Способ изготовления полых двухслойных изделий

,обраного ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(56) 1. Валиев С,А. Комбиниро глубокая вытяжка листовых мат .лов. Машгиз, 1973, с.119 (про (54)(57) 1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИИ ПОЛЫХ ДВУХСЛОЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ с наружным расположением более прочного слоя путем вытяжки с утонением плос ких заготовок пуансоном в рабочее.ЯО, 45 А о стие матрицы, о т л и ч а ющ с я тем, что, с целью увеличен рочности соединения слоев издел первоначально осуществляют неполную вытяжку одной заготовки из более прочного материала на глубину не меньше суммы толщин заготовок, расстояния от зеркала матрицы до ее калибрующего пояска и радиуса пуансона, а затем на полученный полуфабрикат укладывают другую заготовку и производят их совместную вытяжку.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увеличестепени деформации, на поверхь заготовки менее прочного слоя, щенную к заготовке более проч-.слоя, наносят смазку.Изобретение относится к обработкеметаллов давлением, а именно к листовой штамповке, предназначено дляполучения полых двухслойных изделийи может быть использовано в приборостроении, машиностроении и химической промышленности.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления полых двухслойных изде Олий с наружным расположением болеепрочного слоя путем вытяжки с утонением плоских заготовок пуансономв рабочее отверстие матрицы Г 11.Прочность соединения слоев в изде лии, полученном известным способом,определяется коэффициентом трения награнице раздела слоев,а также величинойнатяга, который образуется в результате упругого пружинения слоев послесовместной пластической деформациии зависит от соотношения величин модулей упругости материалов слоев.Прочность такого соединения невысокадаже при специальной подготовке контактных поверхностей.Цель изобретения - увеличениепрочности соединения слоев иэделияи увеличение степени деформации.Для достижения поставленной целив способе изготовления полых двухслойных изделий с наружным расположением более прочного слоя путем вытяжки с утонением плоских заготовокпуансоном в рабочее отверстие матрицы первоначально осуществляют 35неполную вытяжку одной заготовкииз более прочного материала на глубину не меньше суммы толщин заготовок, расстояния от зеркала матрицыдо ее калибрующего пояска и радиуса 40пуансона, а затем на полученный полуфабрикат укладывают другую заготовку и производят их совместнуювытяжку.При этом, с целью увеличения деФормации, на поверхность заготовкименее прочного слоя, обращенную к заготовке более прочного слоя, наносят смазку.На первом этапе, когда производят неполную вытяжку заготовки более50 прочного слоя, толщина стенки обеспечивается величиной заданного зазора 2 между пуансоном и матрицей. На первой стадии второго этапа проис 1ходит вытяжка заготовки менее прочного слоя. В этот период предварительно вытянутый полуфабрикат служит матрицей и толщина стенки заготовки менее прочного слоя обеспечивается величиной зазора между стенкой полуфабриката и пуансоном. После того, как дно заготовки менее прочного слоя коснется дна полуфабриката, происходит совместная деформация обеих заготовок. 05 Если на первом этапе вытяжки и в начальной стадии второго этапа, когда происходит раздельное деформирование заготовок, толщину стенки каждого иэ слоев можно регулировать размерами инструмента, то на завершающей стадии второго этапа, когда происходит совместная вытяжка с утонекием обеих,заготовок соотношение толщин слоев зависит от соотношения механических свойств материалов слоев, Слой из материала с меньшей величиной предела текучести получает большую деформацию, и чем больше разностьпределов текучести материалов слоев, тем большую деформацию, получает более мягкий материал при совместном деформировании. В результате этого вначальный момент совместного деформирования заготовок происходит перераспределение толщин слоев, приводящее к образованию уступа на границе раздела, который обеспечивает надежное соединение слоев.Прочность соединения слоев определяется как высотой уступа, так и его расположением на образующей изделия.При заданном соотношении механических свойств материалов слоев высоту уступа можно изменять, изменяя величину зазора Е, на первом этапе вытяжки. Расположение уступа на образующейизделия определяется глубиной частично вытянутой заготовки более прочного слоя.Предельная степень вытяжки двухслойного изделия по описываемому способу ограничивается величиной предельной степени вытяжки менее прочного внутреннего слоя. Это объясняется следующим. В начальной стадии второго этапа,когда происходит вытяжка заготовки менее прочного внутреннего слоя, полуфабрикат служит матрицей. До моментасоприкосновения донных частей обеихзаготовок происходит скольжение заготовки внутреннего слоя по частично вытянутой заготовке более прочного наружного слоя, В этот период вытяжки в заготовке внутреннего слоя происходит обра зова ние и развитие опасного сечения в месте перехода днав стенку. Как известно, величина предельной степени вытяжки определяется соотношением нагрузки на опасное сечение и его несущей способностью. Силы трения, возникающие между заготовками на этой стадии процесса вытяжки, в значительной степени увеличивают нагрузку на опасное сечение,.а следовательно, приводят к снижению предельной степени вытяжки. Поэтому для увеличения предельной степени/ вытяжки заготовки менее прочного: внутреннего слоя, а следовательно, и всего двухслойного изделия, следует наносить смазку на контактную поверхность заготовки внутреннегослоя.На фиг, 1 показано положение заготовки наружного слоя в конце этапа неполной вытяжки с утонением стенки; на фиг. 2 - взаимное расположение заготовок в начальный момент вытяжки заготовки внутреннего слоя; на фиг. 3 - то же на стадии вытяжки заготовки внутрелего слоя; на фиг.4- то же наружного и внутреннего слоев в момент начала совместной вытяжки; на фиг. 5 - готовое иэделие. 10П р и м е р. Способ изготовления полых двухслойных изделий опробован в лабораторных условиях на универсальном вытяжном штампе с гидравлическим прижимом. В опытах использу ют радиальную матрицу с диаметром калибрующего пояска 3=33 мм и радиусом вытяжного ребра 7 мм и заготовки из листовой стали 08 кп толщи- . ной 5(=0,8 мм и листового алюминия АД 1 М толщиной 5 =0,8 мм. Неполную вытяжку стальной заготовки производят на глубину Н=18 мм с величиной одностороннего зазора 2 =0,6 мм (диаметр пуансона 3=31,8 мм, радиус 25 закругления рабочей кромки пуансона т,п = 4 мм). На частично вытянутую заготовку укладывают плоскую эаготовку иэ алюминия и производят окончательную вытяжку с величиной зазора 22 =1,2 мм (диаметр пуансона 3=30,6 мм, %п= 4 мм ). Полученные двухслойные изделия разрезают по диаметральному сечению вдоль образующей и готовят шлифы, по которым на микроскопе БМИЦ измеряют высоту уступа на границе раздела слоев. Высота уступа составляет с =0,15 мм.Для определения влияния смазки на предельную степень вытяжки производили две серии опытов: в первой серии смазка на контактные поверхности заготовок не наносилась, во второй серии на контактные поверхности заготовок наносили смазку (Укринол 5/5 ). Предельная степень вытяжки составляла в первом случае К=1,60, а во втором - К=1,73. Предлагаемый способ обеспечивает надежное соединение слоев в двухслойных полых изделиях с наружным расположением более прочного слоя, не требует специальной подготовки контактных поверхностей заготовок и позволяет повысить предельную степень вытяжки.1088845 оставитель О.Матв ехред Т.,дубинчак Корректор С. Шекмар акареви кто аз 2767 филиал ППП "Патент", г.увгород, ул.Проектная, 4 9 Тираж 79ВНИИПИ Государственпо делам изобрете113035, Москва, Ж"35 Подписноего комитета СССРй и открытийРаущская наб., д. 4/5