SU1741949A1 - Способ изготовлени полых деталей из трубчатой заготовки и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, в частности к штамповке эластичной средой, и может быть использовано в авиационной и смежной с ней отрасл х машиностроени  Сущность изобретени  трубчатую заготовку размещают в полости матрицы 3, устанавлива  предварительно в ее полость наполнитель 2. Матрица 3 имеет крышку 4 Коышка 4 выполнена с выемкой 1Q ел С 2 ю J о Ф(,гЗ

Description

имеющей вид четверти тора, образованного радиусом, равным полуразности большего и меньшего диаметров рабочего конического участка матрицы 3. Воздействуют на наполнитель 2 динамической нагрузкой. Торец трубча- той заготовки в процессе раздачи взаимодействует с поверхностью выемки. Возникает усилие, осева  составл юща  которого обеспечивает торцовый подпор. Расшир ютс  технологические возможности путем получени  полой детали с коническим патрубком на ее конце. 2 с.п. и 1 з. ф-лы, 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано в.авиационной, машиностроительной и других отрасл х промышленности дл  изготовлени  полых деталей с коническим патрубком на конце.

Известны способы раздачи конца трубы в штампе развальцовкой. По этим способам раздачу осуществл ют твердым инструментом - коническим пуансоном. При раздаче в штампе заготовку фиксируют, а пуансон перемещают в осевом направлении. При развальцовке дополнительно вращают пуансон. Эти способы широко используютс  в промышленности благодар  простоте оснастки и оборудовани .

Однако технологические возможности их ограничены относительно небольшими степен ми деформации из-за разрыва кромки заготовки, подвергающейс  максимальному раст жению в окружном направлении . Качество деталей невысоко из-за значительного утонени  стенки заготовки.

Известен также способ раздачи труб коническим пуансоном, при котором на свободной кромке заготовки в процессе раздачи создают противодавление. Этот способ позвол ет исключить утонение стенки заготовки и повысить допустимую степень деформации в холодном состо нии на 10-15%. Однако практически осуществление противодавлени  на кромке заготовки при раздаче затруднительно. Противодавление осуществл ют обычно путем установки перед кромкой трубы кольца из более прочного материала, который деформируетс  совместно с заготовкой, что св зано с дополнительной трудоемкостью и расходом металла.

Производительность способа невысока , возможности механизации и автоматизации ограничены.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому  вл етс  способ раздачи конца трубы эластичной средой, включающий локальное приложение усили  с перемещением очага деформации от торца трубчатой заготовки по направлению образующей участка раздачи с одновременным торцевым подпором заготовки.

При осуществлении известного способа из трубы вырезают заготовку, размещают в

5 полости заготовки эластичный пуансон переменной жесткости, создают на конце заготовки зону максимальной деформации путем приложени  к пуансону осевого усили  и перемещают эту зону вдоль оси заготовки. При

0 перемещении зоны максимальной деформации по вл етс  осева  составл юща , создающа  противодавление на кромке, что позвол ет уменьшить утонение стенки заготовки .

5Трудоемкость способа ниже, чем в описанном ранее способе, отсутствует дополнительный расход металла. Однако качество раздачи ниже, так как при использовании пуансона переменной жесткости,

0 например из шайб эластомера различной твердости, в местах сопр жени  шайб на поверхности заготовки возможно образование волнистости, т.е. ухудшаютс  геометрические параметры точности. Кроме того,

5 поскольку на кромке заготовки возможно наличие микротрещин и прочих дефектов, то создание максимальной начальной деформации на кромке может привести к ее разрыву, что снижает допустимую степень

0 раздачи и ограничивает технологические возможности процесса.

Известно устройство дл  деформировани  заготовок в разъемной матрице, содержащее подвижную пластину с закрепленным г;а

5 ней пуансоном, неподвижное основание с полостью , на котором установлена матрица, имеюща  формообразующий конический участок и крышку, размещенный в полости основани  выталкиватель, закрепленные на

0 крь шке матрицы и имеющие средство возвратно-поступательного перемещени  толкатели , нерабочие концы которых также размещены в полости основани , а также установленный с возможностью взаимодейст5 ви  с выталкивателем приводной шток с буртом.

