Способ получения чистовых отверстий в толстолистовых заготовках и устройство для его осуществления

(51) М. Кл.В 2 Р 28/ В 21 Р 26/О 22) Заявлено 04.04.80 (21) 2905003/25-27 явкиисоединением Государственнын комитет СССРПриоритет Опубликов Дата опубл ллетень2 53) УДК 621.96. .044.06 (088.8) но 15.01,82 кования оп о делам изобретен и открытийКуйбышевский ордена Трудового Красного Знамен авиационный институт им. акад. С. П. Королева(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧИСТОВЫХ ОТВЕРСТИЙОЛСТОЛИСТОВЫХ ЗАГОТОВКАХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобрежет бытстий в ние относ использов лстолистов атериалов, ных матер ерной осно е пробива ьше толщ тся к штамповке и но для пробивки отых заготовках из ода также волокнистых алов на металличесах, преимущественно мых отверстий, равны заготовки. нородных м композицион кой и полим при диаметр ном или мен Известен способ. пробивки отверстий малого диаметра, заключающийся в предварительном получении отверстия с размерами меньше заданных, размещении заготовки на матрице и фиксации ее прижимом большой величины с последующим снятием припуска зачисткой 1.Недостатком такого способа является то, что распирающие усилия, а следовательно, и объемная схема сжатия имеют место не по всей толщине заготовки и не на всем протяжении процесса пробивки. Величина их не регулируема и по толщине заготовки распределена неравномерно. Указанный недостаток приводит к образованию утяжины в начальный момент внедрения пуансона в заготовку, и как следствие, к ухудшению качества пробиваемого отверстия. Известно также устройство, в котором,с целью повышения качества поверхности получаемых деталей, пуансон для получения отверстия выполнен полым с возможностью упругой раздачи под действием расположенного в его полости .упругого элемента 2.Известно также устройство для получения чистовых отверстий, содержащее привод перемещения, выполненный в виде магнитно- импульсной установки и взаимодействующего с ней бойка, пуансон, взаимодействующий с бойком, прижим, охватывающий пуансон, матрицу и установленный в ее отверстие контрпуансон 3.Известно также устройство для получения чистовых отверстий в толстолистовых заготовках, предназначенное для осущест вления известногЬ способа, при котором взаготовке получают отверстие меньше заданного, а затем снимают припуск путем зачистки, содержащее привод перемещения, пуансон, охватывающий его прижим, матрицу и установленный в ее отверстии контр пуансон 1.Недостатком известных устройств является то, что они создают состояние напряженного сжатия не по всей толщине заготовки и не на всем протяжении процесса получения отверстия, в результате чего поверхность получаемых деталей имеет недостаточно высокое качество.Целью изобретения является повышение качества получаемых деталей путем исключения образования утяжек в момент внедрения инструмента в материал заготовки.Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения чистовых отверстий в толстолистовых заготовках, при котором в плоскости заготовки с отверстием меньше заданного прилагают усилия прижима и снимают припуск путем зачистки, одновременно с приложением усилий зачистки ко всей поверхности, ограничивающей предварительно полученное отверстие, прилегают радиальные усилия, направленные от оси отверстия,В устройстве, содержащем привод перемещения, пуансон, охватывающий его прижим и матрицу, пуансон выполнен в виде податливой втулки, и устройство снабжено контрпуансоном, установленным в отверстии матрицы, упругим элементом, опирающимся одним концом на контрпуансон, а другим входящим в отверстие во втулочном инструменте, и имеющим поперечное сечение, соответствующее поперечному сечению бтверстия, предварительно полученного в заготовке, и стержнем, подвижно установленным в отверстии втулки и взаимодействующим одним концом с приводом перемещения, а другимс упругим элементом. На фиг. 1 схематически показано устройство для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 - вариант выполнения устройства для осуществления способа.Способ осуществляется следующим образом.В заготовке 1 из толстолистового мало- пластичного материала получают, в частности пробивают, отверстие 2, и устанавливают ее на матрице 3, к плоскости заготовки прикладывают усилие прижима Рр, в материал заготовки внедряют инструмент 4 для снятия припуска путем зачистки и одновременно ко всей поверхности предварительно полученного отверстия 2 прилагают радиальные усилия, направленные от оси отверстия.