Способ изготовления полых осесимметричных тонкостенных деталей из алюминия

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 17384 51)5 В 21 О 26 ИЗОБ НИЯ СА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ТОРСКОУУ СВИДЕТЕЛЬ(71) Рижский технический университет иКонструкторское бюро "Салют"(53) 621,098,044.7 (088.8)56) Амитан Р,ЛБайсупов И.А., Барок Ю.М.и др. Справочник по электрохимическим иэлектрофизическим методам обработки. Л.:Машиностроение, 1988, с.475 - 477, рис.6.7.(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ТОНКОСТЕННЫХДЕТАЛЕЙ ИЗ АЛЮМИНИЯ Изобретение относится к холодной металлообработке, в частности к обработке металлов давлением импульсного магнитного поля,Известен способ изготовления полых осесимметричных тонкостенных деталей из листового материала холодной штамповкой, заключающийся в вырезании круглой заготовки, установке ее в матрицу, прижиме заготовки усилием Рп=ц Рп, где о - удельное усилие прижима; Рп - площадь контакта прижима и заготовки в начальный момент вытяжки, и вытяжке пуансоном.Однако известный способ требует больших затрат энергии (так, для алюминия удельное усилие составляет ц=0,8 - 1,2 МПа) и расхода материала, так как вырезают круглую заготовку,Из известных способов наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является(57) Использование: в обработке тонкостенных деталей давлением импульсного магнитного поля. Сущность изобретения: способ включает изготовление листовой заготовки, установку ее в матрицу, прижим заготовки усилием Рп=о Рп, где ц - удельноеусилие прижима; Рп - площадь прижима в начальный момент вытяжки, и последующую вытяжку заготовки эластичным пуансоном за счет магнитно-импульсного воздействия, Обрабатываемую заготовку выполняют многоугольной с рассчитанным числом сторон, что позволяет исключить гофрирование, 2 табл. способ изготовления тонкостенных цилиндрических деталей давлением магнитно-импульсного поля с применением промежуточных эластичных сред, Способ включает изготовление листовой заготовки, установку ее в матрицу, прижим заготовки усилием Рп= оРп (для алюминия ц= 0,8 - 1,2 МПа) и последующую вытяжку магнитно-импульсным воздействием через эластичный (полиуретановый) пуансон.Недостатком этого способа является большой расход энергии на прижим заготовки и большие отходы материала, так как заготовка круглая.Целью изобретения является снижение энергоемкости и материалоемкости при изготовлении полых осесимметричных тонкостенных деталей из алюминия.Цель достигается тем, чта по способу изготовления полых осесимметричных тонкостенных деталей из алюминия, заключаю 1738433Рп=9 Еп и =6+0,5О О =с(2 -- 1),ЬЬ щемуся в изготовлении листовой заготовки,установке ее в матрицу, прижиме заготовкиусилием и последующей вытяжке заготовки эластичным пуансоном за счет магнитно-импульсного воздействия, листовую заготовку изготавливают многоугольной с числом сторон п, определяемых из соотношения где О - диаметр листовой заготовки, в окружность которой вписан упомянутый многоугольник,определяемый из соотношения где Ь - высота готового изделия;о - наружный диаметр готового изделия;Ь - ширина кольцевой части заготовки, по которой осуществляется прижим, приОэтом величина 0,5 й выбирается ближайшей к числам из ряда О, 3, б, а прижим заготовки осуществляют с удельным усилием 0,3 - 0,7 МПа.Способ осуществляется следующим образом, По формуле О= б (2 - -1) в завийЬсимости от размеров изготавливаемой детали определяют диаметр круглой заготовки О, определяют количество сторон многоугольной заготовки и по зависимости п=б+0,5 О/й, причем предварительно определяют величину 0,5 Ой и по ней выбирают значение, ближайшее к числам из ряда О, 3, б (например, если величина 0,5 ОЙ 1,5, то в формулу вместо величины 0,5 О/й подставляют значение О, если 0,5 Ой 1,5, то подставляется значение 3 и т.д.). Это делается для того, чтобы упростить раскрой материала под многоугольную заготовку, которая может иметь б, 9, 12 и т.д. сторон.Многоугольник вписывают в окружность диаметром О и вырезают заготовку. Заготовку устанавливают в матрицу и осуществляют ее прижим усилием, равным Рп=ц Еп, для алюминия о=0,3 - 0,7 МПа,Прижим одновременно может служить и направляющей для эластичной формообразующей среды (полиуретана) и метаемого тела, передающего магнитно-импульсное 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 давление от индуктора заготовке. Затем производят вытяжку заготовки периодическим воздействием магнитно-импульсного поля. По завершении формообразования изделие извлекают из матрицы,П р и м е р, Для изготовления полой осесимметричной детали со сферическим дном, размеры которой: диаметр наружный б= 45 мм, высота И=32 мм, радиус сферы 8=22 мм, толщина стенки 1 мм, использован алюминий АД 6.