Недостаток известного устройства заключаетс  втом, что практичес, -.евозмож- но удаление из полости штампа высоких полых деталей с коническим патрубком на

конце на прессах с относительно малым ходом выталкивател , так как ход толкателей при этом должен быть меньше хода выталкивател  на высоту детали, что ограничивает технологические возможности и ухудшает услови  эксплуатации.

Цель изобретени  - расширение технологических возможностей путем получени  полых деталей с коническим патрубком на конце и улучшение условий эксплуатации.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что локальное приложение усили  производ т путем динамического нагружени , осуществл ют двусторонний торцевой подпор трубчатой заготовки, а последнюю выполн ют длиной, большей длины детали на величину , равную полуразности большего и меньшего диаметров конического патрубка.

В устройстве дл  осуществлени  способа крышка матрицы выполнена с выемкой, сочлененной с формообразующим коническим участком матрицы и имеющей вид четверти тора, образованного радиусом, равным полуразности большего и меньшего диаметров упом нутого участка матрицы.

Кроме того, в устройстве средство возвратно-поступательного перемещени  толкателей выполнено в виде втулки с радиальными пазами, установленной на приводном штоке с возможностью относительного осевого перемещени  и взаимодействи  с буртом штока и боковой поверхностью полости основани , а также шариков, размещенных в радиальных пазах втулки, при этом толкатели неподвижно св заны с упом нутой втулкой, на штоке и боковой поверхности полости основани  выполнены кольцевые канавки, а шарики размещены с возможностью поочередного взаимодействи  с поверхност ми кольцевых канавок.

На фиг.1 изображены исходна  заготовка , вырезанна  из трубы, и готова  деталь, полученна  после раздачи конца заготовки на конус; на фиг.2 - схема устройства дл  реализации способа; на фиг.З - то же, с элементами механизации.

Пример. Основные данные: длина детали мм. длина конической части 150 мм, диаметр большего основани  конуса мм. Материал заготовки - алюминиевый сплав АМгбМ.

Из прессованной трубы #38 х 1,5 вырезают заготовку длиной U+0,5 (Dn- dn) 250 + 5 255 мм. В полости заготовки 1 (фиг.2) помещают эластичный пуансон 2, например, из полиуретана. Заготовку размещают в матрице 3, снабженной крышкой 4 с выемкой 5 , сочлененной с формообразующим коническим участком матрицы и

имеющий вид четверти тора, образованного радиусом ,5 (D/i-d)5 мм. Бабка высокоскоростного молота при помощи нажимного штока (не показан) воздействует на пуансон

2 . Торец заготовки в процессе раздачи взаимодействует со сферической поверхностью выемки, в результате чего возникает усилие, воздействующее на торцы заготовки , осева  составл юща  которого обеспе0 чивает ее двусторонний торцевой подпор. После завершени  процесса формообразовани  крышка 4 отдел етс  от матрицы 3х и готова  деталь извлекаетс  выталкивателем 6.

5 Динамический характер нагружени  эластичного пуансона со стороны большего диаметра конуса позвол ет локализовать деформацию в верхней части пуансона, что снижает энергозатраты на деформирова0 ние, улучшает услови  формообразовани  и исключает потерю устойчивости на цилиндрической части детали.

Устройство дл  изготовлени  полых деталей из трубчатой заготовки (фиг.З) состоит

5 из подвижной плиты 1 с закрепленным на ней пуансоном 2, плиты 3 с неподвижным основанием 4, на котором установлена обойма 5 с матрицей 6. имеющей формообразующий конический участок и разъемную

0 крышку 7. Обойма с матрицей закреплена на основании 4 кольцом 8, В полости основани  размещен выталкиватель 9, a id крышке 7 матрицы закреплены толкатели 10, нерабочие концы которых также разме5 щены в полости основани  4 и св заны со средством возвратно-поступательного перемещени , выполненным в виде жестко св занной с толкател ми втулки 11, установленной на приводном штоке 12 с возможно0 стью относительного осевого перемещени  и взаимодействи  с буртом 13 штока и боковой поверхностью полости основани  4, На штоке 12 и боковой поверхности основани  4 выполнены кольцевые канавки 14 и 15.

5 Шарики 16 размещены в радиальных пазах 17 втулки 11 с возможностью поочередного взаимодействи  с поверхност ми канавок 14 и 15. Крышка 7 матрицы выполнена с выемкой 18, сочлененной с формообразую0 щим коническим участком матрицы и имеющей вид четверти тора, образованного радиусом, разным полуразносги большего и меньшего диаметров упом нутого участка матрицы.

