Способ получения изделий типа стака-hob c наружными боковыми выступами

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК, АВТОРСКОМУ СВЦДПИЛЬСТВУ Сова Советских Сецнапистических Республик(22) Заявлено 17. 01. 79 (2 ) 2713987/25-27 с присоединением заявки Нов(23)Г 1 и итет В 21 К 21/08 В 21 К 23/04 Государственный комнтет СССР по делам нзобретеннй н открытнй.73(088.8) Дата опубликования описания 17, 04. 81(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ТИПА СТАКАНО С НАРУЖНЫМИ БОКОВЫМИ ВЫСТУПАМИ не позволяет получиступами (Фланцем),на некотором отдалекромки.Цель изобретенияноменклатуры проталлнй и повыаение их качества.Поставленная цель достигаетсятем, что в способе получения изделий0 типа стаканов с наружными боковыми,выступами, например с фланцем, включающем поперечное выдавливание боковых выступов на сплошной цилинд,рической заготовке с уменьшением ее5 высоты и обратное выдавливание полости в режиме активного трения,Формирование полости начинают одновременно с поперечным выдавлива"кием выступов в заготовке выдавливая ее на глубину, достигающуюуровня ближайшего ко дну изделиякрая бокового выступа.На Фиг. 1 показана последовательность приемов споСоба при подвижной матрице на Фиг. 2 - последовательность приемов способа приподвижном контрпуансонет на фиг.Зустройство для осуществления предлагаемого способа .(слева - в стадии поперечного выдавливания, спра. ть изделие с вырасположенными нии от верхней - расширение киваемых иэдеИзобретение относится к обработ-ке металлов давлением и может бытьиспольэовано,при получении штампованных изделий типа стаканов с выступами, например с фланцем, с радиаль"5ными ребрами и т.п,Известен способ получения изделий типа стаканов с наружными боковыми выступами, например с Фланцем,включающий поперечное выдавлива"ние боковых выступов на сплошнойцилиндрической заготовке с уменьше-,нием ее высотыи обратное выдавливание полости в режиме активноготрения Ц.Недостатком данного способа является невысокое. качество изделий,а именно возможность образования тре. -щин и отделения выступа (фланца) отизделия, обусловленная тем, что 20при внедрении пуансона в заготовкув процессе деформирования, очаг.деформации сосредотачивается у верхней кромки стакана в то время,какв зоне, прилегающей к нижнему торцу. 25фланца, наблюдается смещение внизметалла заготовки относительнополости из-за подвижности контрпуансона при осуществлении выдавливанияв режиме активного трения). Это 30 рский индустриальный институт Ленина политехнический инстищт ще,; М.И.4 КалиЖфава - в стадии последующего обратного выдавливания); на Фиг. 4 типовые изделия, получаемые предлагаемым способом.Способ осуществляется следующим образом. 5Заготовку 1 устанавливают в матрицу 2 на торец контрпуансона 3. Сос. тавной пуансон 4 перемещают со скоростью Ч вниз. В момент соприкосновения торца пуансона 4 с заготовкой 1 начинается ее деформированиес уменьшением исходной высоты, а поперечно истекаемый металл заполняет полость матрицы 2, образуя на" ружные боковые выступы или один выступ иэделия, например, фланец и полое углубление с торца деформируемой неподвижной заготовки, благодаря более Ускоренному перемещению (со скоростью ч ) внутренней части пуансона 4 а, 20Оформление полой части одновременно с поперечным выдавливанием выполняют до достижения глубины глухогоотверстия, соответствующей расположению дна полой части Ь и нижнеготорца с на одном уровне.После этого на втором этапе деформирования осуществляют только обратное выдавливание полой части, продолжая увеличивать глубину образованного глухого отверстия в изделии,Для этого у составного пуансона 4вниз перемещают только внутреннюючасть 4 а и начинают перемещать (соскоРОстью У 3РавнОй скОРОсти истОчения металла в обратном направлении) еще одну рабочую. часть штампа:матрицу 2 (Фиг. 1) или контрпуансон3 (фиг. 2).При этом относительно стенок матрицы перемещается только донная часть 40заготовки, а металл, истекаемый в обратном направлении и образующийполую часть изделия, не подвергаетсясмещению па контактной поверхности,что препятствует отрыву Фланца и возникновению напряжений реактивноготрения.Процесс выдавливания заканчивается в тот момент, когда толщина дон.