Способ получения отверстий

(21) 4925999/27 (22) 08,04,91 (46) 30.04,93, Б (71) Самарский акад, С.П, Коро 72) С,И, Козий (56) Авторское М 1269889, кл, (54) СПОСОБ П 16ионнь юл, М авиац лева Т.Б. Козий и видетельствВ 21 О 28/26ОЛУЧЕНИЯ О нститут им А.Ю. Иголкин СССР 1985.ТВЕРСТИЙ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) НИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 57) Использование; при обработкедавлением. Сущность изобретения: в заготовке иэ Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано во всех областях народного хозяйства, где требуется образование. высококачественных отверстий в смешанных пакетах, содержащих заготовки из волокнистых композиционных материалов, и, в первую очередь, отверстий под механические точечные соединения.Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет получения отверстий в пакетах, содержащих заготовку из металла и заготовку из волокнистого композиционного материала.На фиг.1 показан смешанный пакет свыполненным предварительным отверстием диаметром б; на фиг.2 - исходное положение штамповой оснастки перед формированием упрочненного, слоя в заготовке из металла: на фиг.3 - окончание стадии формирования упрочненного слоя; на фиг,4 - исходное положение штамповой оснастки перед пробивкой отверстия в сме шанном пакете; на фиг,5 - стадия сдвига 55 В 21 О 28/26, 35/00, В 21 Л 5/06 2металла получают предварительное отверстие, С одной его стороны получают углубление с упрочненным слоем в донной части, а с другой стороны - другое углубление. Его диаметр равен диаметру углубления с упрочненным слоем, а глубина равна 0,2 толщины заготовки из металла, Берут заготовку из волокнистого композиционного материала с предварительным отверстием, Складывают эти заготовки между собой и сжимают. Перемещают упрочненный слой за пределы заготовок. 7 ил. материала в заготовке из металла; на фиг,6 - окончание стадии процесса разделения в заготовке из волокнистого композиционного материала; нэ фиг.7 - стадия калибровки отверстия в заготовке из волокнистого композиционного материала,В смешанном пакете, содержащем заготовку 1 из волокнистого композиционного материала, например бороалюминия, и заготовку 2 из металла, например алюминиевого сплава В 95 Т., образуют предварительное отверстие диаметром б, например, посредством пробивки (фиг.1). Далее пакет разбирают и заготовку 2 размещают на плите 3, Затем в отверстие заготовки 2 помещают цилиндрический стержень 4, имеющий длину 1, меньшую толщины Н заготовки 2. Заготовку 2 фиксируют прижимом 5 с усилием. Рприж. В прижиме 5 выполнено отверстие диаметром О, куда устанавливают пуансон 6 (фиг,2).Производят формирование упрочненного слоя, для чего воздействуют импульсным усилием Р на торец пуансона 6. В1811945 5 10 результэте плэстического сжэтия мэтериэлэ зэготовки 2 по периметру предварительного отверстия имеют место заполнение свободного обьема с образованием линий максимальных сдвигов фиг,З) и появление рэдиальных давлений р.Далее стержень 4 удаляют из заготовки 2 и в последней со стороны плоскости разъема пакета выполняют дополнительное углубление с диаметром, равным диаметру числового отверстия, и глубиной Ь не менее 0,2 толщины заготовки 2 (фиг,4). При глубине дополнительного углубления менее 0,2 толщины Н заготовки 2 возможно неудовлетворительное качество отверстия в заготовке 1 из-за появления "утяжины", Вновь собранный покет заготовок 1 и 2 размещают нэ матрице 7, имеющей отверстие, равное по диаметру и соосное отверстию в прижиме 5, 20Реализация способа получения отверстий осуществляется следующим образом.При воздействии импульсного усилия Р на пуансон б осуществляют перемещение упрочненного слоя толщиной Ь. В силу 25 наличия дополнительного углубления в заготовке 2 в первый момент наблюдается пластический сдвиг ее материала нэ диаметре, равном диаметру чистового отверстия (фиг.5), Причем этот сдвиг линии сдвига по- З 0. казаны вертикальными пунктирными линиями) не сопровождается изгибающим воздействием нэ отделяемую часть заготовки 1,С момента, когда отделяемый материал З 5 заготовки 2 начинает контактировать с кольцевой поверхностью заготовки 1, имеет место разделение заготовки 1. При этом роль пуансона выполняет отделяемый материал. заготовки 2 (фиг,б), 40Следует подчеркнуть, что в результате перемещения упрочненного слоя о заготовке 2 формируется стенка высококачественного отверстия, С момента, когда упрочненный слой достигнет поверхности заготовки 1, наблюдается калибровка отверстия в заготовке 1. Физически это объясняется следующим образом, Достигнув поверхности заготовки 1 (фиг,7), упрочненный слой частично разгружается и на стен ках ее отверстия появляются радиальные давления р. В результате возможен мэссоперенос материала заготовки 2 на стенки отверстия заготовки 1, т.