Способ изготовления многослойных полых изделий

Союз СоеетсимкСоцналмстичесми кРеспублик ри 6719 О 1(51) М 21 О 22/06 21 О 51(04 дарственньф авпетСССРэлам язабратекМк еткмткю Гас,3 (088.8) я 05.07.7 та опубликования опис И. М. Жвик, Ю, И. Плюшев и А, Г. Увин зобретени 71) Заявите ститут ИЗГОТОВЖНИЯ МНОГОСЛОЙНЫ ПОЛЫ ИЗДЕЛИ(54) 1Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам изготовления изделий вытяжкой й отбортовкой, и может быть использовано для получения двухслойных изде. лий.Известен способ изготовления многослойных полых изделий, а именно днйщ резервуаров:, состоящий в том, что листовую заготовку, образующую внутренний слой, вытягивают пуан. солом и оставляют на нем. Заготовкуобразу 10 ющую следующий (наружный) слой, вытягнва. ют пуансоном, на котором находнтся,предварительно отформованная заготовка. Для обеспечения плотности соединения слоев в способе пре. дусмотрены нагрев и охлаждение каждого слоя.15Известный способ предназначен для изготовления многослойных изделий из листовых за.готовок и не позволяет получать. изделия иэ трубчатых н листовых заготовок.Цель изобретения - обеспечение возможное.2 О ти прочного соединения слоев при изготовлении изделий нз трубчатых и листовых заготовок,Согласно предлагаемому способу заготовки в исходном положении устанавливают с заэо. ром между торцом трубы и поверхностью лис.та, а их соединение осуществляют путем сов. местной вытяжки.с утонением стенок и подло. ром в свободный торец трубчатой заготовки.На фиг, 1 изображена схема установки эа. готовок перед вытяжкой (отбортовкои наружного контура) листовой заготовки; на фиг.2 - схема деформации заготовок; на фиг, 3 - двухслойное изделие с коротким трубчатым слоем; на фиг. 4 - то же, с длинной трубкой; на фиг. 5 - схема установки заготовок перец отбортовкой внутреннего контура в листовой заготовке; на фиг. 6 - схема деформации заготовок; на фиг. 7 - двухслойное изделие с наружным коротким трубчатым слоем; нафиг. 8 - то же, с длинной трубой.Получение изделий по предлагаемому спасо. бу осуществляют следующим образом, Труб. чатую заготовку 1 устанавливают на цилнндри. ческую оправку-пуансон 2 до упора во втулку 3, Листовую заготовку 4 укладывают на опор. ное кольцо 5 так, что между листовой заготовкой 4 и торцом трубчатой заготовки 1 образовался осевой зазор.3 67Перемещая матрицу 6 в осевом направлении,выполняют вытяжку листовой заготовки 4 одновременно с операцией совместного утонениястенок получаемого листового полуфабрикатаи трубчатой заготовки в матрице 6, сначала научастках 7 и 8, а затем и по всей длине двухслойного пакета (фиг. 2). Для предотвращениясмещения трубчатой заготовки под действиемосевой составляющей усилия утонения в процессе совместной деформации стенок пакетак свободному торцу трубчатой заготовки 1прикладывают дополнительное осевое усилиечерез втулку 3 от буфера, например пружин, ного (для упрощения чертежа буфер не пока.1эан). К моменту окончания операции совместного утонения заготовок дополнительное осевоеусилие снимают и выполняют раэвальцовку тор.цовой части листового полуфабриката 9 поторцу трубчатой заготовки 1 (фиг. 3). Поокончании деформирования пакета готовое из.делие. 10 (фиг, 3 - 4) извлекают из штампа,и цикл обработки заготовок повторяется,Аналогичным образом получают двухслойные изделия отбортовкой. Трубчатую заготовку1 устанавливают в кольцевую оправку-матрицу11 (фиг. 5) до упора во втулку 3, взаимодействующую с буфером.Листовую заготовку 4 с предварительно полученным отверстием укладывают на зеркалооправки 11 и нагружают прижимом 12. Приэтом между листовой заготовкой 4 и торцомтрубчатой заготовки 1 устанавливают зазор. Перемещая пуансон 13 в осевом направлении, вы.полняют отбортовку внутреннего контура листовой заготовки 4 одновременно с операциейсовместного утонения стенок получаемого лис.тового полуфабриката и трубчатой заготовкив матрице 11, сначала на участках 7 и 8, азатем по всей длине двухслойного пакета, Приэтом к торцу трубчатой заготовки 1 прикла.дывают дополнительное осевое усилие черезвтулку 3 и снимают его к моменту окончанияопераций совместного утонения заготовок, Пос.ле його выполняют формовку кольцевого утолщения 9 иа торце трубчатой заготовки (фиг,7),Полученное изделие 10 (фиг, 7 - 8) и влекают изштампа обработки заготовок,Изделия, получаемые по предлагаемому сно.собу, в зависимости от длины трубчатой заготовки могут быль двух виДов: изделия с длиной трубчатого слоя меньше длины получаемо.го листового полуфабриката (фиг. 3 и 7); из.делия с трубчатым слоем, длина которого превьшиет длину листового полуфабриката (фиг.4и 8).Изделиявида могут отличаться по местурасположения трубчатого слоя относительнолистовото полуфабриката: симметричное, труб 1901 4 чатый слой смещен к торцовой части листово. го полуфабриката, трубчатый слой смещен кдонной или фланцевой части листового полуфабриката. Трубчатая заготовка может бытьсборной, состоящей из набора колец требуемой высоты, Достаточным условием для получения иэделий с заданным расположением трубчатогослоя является установка расчетной величины на. чального зазора, но не менее радиуса оправкимежду торцами трубчатой и листовой заготс вок.