ной (подвижной) части изделиядостигает заданной величины.Пример осуществления способа.,. Заготовки диаметром 0=28,2 мм ивысотой 47 мм из свинца С 1 подвергали комбинированному радиальнообратному выдавливанию предлагаемымспособом в штампе с составным пуансоном (диаметр внутренней части021 мм) и подвижнойматрицей, имеющей закрытую поперечную полость,Деформирование заготовки на 601-ом этапе включает поперечное выдавливание с уменьшением общей вы"соты заготовки на 8,3 мм и выполне-,ние углубления (полой части изделия)с глубиной 13 мм, достигающей уров ня нижнего торца фланца с помощью ускоренно двигающейся внутренней части пуансона, Фланец имеет сложную форму (фиг. 4, правое верхнее изображение), состоящую из шестигранной части (5=36 мм) высотой б мм и круглой части диаметром 44 мм и толщиной б мм, с отступлением от верхней кромки на 1 мм.На втором этапе деформирования выполняем обратное выдавливание полой части изделия, в условиях отсутствия относительного смещения истекаемого металла и матрицы (подвижной), перемещением только внутреннего пуансона. В результате получаем стакан со сложной наружной поверхностью, имеющий общую высоту 56,2+2,0 мм и толщину донной части 7+0,2 мм.. Выполнение на первом этапе углубления предотвратило появление трешин и отделение фланца по переходной части, наблюдаемых ранее при выдавливании известным способом,Одним из средств для реализации способа может служить устройство (штамп) для комбинированного выдавливания (Фиг. 3).Устройство содержит матрицу 2 с рабочей полостью, жестко установленную на неподвижной плите 5, Внутри матрицы 2 размещен контрпуансон 3, способный к продольному перемещению и опирающийся на гидравлический цилиндр (подушку б), расположенную . под плитой 5. К подвижной плите 7 жестко прикреплен пуансон 4, на котором установлена (по скользящей посадке) втулка 8. Диаметр пуансона 4 равен внутреннему диаметру изделия, а наружный диаметр втулки 8 равен диаметру исходной заготовки. Втулка 8 опирается на гидравлический цилиндр, размещенный в плите 7.Для обеспечения пониженной скорости перемещения втулки 8 (по сравнению с пуансоном 4) посредством вытеснения жидкости из гидроцилиндра 9, в сети последнего установлен регулятор 10 давления и распределитель 11 с электроуправлением, срабатывающий при получении сигнала о заполнении закрытой полости матрицы 2 - образовании наружного профиля изделий от датчика 12, размещенного в полости матрицы. В сети гидроцилиндра б для регулирования давления предусмотрены два последовательно установленных предохранительных клапана 13 и 14 с размещенным между ними распределителем 15 с электроуправлением. Давление срабатывания клапана 13 выше давления срабатывания клапана 14. Для регулирования давления в гидроцилиндрах 6 и 9 или для изменения противодавления втулки 8 и контрпуансона 3 могут бытьтакже использованы клапаны, взаимодействующие с копирами (не показаны), прикреплены к плитам 7 и 5.В качестве датчика, подающего сигнал о заполнении полости матрицы 2 или о завершении движения втулки 8 - о возрастании давления в гидро- цилиндрах б и 9, могут быть использованы также реле давления или электромагнитный манометр (не показаны), установленные в сети этих гидроцилиндров.Для питания гидросистемы используется насос 16 постоянной подачи и делительный клапан 17.Устройство работает следующим образом.Заготовку укладывают в неподвижную матрицу 2 на торец контрпуансо-на 3. Составной пуансон, состоящий из собственно пуансона 4 и втулки 8 перемещается с плитой 7 вниз. Втулка 8 в этот период опирается на гидроцилиндр 9, давление в котором поддерживается клапаном 10. При соприкосновении совместно движущихся пуансона 4 и втулки 8 с заготовкой начинается ее деформирование с уменьшением исходной высоты, и металл в поперечном истечении заполняет, закрытую полость матрицы 2, образуя тем самым наружный профиль (фланец) изделия. Контрпуансон 3 на этом этапе находитсяв неподвижном состоянии благодаря работе в. системе гидроцилиндра 6 одного предохранительного клапана 13 с высоким давлением срабатывания, Втулка 8 в своем перемещении отстает от пуансона 4, и пос-. ледний к моменту завершения формообразования фланца образует в заготовке глухую полость, глубина которой достигает уровня нижнего торца фланца. Соотношение скоростей движения втулки 8 и пуансона 4 изменяется в зависимости от количества вытесняемой жидкости из полостей цилиндра 9 и регулируется клапаном 10. После заполнения поперечной полости матрицы 2 датчик 12 подает сигнал на распределитель 11 с электроуправлением, который срабатывает и после этого допускает свободное истечение жидкости иэ полостей цилиндра 9., т.