способ изготовления трубчатых заготовок с дном, в частности, тяг стеклоочистителей

Формула изобретения

Способ изготовления трубчатых заготовок с дном, в частности, тяг стеклоочистителей, включающий вырубку круглой заготовки в первом штампе, комбинированную вытяжку и последующую протяжку во втором штампе, вытяжку без утонения стенки и последующую протяжку в третьем штампе и комбинированную вытяжку и последующую протяжку в четвертом штампе, отличающийся тем, что осуществляют окончательный обжим в пятом штампе, при этом пуансон для окончательного обжима имеет цилиндрический выступ, диаметр которого равен диаметру калибрующей части матрицы, а по высоте равный высоте заходной и калибрующей частей матрицы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для получения трубчатых заготовок с дном, в частности, для изготовления заготовок тяг стеклоочистителей из листовой заготовки.

Известен способ изготовления трубчатых заготовок с дном из листовых заготовок с отношением длины получаемой заготовки к ее диаметру 22-25, включающий в себя вырубку круглой заготовки, комбинированную вытяжку и протяжку в одном штампе, вытяжку без утолщения стенки и последующую протяжку во втором штампе, комбинированную вытяжку и последующую протяжку в третьем штампе и окончательную вытяжку без утонения стенки и последующую протяжку в четвертом [1].

Однако из-за большого количества операций комбинированной вытяжки и протяжки и вытяжке без утонения толщина получаемой заготовки по впадинам и фестонам в меридиональном и диаметральном сечениях неодинакова, особенно уменьшаемая толщина трубчатой заготовки в месте перехода стенки в дно. Кроме того, при получении заготовок с отношением длины к диаметру 22-25 на последнем переходе, т.е. при вытяжке без утонения и последующей протяжке, длина вытяжного пуансона достигает отношения длины к диаметру 38-40 (с учетом высоты исходной заготовки, высоты вытяжной матрицы и матрицы для протяжки, высоты съемника и высоты получаемой заготовки) [1].

При этом жесткость пуансона на последней операции при таком отношении длины к диаметру невелика, что приводит к значительной разнотолщинности получаемой заготовки.

Наиболее близким является способ обжима заготовок, полученных вытяжкой, по всей длине с последующим выталкиванием заготовки из матрицы. При этом пуансон давит на дно заготовок, заталкивая ее в коническое отверстие матрицы [2] . При обжиме деформация по толщине заготовки приводит к увеличению толщины стенки, что позволяет изготовить трубчатые заготовки с минимальной разнотолщинностью. Кроме того, пуансон при обжиме имеет диаметр, равный наружному диаметру заготовки под обжим, и длину, равную высоте исходной заготовки, что значительно увеличивает его жесткость и уменьшает разнотолщинность заготовки при обжиме.

Однако применять этот способ на окончательной операции при получении трубчатых деталей с дном и отношением длины к диаметру 23-25 трудно, т.к. возникает проблема выталкивания обжатой заготовки из матрицы, потому что длина толкателя равна 23-25 его диаметров, что в свою очередь уменьшает его жесткость и увеличивает габариты штамповой оснастки, что ухудшает условия ее работы (необходимо наличие пневмоподушки с большим ходом, пресса с увеличенным ходом ползуна и увеличенной закрытой высотой). Кроме того, необходима дополнительная операция для превращения конического торца трубчатой заготовки в цилиндрический.

Задачей предлагаемого изобретения является создание способа обжима трубчатой заготовки на окончательной стадии ее изготовления, исключающего все вышеперечисленные недостатки.

Поставленная задача решается за счет того, что способ включает в себя вырубку круглой заготовки в первом штампе, комбинированную вытяжку и протяжку во втором штампе, вытяжку без утонения стенки и последующую протяжку в третьем штампе, комбинированную вытяжку и последующую протяжку в четвертом штампе и окончательный обжим в пятом штампе, при этом пуансон для окончательного обжима имеет цилиндрический выступ, диаметр которого равен диаметру комбинирующей части матрицы, по высоте равный высоте заходной и комбинирующей части матрицы.

На фиг.1 и 2 показаны стадии обжима напровал.

Заготовка 1 устанавливается в контейнер 2. Пуансон 3 своим выступом 4, имеющим диаметр d, равный диаметру калибрующей части матрицы 5, и высоту 1, равную высоте заходной и калибрующей частей 1 матрицы, давит на дно исходной заготовки, толщина которого S = 2-4 толщинам стенки исходной заготовки Sn в результате нескольких операций комбинированной вытяжки и протяжки. Из-за того, что дно исходной заготовки в 2-4 раза толще стенок, деформации дна не происходит, а нижний торец заготовки начинает обжиматься в калибрующей части матрицы 6, фиг. 1 левая часть. После того, как дно заготовки 7 достигло заходной части матрицы 8, начинается процесс деформации толстого дна заготовки, который можно рассматривать как толстый диск - фиг.1 правая часть. При дальнейшем ходе пуансона 3 выступ 4 проталкивает утолщенное дно заготовки 7 через заходную часть 8 матрицы 5, где оно подвергается редуцированию с умеренными степенями деформации - левая часть фиг.2. В заключительной фазе выступ 4 проталкивает утолщенное дно 7 через калибрующую часть 6 матрицы 5 и заготовка всей своей длиной проходит через калибрующую часть матрицы 5.

Пример.

На первом переходе вырубали круглую заготовку диаметром 88 мм и толщиной 2,5 мм из стали 08Ю. На втором переходе производили комбинированную вытяжку на двухконусной матрице и дальнейшую протяжку. Параметры получаемой заготовки: диаметр по средней линии 39,6 мм, толщина стенки 1,75 мм, коэффициент вытяжки md = 39,6/0,88 = 0,45 и коэффициент утонения ms = 1,75/2,5 = 0,7. На третьем переходе производили вытяжку без утонения стенки и последующую протяжку. Параметры получаемой заготовки: диаметр по средней линии 24,5 мм, толщина стенки 1,31 мм. Коэффициент вытяжки md = 0,62, коэффициент утонения ms = 0,75. На четвертом переходе производили комбинированную вытяжку и последующую протяжку. Параметры получаемой заготовки: диаметр по средней линии 18,6 мм, толщина стенки 0,98 мм, высота заготовки 235 мм. Коэффициент вытяжки md = 0,76, коэффициент утонения ms = 0,75.

На пятом переходе проводили обжим заготовки по предлагаемому изобретению. Параметры получаемой заготовки: диаметр по средней линии 14 мм, толщина стенки 0,98 мм, получаемая длина заготовки 330 мм.

Коэффициент обжима: 14/18,6=0,75

Отношение толщины дна к толщине стенки: 2,5/0,98=2,55

Разнотолщинность не превышала 0,1 мм. При этом проводили отжиг, фосфотирование и омыливание после второго и после третьего переходов.

Источники информации

1. С. А.Валиев. Комбинированная глубокая вытяжка листовых материалов. - М.: Машиностроение, 1973.

2. Г. А.Смирнов-Аляев, Д.А.Вайнтрауб. Холодная штамповка в приборостроении. - Машгиз, 1963, с.218, рис. 103 а,б.