Способ изготовления полых изделий и устройство для его осуществления

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М. Кл,з В 21 Р 22/20 Геоударотаеииый комитет СССР Опубликовано 15.03.83. Бюллетень10Дата опубликования описания 25.03.83ие делам изабретеиий и открытий(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ ИУСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯИзобретение относится к обработке металлов давлением.Известен способ изготовления полых изделий, включающий присоединение к контуру заготовки дополнительного объема металла толщиной, равной толщине исходной заготовки, и вытяжку 11. Известно устройство для изготовления полых изделий, содержащее установленную на основании центральную матрицу и размещенные соосные с ней пуансон, периферийную матрицу и центральный и периферийные прижимы, соответствующие матрицам 12. В известном способе к фланцу заготовки после вытяжки в известном устройстве присоединяют дополнительный металл в виде кольца и повторяют этот процесс несколько раз, что позволяет увеличить глубину получаемого изделия.Недостатками этих способа и устройства являются низкая производительность процесса и большой расход металла, так как, средняя часть присоединяемого кольца идетв отход Цель изобретения - повышение производительности процесса и экономия металла.Эта цель достигается тем, что в способеизготовления полых изделий, включающем 5 присоединение к контуру заготовки дополнительного объема металла толщиной, равной толщине заготовки, и вытяжку, контур заготовки выполняют состоящим из криволинейного участка в виде одновитковой спирали Архимеда и прямолинейного участка, соединяющего начало и конец первого участка, дополнительный объем металла формируют из металлической ленты, ширина которой равна шагу спирали Архимеда, причем до вытяжки ленту присоединяют по ее ши рине к прямолинейному участку контура заготовки, а в процессе вытяжки осуществляют непрерывное соединение ее с криволинейным участком контура заготовки в зоне их касания.Устройство для осуществления способасодержащее основание, соосно установленные пуансон, центральную матрицу, размещенную на основании, периферийную матрицу и соответствующие им периферийный и центральный прижимы, снабжено установ 100396851 О15 ленным на основании приводом совместного вращения периферийных прижима и матрицы и размещенными на периферийном прижиме узлом подачи ленты и электродом для приварки ленты к плоской заготовке, при этом на рабочей поверхности периферийного прижима выполнен направляющий паз для подачи ленты и отверстие под электрод, ось которого проходит через линию пересечения плоскости боковой внутренней поверхности направляющего паза с перпендикулярной ей плоскостью, проходящей через ось устройства,На фиг. 1 показано устройство для осуществления способа; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б - Б на фиг. 1; на фиг. 4 - исходная заготовка. Способ реализуется в устройстве для изготовления полых изделий, состоящем из основания 1, на котором жестко установле. на центральная матрица 2, соосно с которой расположены пуансон 3, периферийная матрица 4, центральный 5 и периферийный 6 прижимы, взаимодействующие с заготовкой 7, рабочие поверхности которых обращены соответственно в сторону поверхностей центральной 2 и периферийной 4 матриц. Периферийные матрицы 4 и прижим 6 установлены с возможностью вращения на подпятнике 8, выполненном в виде радиально-упорного подшипника, относительно основания 1 и центральных матриц 2 и прижима 5, Привод вращения периферийных матриц 4 и прижима 6, центрируемых штифтами 9 и фиксируемых болтами 10, может быть выполнен в виде электродвигателя 11, установленного на основании 1, и клино-ременной передачи 12. На периферийном прижиме б с помощью кронштейна 13, жестко на нем закрепленного, установлена державка 14 для размещения на ней металлической ленты 15. Державка 14 представляет собой поворотный барабан, на котором намотана лента 15. В качестве сварочного устройства может быть использовано, например, устройство для электродуговой сварки. В периферийном прижиме б выполнено отверстие, соосное с осью электрода 16, для его подведения к заготовке 7. Перпендикулярно радиусу, проходящему через ось отверстия в прижиме 6 выполнены направляющие для ленты 15. Эти направляющие могут быть выполнены в виде паза 17 в теле прижима б на его рабочей поверхности. Ц 1 ирина паза 17 должна быть равна ее толщине. При этом внутренняя направляющая внутреннего края ленты 15 относительно оси устройства должна быть расположена в плоскости 111 - 111, проходящей через ось отверстия, так как именно в этой зоне должна производиться сварка. Для удобства размещения и центрирования заготовки 7 в устройстве по рабочей поверхности прижима выполнена цилиндрическая выточка 18, высота которой равна толщине заготовки 7. 20 25 30 З 5 4 О 45 50 55 Способ осуществляется следующим образом.Геометрические размеры заготовки 7 устанавливаются из условия Ко2 (где К, = --- исходная степень вытяжки).1)Заготовка 7 состоит из исходной заготовки 1 и дополнительного объема 11 металла, выполненного в виде металлической ленты одинаковой с заготовкой 1 толщины. Контур исходной заготовки 1 формируют таким образом, чтобы он состоял из криволинейного участка А, выполненного в виде одновитковой спирали Архимеда и прямолинейного участка Б, соединяющего начало и конец первого, Криволинейный участок А описывается зависимостью,Р = ас+ Ь где р - расстояние от центра спирали до контура,угол в радианах,а, Ь - коэффициенты.