Способ изготовления изделий со сложной полостью

) (11) В)5 В 21 К 21 АТЕНТУ бьединение о СССР1982.НИЯ ИЗДЕЛИЙ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕСО СЛОЖНОЙ ПОЛОСТЬЮ Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть применено во всех областях народного хозяйства для выдавливания изделий с глубокой, изменяющейся по ширине и высоте, с симметричной и асимметричной полостью, в частности полостей матриц вырубных штампов и пресс-форм.Известен способ выдавливания с радиальным обжатием заготовки, в технологическое отверстие которой помещен центральный пуансон, при перемещении заготовки в коническом участке матрицы под действием кольцевого пуансона, при этом в заключительной стадии процесса деформирование осуществляется при остановленном кольцевом пуансоне по схеме обратного выдавливания.Известен способ выдавливания пуансоном вматрице вдавливанием пуансона в за-, готовку с ее перемещением по матрице и с дополнительным обжатием по периметру стенками конического участка матрицы; в(57) Использование: обработка полостей вырубных и других штампов, пресс-форм. Сущность изобретения: выдавливание совмещают с местным обжатием заготовки, при этом на первом этапе производят выдавливание при минимально необходимых нагрузках, а на втором этапе получают требуемую форму изделия, обжимая заготовку вместе с внедренным в нее пуансоном в коническом участке матрицы. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. заключительной стадии процессе реализуется схема обратного выдавливания. ЯЭтот способ позволяет снизить усилие выдавливания в начальной стадии процесса только на 40-500, что при выдавливании Я глубоких, полостей переменной по высоте заготовки геометрии недостаточно и при больших нагрузках, возрастающих в заклю-:а чительной стадии вь:давливания, приводит к изгибу пуансона, искривлению выдавливаемой полости и к поломкам пуансона.Кроме того, этот способ не обеспечивает необходимого в таких случаях обжатия и подпора заготовки на ее отдельных участках в зонах, О концентрации паразйтных растягивающйх . О ; напряжений, вызывающих искажение выдавливаемой полости, утяжины материала, его разрывы, трещины, шелушение и другие Д дефекты формообразования.Целью изобретения является повышение качества и точности обработки, стойкости инструмента, увеличения глубины выдавливаемой полости,Это достигается тем, что изготовлениеизделий со сложной полостью ведут по стадиям с изменением схемы деформирования; сначала под действием периферийногопуансона перемещают заготовку навстречу 5неподвижному центральному пуансону ипроизводят его вдавливание на заданнуюглубину части выдавливаемой полости изделия с возможностью обжатия заготовкистенками матрицы и приемного отверстия 10периферийного пуансона в зоне возникновения дефектов формообразования, а затемубирают опору центрального пуансона ипод действием периферийного пуансонапродолжают перемещать заготовку по матрице вместе с внедренным в нее центральным пуансоном, вдавливают заготовку. вконическое отверстйе матрицы и обжимаютпо периметру в зоне искакения выдавливаемой полости до полного ее оформленйя за 20счет" предварительного выбора размеров,угла и расположения конического участкаматрицы Относительно заготовки с возмож"ностью выполнения обжатия заготовки попериметру на всю ее высоту. С целью выбора оптимальных условий деформированияиспользуют заготовку с технологическим отверстием,На фиг.1 показано положение инструмента и заготовки перед внедрением непод продольной нагрузки и от опоры, в коническое отверстие матрицы и обжатия заготовки в зоне искажения выдавливаемой новения дефектов формообразования при 50выдавливании определяются экспериментально или из расчетов по размерам и расвижного центрального пуансона, опертого на убирающуося опору, и при его внедрении; Ьи - высота зоны искакения выдэвливаемой полости (стрелкой показано перемещение периферийного пуансона): на фиг.2 - то же, в процессе вдавливания заготовки вместе с внедренным в нее центральным пуансоном, освобокденным от полости; стрелками показано перемещениепериферийного пуансона. Выдавливаемая полость формируется центральным пуансоном 1 в заготовке 2 воздействием периферийного пуансона 3, перемещающему заготовку 2 по матрице 4 с возможностью использования толкателя 5.