В изделияхвида с внутренним трубчатымслоем (фиг, 3) в качестве трубы могут быть использованы свертные втулки, Это упрощает получение трубчатой заготовки.Для увеличения прочности соединения слоевв изделияхвида на трубчатой заготовке мож,но предварительно изготавливать кольцевуюканавку вблизи торцовой поверхности листо.20 вого полуфабриката. В этом случае получается прочное неразъемное соединение слоев засчет образования утолщения, которое формуется, как и для изделийвида, в кольцевуюполость трубчатой заготовки,25 Для предотвращения взаимного поворотаслоев в изделиях типа подшипников скольжения на сопряженной с листовым полуабри.катом поверхности трубчатой заготовки предварительно выполнять по меньшей мере одинЗО продольный наз яибо специально подготавливать кромки у свертиой втулки, При деформировании пакета заготовок этот наз заполняется материалом заготовки смежного слоя.П 1 интожеиие дополнительного осевого усиЗ 5 лия к свободному торцу трубчатой заготовкив процессе совместного утонения являетсяобязательным условием, так как только вэтом случае изделия получаются качественны.ми с заданным расположением трубчатого слоя40 относительно листового полуфабриката. Приустановке трубчатой заготовки на неподвижноеоснование уже в первый момент совместногоутонения наблюдается перемещение материалатрубы к донной части (либо фланцу) в результате увеличения ее длины,что приводит к нарушению взаимного положения заготовок визделии, Отсутствие дополнительного осевогоусилия приводит к "сползанию" трубчатогослоя но оправке, в результате чего изделия50 получаются некачественными, а в некоторыхслучаях вообще невозможно получить двухслойное изделие,П р и м е р, Проводилась опытная лроверка партии образцов в 40 шт. Опыт проводился в штампе для вытяжки и отбортовки листовых заготовок с пружинньм буфером на испы.тательной машине "ГРМ - 50" и гидравлическомпрессе 100 тс.671901 25 П р и м е р, 1. При вытяжке заготовкамислужили диски из сталиО и меди МЗ и труб.ки из аналогичных материалов.Размеры заготовок;листовые - диаметр диска 42 мм, толщина1,0 - 1,5 мм;трубчатые - внутренний диаметр 20 мм,толщина 0,8 - 1,0 ммдлина 20 и 35 мм;Перед обработкой заготовки отжигали, подвергали травлению и очистке по известной тех.пол огни.Вытяжку заготовок выполняли в матрицедм = 23 мм на пуансоне-оправке дп = 20 мм,Величину начального дополнительного усилияк торцу трубчатой заготовки изменяли в пределах 200-800 кг,После вытяжки с одновременчым утонением листового полуфабриката и трубчатой заго.тонки изделия разрезали вдоль образующейи осматривали.Во всех случаях двухслойные втулки имелипрочное соединение слоев за счет образованияутолщения на торце трубчатой заготовки приполучении двухслойных изделий с короткимтрубчатым слоем и заполнение канавки надлинной трубке вблизи торца листового полуфабриката, Начальный зазор между торцамитрубчатой и листовой заготовок сохраняетсяв двухслойном изделии независимо от соче.тания обрабатываемых материалов. Величинадополнительного осевого усилия находитсяв пределах 400-600 кгс, причем меньшее зна.чение усилия соответствует вытяжке медныхзаготовок со стальным трубчатым слоем, Об.щее усилие деформации находится в пределах3 - 4 тс. Полученные изделия имели следующиеразмеры: внутренний диаметр 20 мм, толщины стенки 1,5 мм, высота 35 - 50 мм, в эави.симости от расположения материалов в изделии. Во всех случаях медные заготовки полу 1 бчали большую деформацию по стенке, чем ос- .тальные.П 1 г и м е р 2. При изготовлении двухслойных изделий отбортовкой использовали кольца из латуни Л 63, меди МЗ, трубки из стали10.Размеры заготовок:листовые - наружный диаметр 120 и 75 мм,диаметр отверстия 34 и 15 соответственно, тол.0 шина 3,5 и 1,5 мм;трубчатые - наружный диаметр 68 и 32,толщина стенки 1 мм, длина 14,10 и 40 мм.В опытах заготовки собирались с различнымсочетанием материалов, во всех случаях обеспет 5 чйвалось прочное соединение слоев и образова.ние утолщения на торце трубчатого слоя изматериала смежного слоя.Например, при отбортовке листовых заготовок из латуни Л 63 толщиной 3; 5 мм в мат 20 рице - оправке диаметром 68 мм полученборт высотой 20 мм, армированный с наруж.ной стороны сталью,Формула изобретения Способ изготовления многослойных полыхизделий, состоящий в том, что соединение сло.ев осуществляют при деформации заготовки, образующей наружный слой, пуансоном, на котором находится заготовка, образующая внутренний слой, о т л и ч а ю ш и й с я тем; что, с целью обеспечения прочного соединения слоев приизготовлении изделий из трубчатых и листовых заготовок, в исходном положении заготовки устанавливают с зазором межцу торЙом трубы и поверхностью листа, а их соединение осуществляют путем совместной вытяж.,ки с утонением стенок и подпором в свободный торец трубчатои заготовки.ч671901 Риг. 4 4 ггг. ЮСоставитель М. МищенковаТехрец М.Калемеш Корректор М,Пожо Редактор С. Титова аз 37 Проектная, 4 тент", г, Ужг Филиал 8/9 Тираж 1033 ЦНИИПИ Государственногопо делам изобретений 113035, Москва, Ж - 35, Раушс Подписноомитета СССРоткрьпийая наб., д, 4/5