е. имеет место процесс плэкирования, 55 Способ прошел опытно-промышленную проверку при получении отверстий в смешанном пакете толщиной 7 мм. Пакет содержал заготовку из волокнистого композиционного материалэ - бороэлюминия перекрестного эрмировэния с обь м ной долей упроцняющих волокон в 50",1 и толщиной 1,2 мм. Вторэя зэготовкэ имс.лэ толщину 5,8 мм и былэ изготовлена из элюминиевого сплэвэ В 95 Т.В пакете поэтапно пробивали предвэ. рительное отверстие диаметром 2,5 мм с использованием штэмповой оснэстки в уг ловиях высокоскоростного деформировэ ния.Затем пакет разбирался и в заготовке из сплава В 95 Т формировали упрочненный слой толщиной 1,1 мм в процессе внедрения в эту заготовку пуансона.После этого со стороны линии разъема пакета формировали режущими методами углубление диаметром 4,0 мм и глубиной 1,3 мм. Производили сборку пакета и его фиксацию в штамповой оснастке с помощью ручного пресса, развивающего максимальное усилие в 40,0 кН,Штэмповэя оснэсткэ изготавливалась из инструментальной стали УОА по 7-му квэлитету точности и после зэкэлки имела твердость НКСГ 56 - 58 ед.В качестве нэгружающего устройства использовалась магнитно-импульсная установка МИУ, метающая ударник массой 450 г при энергиях разряда 2,6 кДж (формирование упрочненного слоя) и 3,2 кДж (при получении чистового отверстия),Точность пробитых отверстий контролировэлэсь нэ микроскопе УИУи лежэла в пределах 7 - 8 квэлитетов, нэ поверхности стенок отверстий отсутствовали какие-либо дефекты.Проведенное поэтапное вытравливание алюминия из бороалюминиевой заготовки не выявило дробления волокон,Способ получения отверстий по сравнению с прототипом эффективен, поскольку устраняет образование каких-либо дефектов на заготовке из волокнистого композиционного материала по периметру чистового отверстия; позволяет плакировать поверхность стенок чистового отверстия материалом заготовки из метэллэ,Формула изобретения Способ получения отверстий, при котором берут листовую заготовку из металла, получают в ней предварительно сквозное отверстие, устанавливают в него на части его высоты с одной стороны зэготовки стержень, опирают стержень и заготовку, формуют с другой стороны заготовку углубление с диаметром. равным диаметру требуемого отверстия, и с упрочненным слоем в донной чэсти путел приложения осевойнагрузки к кольцевому участку между поверхностью заготовки и торцом стержня, удаляют стержень и получают требуемое отверстие путем осевого перемещения упрочненного слоя на часть толщины заготовки, оставшуюся после формовки углубления, о т л и ч э ю щ и й с я тем, что,с целью расширения технологических возможностей за счет получения отверстий в пакетах, содержащих заготовку из металла и заготовку из волокнистого композиционного материала, после удаления стержня выполняют в заготовке из металла со стороны, противоположной углублению, дополнительное углубление, расположенное соосно предварительному отверстию и имеющее диаметр, соответствующий диаметру требуемого отверстия, и глубину не менее 0,2 толщины заготовки из металла, берут заготовку из волокнистого композиционно го материала, получают в ней предварительное отверстие с диаметром, соответствующим диаметру предварительного отверстия в заготовке из металла, размещают заготовку из волокнистого 10 композиционного материала со стороны дополнительного углубления заготовки из металла, совмещают оси отверстий в обеих заготовках, сжимают заготовки между собой, а-упрочненный слой перемещают до полнительно на толщину заготовки изволокнистого композиционного материала.Г1811945ФиСоставитель С.Козий Редактор Техред М,Моргентал Корректор А.Козори каз 1546 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10