Были изготовлены заготовки двух видов; круглые и многоугольные. Диаметр круглой заготовки О определялся по приведенной выше формуле. Для изготавливаемой детали О=90 мм.Определялось число сторон многоугол ьника-заготовки по формуле п=б+0,5 ОЙ. Поскольку величина 0,5 О/п=1,4 менее 1,5, то выбирали из ряда О, 3, б, ближайшее значение О, Тогда число сторон заготовки п=б+О=б. Шестиугольную заготовку получали путем вписывания шестиугольника в окружность диаметром 0=90 мм.Заготовка устанавливалась в матрицу и осуществлялся прижим с различным удельным усилием. Затем производилось воздействие магнитно-импульсным полем, Результаты проведенной работы сведены в табл.1 и 2,Как видно из приведенных таблиц, хорошее качество изделий без гофр и с полным использованием материала заготовки при меньших энергетических затратах получается при использовании шестиугольной заготовки с удельным усилием прижима 0,3 - 0,7 МПа (что в 1,7 - 4 раза меньше, чем при использовании известного способа). Известно также, что при использовании шестиугольной заготовки экономия материала происходит и при раскрое.Изделия, полученные из круглой заготовки, имеют гофры и их необходимо дополнительно калибровать, чтобы обеспечить изделию товарный вид и возможность дальнейшего использования.Использование способа по сравнению с прототипом позволяет изготовить полые осесимметричные тонкостенные детали из алюминия при меньших энергетических затратах (в 1,7 - 4 раза) и более экономном расходовании материала за счет его полного использования и рационального раскроя. Формула изобретенияСпособ изготовления полых осесимметричныхтонкостенных деталей из алюминия, заключающийся в изготовлении листовой заготовки, установки ее в матрицу, прижиме заготовки с усилием1738433 Рп = ЦРп,О =с 1(г -- 1),Таблица 1 Круглая пластинаУдельное усилие прижима, ИПа0,2 Параметры О,ЗО,БО,У Т О,Э Энергияразряда,кДж 1,66 2,вв з, 1,ы 2,вв з,у 1,6 в 2,ав з, 1,6 в 2,ав з,7 1.б 6 2,вв з,у Количест" во ударов 2 2 1 3 2 Загс- Заго 1 1 1 2 Гофрообраэование на фланцес переходомна цилиндриче:"кую часть изделия Обрыв между фланцем и ци- линдричес кой Силь- Заготовка СильЗаготовка продавливается в матрицу с неупорядоченным гсфрообразованием по всей поверхности Качествоизделия ное гофро- обра- зоватовка товкане не эапосажена.ное гофроооразова" в матрицус сильнымгофрообразованием пофланцу кцилиндрической ние ние пофланцу ина пофлан"цу ина цилиндрической частью части изци линд- делия рической части изделия части изделия 50 55 где ц - удельное усилие прижима;Рп - площадь прижима в начальный момент вытяжки, и последующей вытяжки заготовки эластичным пуансоном за счет магнитно-импульсного воздействия, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения энергоемкости и материалоемкости, листовую заготовку изготавливают многоугольной с числом сторон и, определяемых из соотношенияи =6+05 ОЙ,где О - диаметр листовой заготовки, в окружность с которым вписан упомянутый Заготовка лро- давливается в матрицу с неупо- рядоченным гоф- рообразованием по всей по- верхнос- ти многоугольник, определяемый из соотношения где 1 - высота готового изделия;б - наружный диаметр готового изделия;10 Ь - ширина кольцевой части заготовки,по которой осуществляется прижим, при этом величину 0,5 О/ выбирают ближайшей к числам из ряда 0,3,6, а прижим заготовки осуществляют с удельным усилием 15 от 0,3 до 0,7 МПа. запол-полняет няетмат- натририцу цуиз-за послеболь- втожого роготре ударания обрывгофр на пена вы рехотяж- де кном цилинребре дричесматри коицы части.оличестводаров 2 2 2 3 2 2 1 1 2 1 1 1 Изделие качественное беэ, отнегофр чаетсянагар.товка Каче- Каче- Иа изЗаготов ка не за- полняИэделие качественное без отмегофр чае гсянагар- товка ьзчество из 1 ЕЛИЯ ствен- ство делииимеудоалетизделиефматеютсягофрыс певеритель" ет натрицу иээа неное,материал сфланца заготовриалсфлан"ца заготовдоста- точной энергии прибольшом ки пеки пеусилииприжима реходит визделие с части ие- боль 30 35 40 45 50 Составитель А.ПоляковТехред М.Моргентал Корректор М,Максимишинец Редактор Т,Юрчикова Заказ 1957 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заготовка продавлиаается в натрицу с неупорядоченнын гофрообразованием ло всей поверхности реходит в изделие без гофр реходомотфлан-ца кци- линд- ричес- кои шимгофрообраэованием нафланце Послевторогоудараобрывмеждуфланцеми цилнндрическойчастьюизделия Обрывмеждуфланцеми цилиндрическойчастьюизделияиэ-эасильногоприжима