е. вт 1 лка 8 в дальнейшем не участвует в формообразовании.Однако при обработке трудно деФормируемых материалов втулка 8 может оказывать определенной величи- ны противодавление и на втором этапе выдавливания, посредством установления в сети гидроцилиндра 9 обычного регулировочного клапана, Одновременно сигнал от датчика 12 подается на распределитель 15, который включает в работу сети предохранительный клапан 14 с меньшим давлением срабатывания (по сравнению с клапаном 13), Такое регулирование давления в гидроцилиндре6 обеспечивает подвижность контрпуансона 3.При дальнейшем опускании подвижной плиты 7 вниз, пуансон 4 внедряется в металл заготовки, и, ввидуперемещения контрпуансона в том женаправлении, происходит обратное вы.давливание полой части изделия.При этом скорость движения контрпуансона 3 меньше скорости перемещения пуансона 4, что позволяет устранить реактивные силы трения истекаемого металла о стенки матрицы,Из-за движения донной части иэделия полая часть иэделия не скользит15 вдоль контактной поверхности матрицыи тем самым устраняет опасность отрыва фланца. Выдавливание завершаетсяв тот момент, когда размеры иэделиядостигают требуемых величин.20 При обратном ходе пуансон 4 ивтулка 8 с плитой 7 поднимаютсявверх. Распределители 12 и 15 устанавливают в исходное Гзакрытое)положение, Для подъема матрицы ивозвращения в исходное положениевтулки 8 и контрпуансона 3 подаютрабочую жидкость от насоса 16 через делительный клапан 17,Готовое изделие удаляется изматрицы 2 после разъема последней.В дальнейшем весь цикл выдавливания повторяется.Таким образом, предлагаемым способом выдавливания можно изготовитьполые изделия со сложным наружнымпрофилем типа стаканов с фланцами,утолщениями или отростками (фиг.4),Так как поперечное выдавливание напервом этапе деформирования осуществляется уменьшением высоты исход 40 ной заготовки можно обеспечить передачу значительного объема металлаи получение сложных утолщений илифланцев с широким диапазоном ди-аметров.Выполнение на первом этапе одновременно с поперечным выдавливаниемуглубления на торце с дном, достигающим уровня расположения фланца,препятствует смещению металла заготовки в этой зоне относительно стенок матрицы при последующем деформировании обратным выдавливанием в режиме активного трения. Тем самым предотвращается отрыв образованных фла.нцев от корпуса иэделия и повышается55 качество работы.Обратное выдавливание происходитв основном при отсутствии относитель.ного перемещения металла заготовкии стенок матрицы, т.е. сила трениящ 0 играет полезную роль, что способст-.вует снижению потребных условий иповышению эффективности процесса,Способ предусматривает активноерегулирование кинематики движения6 инструмента, обеспечивающего ста821026бильную последовательность выполнения приемов и требуемое качество штамизделий.Предлагаемый способ обеспечива: ет:повьааение качества получаемых изделий. Формула . изобретения Способ получения иэделий типаатаканое с наружными боковыми вы.ступами, например с фланцем, вклю. чаааий поперечное. выдавливание боковых выступов на сплошной цилиндрической заготовке с уменьшением 8ее высоты и обратное выдавливание полости в режиме активного трения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью. расширения номенклатуры изготавливаемых изделий и повышения их качества, формование полости начинают одновременно с поперечным выдавливанием выступов в заготовке, выдавливая ее на глубину, достигающую уровня ближайшего ко дну иэделия края бокового выступа. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Ф 298415, кл. В 21 Л 13/02,26.05.69.. Ьм Составитель 9. Корабельн Редакто А, Нау сков Тех е Н Граб Ко кП Патент , г, ужгород, ул. Проектная,лна аказ 1662/17 Тираж 74 ВНИИПИ ГосударственноГо комнтпо делам изобретений и откр113035, Москва 3-.35 Раушска а СССР иЯ наб. д. 4