Способ осесимметричной гидростатической формовки

(51)5 В 21 В ГОСУДАРСТВЕННЫпо изовРетениямпРи Гннт сссР НОМИТЕТотирытиямщ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ о СССР 02,06,078 (Я/В) ) + 10,42 нр 75; е 1(Б/в) = 25(71) Московский институт сталисплавов(56) Авторское свидетельствР 419280, кл, В 21 В 26/02,(54) СПОСОБ ОСЕСИММЕТРИЧНОЙ ГИДРОСТАТИЧЕСКОЙ ФОРМОВКИ(57) Изобретение относится к обраб Изобретение относится к обработкеметаллов давлением и может быть использовано прн осесимметричнай гидростатической Формовке листовых заготовокЦелью. изобретения является повыше ние качества получаемых изделий путем уменьшения их разнотолщинности,На чертеже представлено устройство, реализующее способ,На чертеже введены обозначения:1 - верхняя матрица; 2 - труба дляподачи масла; 3 - исходная заготовка;4 " заготовка в процессе деФормирования; 5 - масло; 6 - нижняя матрица,7 - подпор; 8 - элементы для заданиятребуемого расстояния от зеркала матрицы до рабочей поверхности подпора,Давление в зависимости от расстояния между зеркалом матрицы и рабочейповерхностью подпора определяетсяиэ следующих соотношений(1) ке металлов давлением и может бытьиспользовано при осесимметричной гидростатической Формовке листовых заготовок. Цель изобретения - повышение качества получаемых изделий путем уменьшения их разнотолщннности,Определяют величину Формообразующего давления в зависимости от расстояния от зеркала матрицы до рабочей поверхности подпора и от диаметра Формообразующей полости матрицы, Дляэтого приведена математическая зависимость, 1 ил. Д (Б/В) = -0,556 (Б/В) + 0,1 после удаления подпора давление абочей среды составляет 0 95 с р с С 97, (2 Р- гидрос тат нч еско е давлениежицкости на заготовку;- предельно допустимое гидростатическое давление жидкости. на заготовку;- глубина нахождения подпора; - диаметр Формообразующей полости матрицы, 1555022Выбор необходимого давления жидкости, определяемого выражением (1),позволяет перераспределить усилиядеформирования по толщине заготовкивдоль ее радиуса с использованием5подпора таким образом, что после удаления подпора наблюдается плавноеувеличение толщины полуфабриката отпериферии к центру вдоль радиуса.Врезультате последующей деформацииразнотолщинной заготовки происходитпоследующее ее утонение, интенсивность которого нарастает от периферии к цептру, При достижении условия(2) происходит выравнивание толщиныизделия во всех точках вдоль его радиуса. При максимальном по модулюзначении А(Л/В) разнотолщинность непревосходит 1-2 Х,20В случае нагружения до давлений,которые больше (меньше),чем требуются по условию (1), не будет плавного увеличения толщины в точках вдольрадиуса в направлении от периферии 25к центру, Такая разнотолщинность заготовки не может быть полностью устранена и после выполнения условия(2) после удаления вкладыша, Всеэто сказывается на надежности изделия в ходе последующей эксплуатации.Невыполнение условия (2) также приводит к увеличению разнотолщинности,причем при выполнении условия (1) инагружении до давления меньшего,чемтребуется по условию (2), будет наблюдаться увеличение толщины изделияот периферии к центру, а при нагружении до давления большего, чем требуется по условию (2), будет наблюдаться увеличение толщины изделияв обратном направлении,Возможно как непрерывное, так идискретное перемещение подпора в диаи аз оне О, 1 Б/Э О, 25. В случае дискретного перемещения подпора на заданные следует задаться величиной иколичеством фиксированных положенийподпора в матрице, и должно бытьне меньше 5, а подпор должен фикси,роваться равномерно в диапазоне0,1Я/О0,25, В противном случаене произойдет необходимого распределения толщин в точках вдоль радиусаполуфабриката, что в итоге скажетсяна разнотолщинности готового изделия, 55Выбор зависимости для определениядавления жидкости производится экспериментально путем гидростатической вытяжки алюминиевых листовых заготовок: 1 - марка АД 1, размер 160 хх 160 х 0,7550,780 мм; 2 - марка Аб,размер 160 х 160 х 0,82-0,86 мм и стальных заготовок марки Х 18 Н 9 Т,размер160 х 160 х 0,98 - 1,0 мм на матрицах свнутренничи диаметрами 80 и 100 мм,Устанавливать вкладыш при Я/й 0,невозможно, так как требуется значительное давление, которое не всегда достижимо, Б/Л0,25 недопустимо,так как возникает такая разнотолщинность заготовки, которая не устраняется при дальнейшем деформировании,Зафиксировав подпор на определенной глубине, нагружают до определенного давления, Смещают подпор надругую глубину и вновь нагружают додругого определенного давления, После удаления подпора изменяют гидростатическое давление с шагомР =2= 0,5 кг/см до разрушения. При этомпосле каждого давления производятзамер толщины по точкам вдоль радиуса заготовок. Путем математическойобработки полученных экспериментальных данных получают соотношения (1)и (2), Так как полученные экспериментальные точки не поддаются описаниюодним выражением на всем интервалеизменения Б/В, то принимается разбиение Б/О на два интервала: 0,1Я/Э0,175 и О, 175 Б/Б 0,25, для каждого из которых получено отдельноевыражение Г(ЯВ).