5 Устройство работает следующим образом .

В исходном перед ударом положении, изображенном на левой части фиг.З, в полости матрицы 6 установлена заготовка 19с эластичным пуансоном 20. Крышка 7 фиксируетс  относительно обоймы 5 механизмом фиксации (не показан ). Шток 12 находитс  в крайнем нижнем положении. При рабочем ходе пуансон 2 взаимодействует с эластичным пуансоном 20. Верхн   кромка заготовки скользит по сферической поверхности выемки 18. Под действием радиального усили  от эластичного пуансона 20 и двустороннего торцевого подпора заготовки путем взаимодействи  с выемкой 18 осуществл етс  раздача конца трубы. После завершени  процесса деформировани  механизм фиксации освобождает крышку 7, подвижна  плита 1 с пуансоном 2 перемещаетс  вверх. Шток 12 от привода возвратно-поступательного перемещени  движетс  вверх совместно с втулкой 11, усилие на которую передаетс  через шарики 16. При этом толкатели 10 взаимодействуют с част ми разъемной крышки 7, перемеща  их вверх. Под действием пружин, установленных враспор в вертикальной плоскости разъема крышки (не показаны) части крышки расход тс , освобожда  проход дл  большего диаметра патрубка. При достижении канавки 15 шарики 16 выход т из зацеплени  со штоком 12 и движение втулки 11 и крышки 7 прекращаетс . При дальнейшем ходе штока 12 его торец взаимодействует с выталкивателем 9, который извлекает готовую деталь из полости матрицы. После сьема детали шток 12 перемещаетс  вниз. Бурт 13 штока взаимодействует с торцом втулки 11, шарики утапливаютс  в канавку 14 штока и через толкатели 10 усилие штока передаетс  на крышку 7, перемеща  ее в крайнее нижнее положение. После установки новой заготовки цикл повтор етс .

Использование изобретени  позволит расширить технологические возможности путем получени  полых деталей с коническим патрубком на конце. При этом повышаетс  степень раздачи и обеспечиваетс  улучшение условий эксплуатации.

Claims (3)

1. Формула изобретени  1. Способ изготовлени  полых деталей из трубчатой заготовки путем раздачи ее конца эластичной средой, включающий локальное приложение усили  с перемещением очага деформации от торца трубчатой заготовки по направлению образующей участка раздачи с одновременным торцевым

   подпором трубчатой заготовки, отличающийс  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей путем получени  полой детали с коническим патрубком на ее конце, локальное приложение усили  производ т путем динамического нг гружени , осуществл ют двусторонний торцевой подпор трубчатой заготовки, а последнюю выполн ют длиной, большей

   длины детали на величину, равную полуразности большего и меньшего диаметров конического патрубка.
2. 2.Устройство дл  изготовлени  полых деталей из трубчатой заготовки, содержащее подвижную плиту с закрепленным на ней пуансоном, неподвижное основание с полостью, на котором установлена матрица, имеюща  формообразующий конический участок и крышку, размещенный в полости

   основани  выталкиватель, закрепленные на крышке матрицы и имеющие средство возвратно-поступательного перемещени  толкатели , нерабочие концы которых также размещены в полости основани , а также

   установленный с возможностью взаимодействи  с выталкивателем приводной шток с буртом, отличающеес  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей путем получени  полой детали с

   коническим патрубком на ее конце, крышка матрицы выполнена с выемкой, сочлененной с формообразующим коническим участком последней и имеющей вид четверти тора, образованного радиусом, равным полуразности большего и меньшего диаметров упом нутого участка матрицы.
3. 3.Устройство по п.2, отличающее- с   тем, что, с целью улучшени  условий эксплуатации, средство возвратно-поступательного перемещени  толкателей выполнено в виде втулки с радиальными пазами, установленной на приводном штоке с возможностью относительного осевого перемещени  и взаимодействи  с буртом штока

   и боковой поверхностью полости основани , а также шариков, размещенных в радиальных пазах втулки, при этом толкатели неподвижно св заны с упом нутой втулкой, на штоке и боковой поверхности полости

   основани  выполнены кольцевые канавки, а шарики размещены с возможностью поочередного взаимодействи  с поверхност ми кольцевых канавок.

   /

   L/f

   н