Размеры и расположение зоны возникположению зоны концентрации паразитных растягивающих напряжений и деформаций,вызывающих разрывы в материале и искажение выдавливаемой полости,Опыты проводятся нэд образцами заготовок, собранных иэ двух половин, в плоскости меридионального сечения которых нанесена координатная сетка, По искажению координатной сетки и по разрывам в материале образцов устанавливается зона возникновения дефектов формообразования, Из расчетов или экспериментально на пробных образцах устанавливают также размеры, угол и расположение конического участка матрицы, обеспечивающего оптимальные условия формообразования,При выдавливании глубоких с резкими перепадами сечения и асимметричных полостей с целью уменьшения увода центрального пуансона 1 длина его вспомогательного заходного участка увеличивается до (0,5 - 4)б, где д - диаметр заходного вспомогательного участка пуансона 1. Эта длина не должна превышать расстояния между полосами разрывов материала заготовки, образующихся у мало- пластичных труднодеформируемых инстру-.ментальных сталей типа РбМ 5, Р 18, Х 12 М в виде лесенки, а у пластичных материалов в виде елочки;В случае возникновения таких разрывов материала технологическое отверстие заготовки 2 должно выполняться мейьше диаметра эаходного вспомогательного участка центрального пуансона 1 настолько, чтобы в течение всего процесса выдавливания обеспечивалось перекрытие технологйческого отверстия заготовки 2 торцом вспомогательного участка центрального пуансона 1, выполненным в виде цилиндра сдиаметром Ов или другой формы, например, усеченного конуса 2 а= 1 - 5, длиной не менее 0,5 мм, ступенчато переходящим в тело рабочей части центрального пуансона 1.Изготовление изделий со сложной полостью, имеющей плавные переходы от одного сечения к другому, проводится в заготовке с технологическим отверстием 2, которое служит направлением для центрального пуансона 1, начиная с его заходной вспомогательной части.При вдавливании цектрального пуансона 1 наибольшее искакение формы полости и утякка материала наблюдается на приторцевом деформируемом центральным пуансоном 1 участке заготовки 2, но может иметь место и по всей высоте выдавливаемой полости, полностью устранить которые за счет увеличения степени обжатия заготовки 2 по периметру не удается и приводит к увеличению нагрузки на центральный пуансон 1, к его искривлению и при перегрузках - к по ломкам, а также к искажению выдавливаемой полости.Поэтому начальную стадию деформирования проводят при минимальной степени обжатия заготовки, Для большинства случаев достаточным является обжатив заготовкивыдавливаемой полости появились раэры- Ф о р м у л а и э о б р е т е н и явы. 1. Способ изготовления изделий соПо сравнению с процессом обратного сложной полостью путем размещения эаговыдавливания предложенный способ по- товки в матрице, обжатия заготовки стенказволяет в 3 - 4 раза снизить нагрузки на ин-,б ми периферийного пуайсона при егострумент, в 8-10 раз повысить стойкость перемещении навстречу центральному пуинструмента, в 2-3 раза увеличить глубину ансону и вдавливания последнего в эаготоввыдавливаемой полости изделия и на от- ку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюдельных участках изделий, искаженных де- повышения качества и точности обработки,формацией, повысить точность обработки 10 стойкости инструмента, сначала под дейст-.более, чем на порядок, получить шерохова- вием периферийного пуансона: заготовку: тость поверхности выдавленного канала, . перемещаютпоматрицевосевомнаправлекоторую обычно получают полировкой нии и производят.вдавливание неподвижили доводкой, .:. ного центрального пуансона на заданнуюПредложенный способ расширяет об глубину части выдавливаемой полости изде-.ласть использования холодного выдавлива лия с обжатием заготовки стенками матриния на изделия с тлубокой йолостью цы и приемного отверстия периферийногопеременной геометрии из йластичных и ма пуансона в зоне возникновения дефектовлопластичных"материалов, включая инстру-. формообразования, а затем под действйемментальные(Р 6 МБ, Р 18,Х 12 Мидр.), 20 периферийного пуансона продолжают пеВрядеслучаевспособявляетсяединст- ремещать заготовку по матрице вместе свейно возможным способом йзготовления внедренным в нее центральным пуансо - иЭделий со слышной полостью, к которым ном, вдавлйвают заготовку в коническоепредьяеля отея требования низкой шерохо- отверстие матрицы и обжимают ее по певатости, повышенной точности и физйко риметру в зоне искажения выдавливаемеханических и специальныхсвойств мой полости до получения требуемой(таердость; пройодимость электромагнит- формы иэделйя обжатием заготовки.поных свойств, износбстой)кость и др.), что от- периметру по меньшей мере на части еекрйвает возможность изготовления высоты.ответственных иэделий) выполненных с 30 2, Способ поп,1, Отл и ч а ю щ и й с япрецизионной точностью и обладающих но- тем, что используют заготовку с технологи вцмй функциональными возможностями, ческим отверстием,1773239 стэвитель А. Весницкийхред М.Моргентал Корректор В.Петраш ( ктор Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 Заказ 3852 Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб., 4/5