Способ осуществляется следующимобразом.Для дискретного процесса задаются п, а для непрерывного процессаследует разбить диапазон измененияЯ/Э на участки с шагом ЬР 0,05.В обоих случаях необходимо по Формулам (1) и (2) рассчитать необходимые интервалы изменения при фиксированных ЭБ, Р , При осуществлеМ.нии процесса необходимо строго следить за тем, чтобы Р и Я/Э находились в определенных диапазонах какна этапе деформирования с подпором,так и без него,П р и м е .р 1. Иэ листовой алюминиевой заготовки (марка АД 1,размер 160 х 160 х 0,780 мм) получают выпуклую Форму на матрице с внутренним диаметром 80 мм, В качествесреды, создающей давление на заготовку,используют масло, Подпор имеетплоскую поверхность. Давление раз 1555022П р и м е р 2, Аналогично проводят следующее испытание. Только ис,ходная толщина 0,768 мм, и = 4, а схема нагружения имеет вид: (Я - Р) - (11-57,5), (14"51,5), (17-19,5), (20-20,0), Распределение толщины в точках вдоль радиуса заготовки в направлении от периферии к центру будет: 0,553, 0,607, 0,652, 0,665 мм. После удаления подпора и нагружения до Р = 23,0 кг/см получают такое распределение толщины: 0,553; 0,5311 0,552; 0,548 мм, т.е, наблюдается колебание толщины в точках в выбранном направлении, причем намечается 45 50 рыва таких заготовок при осесимметричной гидростатической вытяжкебез использования вкладыша составляет24 кг /см . Проводят дискретное нагружение заготовки с и = 5,Сначала рассчитывают глубину вытяж-.ки для данного диаметра матрицы: 8;11; 4; 17; 20 мм, Затем рассчитывают интервалы изменения давления для 10каждого Я: 75-80, 42-46, 26-29,22-24,20-21 кг/см . Наконец, рассчитываютч.интервал давления, до которого необходимо нагружать после удаления вкладдыша: 22,8-23,3 кг/см, Устанавливают подпор на рассчитанное расстояниеи нагружают до следующих давленил80, 42, 27, 22, 21, т,е, каждый разпопадают в необходимые интервалы,При этом получают плавное распределение толщины в точках вдоль радиусазаготовки, В направлении от периферии к центру толщины в точках принимают следующие значения: 0,601;0,632; 0,649; 0,659; . удаляют подпор, Исследуют характер разнотолщинности по точкам после нагружения додавлений меньше, равно и больше давления, рассчитанному по (2)Лагружают по Р = 22,5 кг/см , Распределейние толщины в том же направлениибудет: 0,583; 0,59 О; 0,596; 0,614 мм,Нагружают до Р = 23 кг/см ,Отмечаютследующее распределение толщины втом же направлении: 0,571; 0,573;0,574; 0,575 мм. Нри нагружении доР = 23,5 кг/см получают следующеераспределение толщины в том же направлении: 0,559, 0,554; 0,550,0,546 мм, Таким образом, только выполнение условий (1), (2) позволяетголучить минимальную разнотолщинность. интенсивное утонение во второй точке. Чтобы испитать надежность такого изделия, его нагружают еще раз, Разрыв происходит при Р = 23,5 кг/см во+ й второй точке,Таким образом невыполнение условия (1) не позволяет получить изделие с минимальной разнотолщинностью,Использование рекомендованных режимов деформирования позволяет получать более качественные изделия с практически нулевой разнотолщинностьюФормула изобретенияСпособ осесимметричной гидростатической формовки листовых заготовок, включающий предварительное деформирование заготовки жидкой средой в матрице с регулируемым подпором и окончательное деформирование заготовки в той же матрице без подпора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества изделий путем уменьшения их разнотолщинности, предварительное и окончательное деформирование ведут при давлении жидкой сред определяемом соответственно из следующих соотношений:0,95-- - 0,97,Р где Г(Я/Р) = 252,078 (Б/Р)97, 16 (Я/В) + 10,42 при0,1( Б/В0,175(Я/В) = 29,658 (Б/0)16,492 (Я/1 + 3,123 при0175 ЯВ 0 251А(Б/Р) = -0,556 (Б/В) + 0,16;Р - гидростатическое давлениежидкой среды на заготовку; Р - предельно допустимое гидростатическое давление жидкойсреды на заготовку; Я - расстояние от зеркала матрицы до рабочей поверхностиподпора;Э - диаметр формообразующей полости матрицы1555022 Составитель О,ЙорозоваТехред М.Ходанич Корректор МЛарош Редактор В,Бугренкова каз 521 Подписное . ираж Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 НИИПИ Государственного комитета по113035, Москва, Ибретениям и открытиям при ГКНТ СССРаушская наб., д, 4/5