Способ изготовления деталей с односторонним оребрением

) ( 1) 5 В 21,3 13/02, 5/12 ГОСУДАРСТВЕННЫИПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТОТКРЫТИЯМ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЛЬСТВ К АВТОРСКОМУ СВИ ной ширине ребер ленном от полотн ебер.в месте сопря шают на величину; р чательной высоты товки при неизмении. наиболее удтовки. а ширину рс полотном умень0,14 - 0,17 от окондетали,сече- загожения вную ребер(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ СОДНОСТОРОННИМ ОРЕБРЕНИЕМ(57) Изобретениеможет быть использованов кузнечно-штамповочном производстве Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к изготовлению штампового инструмента для объемной штамповки поковок, предназначено для использования в кузнечно-штамповочном производстве для получения деталей с ребрами жесткости и является усовершенствованием известного способа по авт.св. М.1648623.Известен способ изготовления тонкостенных деталей с односторонним оребрением, заключающийся в штамповке заготовки с деформированием полотна и выдавливанием ребер путем приложения рабочего усилия в направлении. перпендикулярном к полотну заготовки и усилия, направленного под углом к рабочему, приложенного перпендикулярно к боковой поверхности ребер в плсекости их поперечного сечения, при этом веоеличину угла изменяют в процессе штамтповки с момента окончания деформированця полотна загопри изготовлении штампового инструмента для объемной штамповки поковок, имеющих односторонние ребра жесткости, и является усовершенствованием известного способа. Цель - увеличение коэффициента использования материала. Изготовление деталей осуществляют штамповкой заготовки с деформированием полотна и выдавливанием ребер. Уменьшение ширины ребер в месте сопряжения с полотном начинают при величине угла а 1 = 75 - 80 взаимного расположения рабочего усилия и усилия, направленного под углом к, рабочему, а заканчивают при ортогональном расположении этих усилий 1 табл, 2 ил. Недостатком способа является низкий коэффициент использования металла из-за Од чрезмерного растекания металла по полот- К,) ну заготовки при его деформировании в ус-,(л ловиях затрудненного истечения металла в ребро еспедстеие недостаточнои ширины ребер в месте их сопряжения с полотном до момента окончания деформи рока ния полотна заготовки, а также из-за наличия штамповочных уклонов на ребрах деталей,Цель изобретения - увеличение коэффициента использования металла за счет уменьшения сопротивления истечению металла в ребра до момента окончания деформирования полотна заготовкиПоставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления деталей с односторонним оребрением, заключающемуся в изготовлении тонкостенных деталей с односторонним оребрением, штамповкой заготовки с деформированием полотна и выдавливанием ребер путем приложения рабочего усилия в направлении, перпендикулярном к полотну заготовки и усилия, направленного под углом к рабочему, с приложением последнего перпендикулярно к боковой поверхности ребер в плоскости их поперечного сечения, изменяя величину угла в процессе штамповки с момента окончания деформирования полотна заготовки при неизменной ширине ребер в сечении, наиболее удаленном от полотна заготовки и ширине ребер в месте сопряжения с полотном, которую уменьшают на величину, равную 0,14-0,17 от окончательной высоты ребер детали,Уменьшение величины рассматриваемого угла менее 75 приводит к образованию дефекта в надреберной зоне детали в виде утяжины, исключение образования которой возможно за счет увеличения толщины полотна заготовки, а следовательно, и припуска на механическую обработку, что уменьшает коэффициент использования металла.Увеличение угла между расположением рабочего усилия и усилия, направленного к рабочему, под углом, большим 80, приводит к уменьшению ширины в месте сопряжения ребер с полотном, затрудненному истечению металла из полотна в ребро и уменьшению коэффициента использования металла из-за интенсивного растекания металла по полотну детали.