Устройство для формовки полых изделий с отводами с использованием эластичного наполнителя

(19) 111) 1 СПУБЛИ 51) 4 С 37/29 В 21 Э 22 10 ЫИ КОМИТЕТ СССР ТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ГОСУДАРСТ 8 ЕННПО ДЕЛАМ И ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Письмен А, Кани 088,8) СССР 1974(21) 3990187/25-27 (22) 21.10.85 (46) 15.05.87, Бюл, В 18 (72) С. А, Эрбейгель, Э, И. ный, А. Г, Калиниченко и Ю,шов (53) 621.983,07:621,643063 (56) Авторское свидетельств Ф 582026, кл. В 21 С 37/29,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМОВКИ ПОЛЫХИЗДЕЛИЙ С ОТВОДАМИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМЭЛАСТИЧНОГО НАПОЛНИТЕЛЯ(57) Изобретение относится к областиобработки металлов давлением с использованием эластичного наполнителя и мопет быть использовано при изготовлении деталей из особотонкостенных трубных заготовок, например иэ131 алюминиевых сплавов, Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет обеспечения формовки тонкостенных заготовок и повышение качества, Данная цель достигается за счет создания давления эластичного наполнителя (Н) на формообразующую деталь, равного потребному, а также за счет создания оптимального усилия подпора дна формуемого отвода, Устройство содержит матрицу с полостью, в которой размещается заготовка, с помещенным в нее Н, пуансоны осадки, в которых со стороны, контактирующей с Н, выполнены глухие цилиндрические полости. В матрице также содержится полость отвода, в которой имеется силовой элемент в виде вкладыша из эластичного материала, При перемещении пуансонов осадки происходит одновре 0063менно с сжатием Н и осевое сжатие заготовки. Н при достижении величины внутреннего давления, потребного для формообразования, будет частично заполнять цилиндрические компенсационные полости пуансонов осадки. Силовой элемент, размещенный в двухступенчатой полости отвода матрицы, будет осуществлять подпор дна формируемого отвода. Оптимальные параметры формообразования достигаются путем правильного выбора геометрических размеров входного диаметра цилиндрической компенсационной полости пуансонов осадки Ри диаметра меньшей ступени полости отвоа матрицы Рпо,: 05 - Рв поп.п /с 0,65 и 0,6 й Рцою,м,РекаОф 8 ф где РР - соответственно диаметры наполнителя и вкладыша. 1 з,п, ф-лы 2 ил.Изобретение относится к обработке металлов давлением путем использовании эластичного наполнителя и можетбыть применено для изготовления деталей из тонкостенных заготовок, 5 выполненных, например, из алюминиевых сплавовЦелью изобретения является расширение технологических возможностей за счет обеспечения формовки тонкостенных заготовок и повышение качества за счет создания оптимального внутреннего давления на заготовку и достаточного подпора донной части отвода.На фиг. 1 изображено устройство в исходном и рабочем состояниях; на фиг. 2 - результаты экспериментов по определению оптимальных диаметров цилиндрических компенсационных полостей в пуансонах осадки и полости отвода матрицы,Устройство содержит разъемную матрицу 1 с полостью, в которой установлены пуансоны осадки 2 и 3, выполненные со стороны, обращенной к наполнителю 4 в виде цилиндра, с глу-. хими компенсационными полостями 5 с входным диаметром Рдля выхода излишнего объема наполнителя. 2Полость отвода матрицы 6 выполнена сквозной двухступенчатой с диаметром меньшей ступени Р и п, вэтой полости смонтирован узел подпора, состоящий из подпорного пуансона 7 и силового элемента в видецилиндрического эластичного вкладыша 8.Устройство работает следующимобразом,Заготовку с помещенным в нее наполнителем 4 из эластичного материала располагают в полости матрицы 1.При перемещении пуансонов осадки 2и 3 одновременно со сжатием эластичного наполнителя происходит осевоесжатие заготовки и формообразованиеотвода, При этом перемещаемый с торцов заготовки эластичный наполнитель4 частично сжимается, а частично заполняет объем формируемого отвода,При достижении внутреннего давления, создаваемого эластичным наполнителем 4, величины потребного дляформообразования одновременно с формовкой отвода происходит заполнениецилиндрических компенсационных полостей пуансонов эластичным наполнителем 4. Для особотонкостенных заготовок, например, из алюминиевых(4) сплавов, как показывают приведенныеэксперименты, входной диаметр цилиндрической компенсационной полости вэтом случае должен удовлетворять соотношению 0 5- - 0 650 в п . п,напгде Р - диаметр цилинв.