес" 5ком шт ампе, показанном на Фи г. 1.На- фиг. 2 а,б показаны эпюры напряжений от давления металла на стенкиштампа.Штам состорицы 1 и конич нщенных нагрева нчасть матрицы на в донной часватель 5 с каналом для выпуска металла и стопором 6 для перекрытия каналаа,Пример осуществления способа.Заготовку 7 в виде усеченного конуса,например, из алюминиевого сплава 01420 помещают в коническую матрицу 1, а сверху подводят коническийпуансон 2. Нагрев штампа и выравнивание температуры после технологических открываний производят посредствомнагревателя 3. После нагрева штампаи заготовки 7 до 450 +10 С и выдержки при этой температуре в течение15 мин производят обратное выдавливание заготовки 7.В процессе выдавливания металлпоступает вверх между матрицей 1 ипуансоном 2, а также вниз в канал,выполненный и выталкивателе 5 и закрытый стопором 6, При достижениистопора 6 металл останавливается, адальнейшее выдавливание идет вверхпри Формировании стенок детали 8.При увеличении отношения высоты Н 25детали к ее толщине 5 происходитувеличение перепада гидростатического давления металла на стенкиинструмента по высоте. Под пуансоном2 в донной части матрицы 1 гидростатическое давление металла Ъыше,чем в верхней части детали 8. Заметным этот перепад становится при отношении -4, характерном для начаНла контактного трения металла остенки инструмента. Пр достижениивеличины соотношения- = 10 производят снятие гидростатического давления металла в донной части матри"цы 1 посредством открытия канала ввыталкивателе 5 стопором 6, В результате этого схема выдавливания изменяется. Дальнейший набор высоты Нпроисходит в основном для набраннойтолщины 5, Одновременно происходитвыдавливание металла вниз через канал в выт ал ки в ат ел е 5.После выдавливания вначале отводятвыталкиватель 5 вниз для освобождения пресс-остатка в канале, затемотводят пуансон 2 в верхнее положе"ние. Готовую деталь 8 извлекают изматрицы 1 посредством выталкивателя5 после отведения сьемнр ка 4 в верхнее положение. Для уменьшения потреб 55ного усилия управления стопором 6при открытии канала в выталкивателе 5 и регулировании сечения канала. целесообразно отключать рабочее перемещение пуансона 2, а также производить выдержку до 5 мин штампа без нагрузки с целью релаксации напряжения.На фиг. 2 а показана эпюра напряжений от гидростатического давления металла на стенки штампа до открытия канала в. выталкивателе 5. Максимальное напряжение действует в донной части матрицы 1 под пуансоном 2На фиг.2 б дана эпюра напряжений после открытия канала, В этом случае напряжение в донной части матрицыа наибольшее апржн б сместилось вверх по ординате до Ь у " текущая частота, причем йзависит от проходного сечения канала в вытал" кивателе 5. При увеличении расхода металла через канал и увеличиваетУся, а напряжение в донной части мат" рицы ь уменьшается, однако наибольшее значение Ьу не превышает значения Ну = - Н при наименьшем значении2что подтверждается эксперимен" тальными данными при выдавливании ко" нического стакана из заготовки в виде полого усеченного конуса, при свободном истечении металла как ввер, так и вниз.Таким образом, по сравнению с известным способом, снижается усилие деформирования и увеличивается стойкость штампов.Формула изобретенияСпособ изготовления полых деталей,включающий предварительную и окончательную штамповку обратным выдавливанием, отличающийсятем, что, с целью снижения усилиядеформирования и увеличения стойкости штампа, в процессе окончатель"ной штамповки из донной части заготовки ее материал вытесняют в ком-пенсатор прямым выдавливанием.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Японии У 4841838,кл, 12 С 056(В 21 К), 1972.2, Сторожев И.В., Попов Е.А.Теория обработки металлов давлением,изд-е 4 е, переработанное и дополненное И., Иашиностроение, 1977,с. 306, р7.42 (прототип).