Окончание штамповки при ортогональном расположении рабочего усилия и усилия, направленного под углом к рабочему, позволяет получать ширину ребер детали в месте сопряжения их с полотном, равную ширине ребер в сечении, наиболее удаленном от полотна, что позволяет увеличить коэффициент использования металла за счет получения ребер детали без штамповочных уклонов. Окончание штамповки при величине угла между направлениями действия рабочего усилия и усилия под углом к рабочему больше 90 приводит к неоправданному увеличению усилия деформирования, нарушению геометрии готового изделия вследствие уменьшения ширины ребер в месте сопряжения с полотном до величины меньшей, чем ширина ребер в сечении, наиболее удаленном от полотна,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 На фиг.1 изображены стадия окончания деформирования полотна заготовки, предшествующая началу уменьшения ширины ребер в месте сопряжения с полотном при величине угла, равном 75 - 80 взаимного расположения рабочего усилия иусилия, направленного под углом к рабочему и стадия окончания уменьшения ширины ребер в месте сопряжения с полотном при ортогональном расположении усилий; на фиг,2, - полотно в плоском состоянии, деталь разгружена от усилий; на фиг.2 - деталь освобождена для ее удаления из штампа,П р и м е р. Предлагаемый способ реализован для получения тонкостенных деталей с двумя односторонними ребрами. жесткости. Штамповку плоской свинцовой заготовки толщиной 20 мм осуществляют на гидравлическом прессе усилием деформирования до 1 МН, Деформирование осуществляли при температурах инструмента и заготовки, равных комнатной (20 С), что для свинцовых образцов является условием изотермического деформирования со средней скоростью деформирования до 10 с т.е. без деформационного упрочнения.Штамповку заготовки осуществляют деформированием полотна 1 (фиг,1) с начальной толщины 20 мм до толщины, равной 15 мм, путем приложения рабочего усилия 2 в направлении, перпендикулярном полотну заготовки, с одновременным надавливанием двух ребер с приложением к их боковым поверхностям 3 усилия 4 с направлением под углом, равным и 1 = 78 к рабочему усилию. Усилие 4 с направлением под углом к рабочему 2 прикладывали перпендикулярно к боковой поверхности 3 ребер в плоскости их поперечного сечения. С момента окончания деформирования полотна 1 заготовки изменяли величину угла между линиями действия рабочего усилия 2 и усилия 4 с направлением под углом к рабочему с а; = 78 до а 2 = 90 при неизменной ширине ребер, равной 10 мм в сечении, наиболее удаленном от полотна заготовки, и уменьшении ширины ребер в месте сопряжения с полотном с 16 до 10 мм при окончательной высоте ребер детали, равной 40 мм, что составляет величину, равной 0,15 уменьшения ширины ребер в месте сопряжения с полотном от окончательной высоты ребер детали и попадает в интервал значений 0,14 - 0,17,Для получения сравнительных данных последовательно деформируют несколько свинцовых заготовок тех же геометрических размеров при указанных температурно-скоростных параметрах штамповки, При этом отличие в реализации способа изготовления1731395 чение коэффициента использования металла.В случае окончания уменьшения ширины ребер в месте сопряжения с полотном при величине угла больше 90 между линиями действия рабочего усилия и усилия, направленного под углом к рабочему, окончание штамповки сопровождается резким увеличением усилия из-за вытеснения части объема металла из ребер на полотно,Использование в кузнечно-штамповочном производстве предложенного способа изготовления деталей с односторонним оребрением позволяет за счет уменьшения сопротивления истечению металла в ребра и за счет получения деталей с ребрами без штамповочных уклонов уВеличить коэффициент использования металла на 10 - 15 О,Формула изобретения Способ изготовлеНия деталей с односторонним оребрением по авт.