Выбор геометрических размеров заготовки из указанного условия определяется стабильностью протекания процесса вытяжки. До начала процесса вытяжки к прямолинейному участку Б исходной заготовки 1 присоединяют дополнительный объем 11 металла, например сваркой. Дополнительный объем 11 формируют из металлической ленты, ширина которой равна шагу спирали Архимеда, т, е, равна 2 ха.Заготовку 7 устанавливают на центральную матрицу 2 и периферийную матрицу 4, Смыкают периферийный прижим 6 с периферийной матрицей 4, центрируя их штифтами 9 и фиксируя их друг относительно друга болтами 10, зажимая периферийную часть основной заготовки 1 и металлической ленты 11. Смыкание осуществляют таким образом, чтобы металлическая лента 11 и периферийная часть основной заготовки 1 попали соответственно в паз 17 и цилиндрическую выточку 18, выполненные на рабочей поверхности прижиМа 6. Смыкание может осуществляться также при использовании в конструкции байойетного замка. После этого с помощью пресса прижимают заготовку 7 центральным прижимом 6 с усилием, достаточным для предотвращения гофрообразования фланцевой части заготовки 7. При нагружении на центральную часть заготовки 7 усилием со стороны пуансона 3 и одновременным поворотом периферийного прижима 6 и периферийной матрицы 4 осуществляют процесс вытяжки. Одновременно подводят ток к электроду 16 для сварки. Вращение периферийного прижима 6 и периферийной матрицы 4 осуществляют посредством клиноременной передачи 12 от электродвигателя 11. При повороте периферийного прижима 6 и периферийной матрицы 4 производится изгиб дополнительного объема в виде металлической ленты на ребро за счет того, что зона соединения его с основной заготовкой 1 поворачивается относительно оси устройства, а внешний крайленты упирается в наружную направляющую. Одновременно с этим происходит присоединение торца ленты к исходной заготовке 1 сваркой по криволинейному контуру А основной заготовки 1. Скорость вращения периферийного прижима 6 и периферийной матрицы 4 для осуществления непрерывного процесса устанавливается такой, чтобы она обеспечивала подход сварочного электрода 16 к криволинейному контуру А в момент, когда последний при своем сокращении будет пересекать окружность с радиусом КЬ, на котором находится сварочный электрод 16, и будет определяться скоростью перемещения пуансона 3. Так как изгиб полосового материала осуществляется в зажатом состоянии, то не происходит Потери устойчивости материала,Обеспечивая непрерывную подачу дополнительного объема 11, который, намотав на державку 14, и присоединяя его к основному металлу 1 заготовки 7, можно вытягивать полые детали большой высоты с минимальными отходами.Применение предлагаемых способа и устройства для его осуществления позволяет повысить производительность процесса за счет того, что процесс осуществляется непрерывно; увеличить глубину вытягиваемых деталей и увеличить коэффициент использования металла, доведя его до значений близких к единице. Ожидаемый экономический эффект от использования предлагаемого изобретения на одном из предприятий отрасли составит порядка 5 тыс. р. в год.формула изобретения 1, Способ изготовления полых изделий, включающий присоединение к контуру заготовки дополнительного объема металла толщиной, равной толщине заготовки и вытяжку, отличающийся тем, что, с целью по.вышения производительности и экономииметалла, контур заготовки выполняют состоящим из криволинейного участка в видеодновитковой спирали Архимеда и прямолинейного участка, соединяющего начало и конец первого участка, дополнительный объемметалла формируют из металлической ленты, ширина которой равна шагу спирали Архимеда, причем до вытяжки ленту присоединяют по ее ширине к прямолинейномуО участку контура заготовки, а в процессе вытяжки осуществляют непрерывное соединение ее с криволинейным участком контуразаготовки в зоне их касания.2. Устройство для осуществления спосо.ба по и, 1, содержащее основание, соосноустановленные пуансон, центральную матрицу, размещенную на основании, периферийную матрицу и соответствующие им периферийный и центральный прижимы, отличающееся тем, что, оно снабжено установ 20 ленным на основании приводом совместноговращения периферийных прижима и матрицы и размещенными на периферийном прижиме узлом подачи ленты и электродом дляприварки ленты к плоской заготовке, при25этом на рабочей поверхности периферийного прижима выполнен направляющий паздля подачи ленты и отверстие под электрод,ось которого проходит через линию пересечения плоскости боковой внутренней поверхности направляющего паза с перпендикуЗО лярной ей плоскостью, проходящей черезось устройства.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Японии54 - 12111,кл. В 21 Р 22/20, 19.08,79.35 2. Авторское свидетельство СССР421407, кл. В 21 Р 22/20 06.03.72 (прототип).Составитель О. Матвеева Редактор И. Касарда Техред И. Верес Корректор И.Шулла Заказ 1656/1 О Тираж 814 Подписное ВНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал Г 1 ПП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4