поп. и,дрическоикомпенсационной полости пуансона осадки;) Ирп - диаметр наполнителя,Кроме того, при формообразованииизделий из, например, алюминиевыхсплавов из-за их низкой собственнойпрочности особенно важно организовать правильный подпор дна формуемогоотвода. В устройстве для этой целииспользуется силовой элемент в видеэластичного цилиндрического вкладыша, размещенного в полости отводаматрицы,При этом для тонкостенных алюминиевых заготовок значение диаметраменьшей ступени полости отвода матрицы определяется из неравенства где 0, - диаметр меньшей ступени 30полости отвода матрицы;0- диаметр вкладыша,Для обоснования неравенств (1) и 12) были проведены эксперименты по продавливанию цилиндрических бужей из полиуретана марки СКУЛ диаметром 34,4 - 140 мм через проходные сечения кольцевых фильер, Результаты экспериментов и эскиз экспериментального приспособления показаны на 40 фиг. 2, причем по оси У отложено давление полиуретана, рассчитываемое как отношение усилия сопротивления проталкиванию к площади эластичного бужа, а по оси Х - деформация эластичного бужа Пнап ПсРГ =1 ООХ Пнап где 0- соответственно дианрпсР,метры наполнителя ифильеры,Неравенства (1) и (2) устанавливались на основании проведенных эк 55 спериментов, а также значений, потребных для формообразования и подпора давлений и усилий, рассчитываемых по известным формулам,4 Потребное для формообразования давление и определяют какс = 0136 + 1 15бЯи 5 Пбнап,где 0 - предел текучести материалазаготовкиПри этом особотонкостенными считаем заготовки с толщиной стенкиЯ = 0,8 - 1,5 мм и наружным диаметром П = 30 - 140 мм,При Я /) цап =0 01 0 03 особотонкостенных заготовок и Бз =9 кг/см(среднее значение для используемыхна практике алюминиевых сплавов)с 1 = 20 - 150 кг/см , Из фиг. 2видно, что укаэанный диапазон давлений обеспечивается выбором фильеры с с, = 38 - 507 для всех используемых на практике значений диаметров наполнителей (34,4 - 140 мм),Этому диапазону деформаций соответствует неравенство (1),Усилие подпора ц и определяютпод,по фон мул еПереходя к давлению в эластичномвкладыше узла подпора, получаем Яо =и -466пог,Вк,Расчеты по формуле (4) дают 25ц пот80 (кг/см ).Из фиг, 2 видно, что указанный диапазон давлений в эластичном вкладыше узла подпора достигается при выполнении неравенства (2),формула и з о б р е т е н и я 1, Устройство для формовки полых изделий с отводами с использованием эластичного наполнителя, содержащее разъемную матрицу с полостью, эластичный наполнитель в виде цилиндра, установленные в полости матрицы пуансоны осадки и смонтированный в полости отвода матрицы узел подпора, состоящий из подпорного пуансона и силового элемента представляющего собой легкодемпфируемый вкладыш, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет обеспечения формовки тонкостенных заготовок и повышения качества, силовой элемент130063 10 гед 0, - диаметр меньшей ступени полости отвода мат" рицы;- диаметр вкладыша. 1 вкпб. О нап у, нГ)ему 4 Составитель НСлепцоваШвыдкая Техред В.Кадар Корректор Г, Решетник Реда каэ 1820/7ВНИИПИ Государпо делам иэо3035, Москва,аж 733 дписн омитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/ вени й ете 35,а роектная, 4 роиэводственно-полиграфическое предприятие од выполнен в виде цилиндра иэ эластичного материала, а в пуансонах осадкисо стороны, обращенной к наполнителю, выполнены глухие цилиндрическиекомпенсационные полости для выходаизлишнего объема наполнителя, входной диаметр которых определяют изсоотношенияО 5- -а- - ( О 651 е.л и, и,ФВО капгде Р - диаме тр цилиндриче скойа. ол, икомпенсационной полости пуансона осадки;диаметр наполнителя,2. Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что полостьотвода матрицы выполнена сквознойи двухступенчатой, при этом диаметрменьшей ступени полости находят нэсоотношения