св, М 1648623, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения коэффициента использования металла, уменьшение ширины ребер, в месте сопряжения с полотном начинают при величине угла 75 - 80 взаимного расположения рабочего усилия и усилия, направленного под углом к рабочему, а заканчивают при ортогональном расположении этих усилий. Таблица 1 Особенности протекания процессаштамповки Величина угламежду линиямидействия рабочегоусилия и усилия,направленногопод углом к рабочему к началууменьшения ширины ребер в местесопряжения с полотном Упl и 1 72 Деформирование полотна заготовки свыдавливанием ребер жесткости происходит с потерей устойчивости слояматериала над полостью штамповкипод ребро жесткости, С момента окончания деформирования полотна заготовки и начала уменьшения шириныребра в месте его сопряжения с полотном образуется утяжина в надреберной зоне 2 75 Деформирование полотна заготовки происходит без резкого увеличения усилия штамповки при начале уменьшенияширины ребер в месте сопряжения сполотном. Слоя материала в надреберной зоне детали не теряет устойчивости на всем протяжении штамповки деталей в каждом из случаев заключалось втом, что уменьшение ширины ребер в месте .сопряжения с полотном начинают при раз-личном взаимном расположении рабочегбусилия и усилия, направленного под углом к 5рабочему.По результатам штамповки применительно к каждой из полученных деталей 1(фиг.2) давалась характеристика их качествапо наличию дефектов и оформленности элементов,Данные сведены в таблицу,Анализ данных, представленных в таблице, показывает, что в случае реализацииспособов штамповки, при которых величины углов между линиями действия рабочегоусилия и усилия, направленного под углом крабочему, выходят за границы интервалазаявленных значений углов, сопровождается либо образованием дефектов, либо 20уменьшением коэффициента использования металла, В том случае, когда величинарассматриваемого угла меньше 75 о, в надреберной зоне деталей наблюдается образование дефекта в виде утяжины. В случае 25штамповки, при которой этот угол принимает значение большее 80 о, создаются затрудненные условия для истечения металла изполотна в ребра при интенсивном растекании металла по полотну, что уменьшает зна Характеристика качества деталейи изменения величины коэффициента использования металла В надреберной зоне детали образуется дефект в виде утяжины Деталь не имеет дефектов. Заусенец минимальный штамповочные уклоны отсутствуют, Коэффициент использования металла выше нор- мативного,( 2 78 4 80 Деформирование полотна заготовкис одновременным выдавливанием ребержесткости происходит при номинальных значениях усилия штамповки.Объем металла, набранный в ребра жесткости при. этом достаточен для полного офомления элементов детали засчет уменьшения ширины ребер в местесопряжения с полотном 5 84 Деформирование полотна заготовки свыдавливанием ребер жесткости проис"ходит при повышенных значениях рабочего усилия и усилия, направленного под углом к рабочему, что сви-.детельствует о затрудненных условиях истечения металла с полотна вребра дстали, Наблюдалось интенсивное растекание металла по полотну,Дефекты отсутствуют. Коэффициентиспользования металла достигаетнаибольшего значения. Штамповочных уклонов нет. 6 90 Геометрия детали не соответствует требованиям из-за уменьшения ширины ребер в месте сопряжения с полотном 7 93 Величина этого жеугла к окончаниюуменьшения ширины ребер в местесопряжения сполотном Деформирование полотна заготовки свыдавливанием ребер жесткости про"исходит при меньших значениях рабочего усилия и усилия под углом крабочему, что свидетельствует обуменьшении сопротивления истечениюметалла из полотна в ребро детали Окончание штамповки не сопровождается резким увеличением усилия, отсутствует обратное перетекание металлаиз ребер на полотно. Геометрия детали соответствует требованиям Окончание штамповки сопровождаетсярезким увеличением усилия из-завытеснения части объема металла изребер на полотно Полученная деталь не имеет дефектов. Ребра детали без штамповочных уклонов. Коэффициентиспользования металла достигает наибольшего значения Дефекты отсутствуют. Заусенецменьше нормативного, штамповочные уклоны отсутствуют. КоэфФициент использования металлавыше нормативного Полученная деталь имела недооформление одного из ребер повысоте. Уменьшение коэфФициентаиспользования металлаэктор С.Патрушева Т Корректор О,Кравц Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аказ 1536 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5