Устройство для осуществления предлагаемого способа получения чистовых отверстий путем снятия припуска в предварительно полученном отверстии содержит помещенный в отверстии матрицы 3 контрпуансон 5, снабженный пружиной 6, инструмент (пуансон) для снятия припуска путем зачистки, выполненный в виде податливой втулки, подвижно установленной в прижимной плите 7, упор 8, ограничивающий верхнее положение пуансона, упругий элемент 9, в частности выполненный из полиурЕтана, опирающийся одним концом на контрпуансон 5, а другимвходящий в отверстие во втулочном инструменте 4 и имеющий высоту больше толщины обрабатываемой заготовки, стержень 10, подвижно. установленный в отверстии втулочного инструмента 4, взаимодействующий одним концом с упругим элементом 9, а другим - выступающий за торец втулочного инструмента 4 и взаимодействующий с приводом 11 перемещения этого стержня и втулочного инструмента 4.Устройство в соответствии с вариантом выполнения, показанным на фиг. 2, содерэо При разряде магнитно-импульсной установки от индуктора 15 на боек 16 передается иимпульсная сила нагрузки, которая через стержень 1 О сжимает упругий элемент 9, В результате сжатия последнего в замкнутом объеме между торцом стержня 10, контр- пуансоном 14 и поверхностно предварительно пробитого отверстия 2 создаются радиальные сжимающие напряжения, величина которых определяется разностью между высотой упругого элемента 9 и толщиной заготовки 1 и соответстврощей ей величиной выступания стержня 10 над верхнимторцом И втулочного инструмента 4. Усилие подпорасоздается за счет усилия пробивки дополнительной заготовки 13, имеющей размеры и механические свойства, аналогичные размерам и свойствам заготовки 1.При обработке на устройстве, показанном на фиг. 1, жесткость пружины 6 выбираю-, таким образом, чтобы при очистке упругого элемента 9 в результате разряда контрпуансон 5 оставался неподвижным.Сжимающие напряжения радиального напзз равления совместно с осевыми сжимающими напряжениями, создаваемыми усилием прижима от плиты 7, обеспечивают в зоне разделения заготовки схему, близкую к неравномерному всестороннему сжатию, что обеспечивает повышенную точность и качество пробиваемых отверстий и получаемой детали в целом. Формула изобретения1. Способ получения чистовых отверстий в толстолистовых заготовках, при котором в заготовке получают отверстие меньше трежит также дополнительную матрицу 12 сотверстием, соосным с отверстием в матрице 3 и имеющим с ним одинаковое поперечное сечение. На дополнительной матрице 12 расположена дополнительная заготовка 13, 1 не имеющая отверстия, Контрпуансон 14,расположенный в отверстии матрицы 3, опирается на дополнительную заготовку 13. В качестве привода перемещения подвижных частей устройства служит магнитно-импульсная установка с индуктором 15 и боек 16.Устройство работает следующим образом.буемого, прилагают к .плоскости заготовки усилия прижима и снимают припуск путем зачистки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества получаемых деталей путем исключения образования утяжек в момент внедрения инструмента в материал заготовки, одновременно с приложением усилий зачистки ко всей поверхности, ограничивающей предварительно полученное отверстие, прилагают радиальные усилия направленные от оси отверстия.2, Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее привод перемещения пуансона, охватывающий его прижим и матрицу, отличающееся тем, что пуансон выполнен в виде податливой втулки и устройство снабжено контрпуансоном, размещенным в отверстии матрицы, упругим элементом, имеющим поперечное сечение, соответствующее поперечному сечению отверстия, предварительно полученного в заготовке, опирающимся одним концом на контрпуансон, адругим входящим в отверстие во втулочноминструменте, стержнем, подвижно установ 5 ленным в отверстии втулки и взаимодействующим одним концом с приводом перемещения, а другим - с упругим элементом,Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе1, Романовский В. П. Справочник по холодной штамповке. Л Машиностроение,979, с. 44, фиг. 416.2, Авторское свидетельство СССР по заявке2737597/25 - 27,кл. В 21 0 28/14, 19,03.79.3. Авторское свидетельство СССР по заявке2834374/25 - 27,кл, В 21 0 28/14, В. 21 В 26/02, 01 1.79.йтли азарова едактор С. Тимохинаказ 11797/11ВНИИПпо13035, МФилиал ППП Составитель Ю. Ц Техред А. Бойкас Тираж 841И Государственного ком ит делам изобретений и от осква, Ж - 35, РаушскаяПатент, г. Ужгород, у КорректорПодписноеета СССРкрытийнаб., д. 4/5л. Проектная, 4