способ изготовления заготовок втулок из листового материала

Формула изобретения

1. Способ изготовления заготовок втулок из листового материала, включающий вытяжку заготовки, ее термообработку и калибровку по внутренней и внешней поверхностям до соответствующих размеров, отличающийся тем, что вытяжку и калибровку осуществляют в штампе с установкой сменных матриц и пуансонов, при этом изготовление заготовок втулок осуществляют в переходах, причем в первом переходе изготавливают профиль с наружным диаметром 1,4-1,56 от диаметра готовой заготовки втулки и длиной 0,4-0,5 от длины готовой заготовки втулки, при наличии зазора между матрицей и пуансоном, не менее 1,3 от толщины листа, во втором переходе изготавливают профиль с наружным диаметром 1,2-1,34 от диаметра готовой заготовки втулки и длиной 0,7-0,8 от длины готовой заготовки втулки, при наличии зазора между матрицей и пуансоном, не менее 1,15 от толщины листа, а в третьем, калибрующем переходе, изготавливают втулку равномерной цилиндрической формы по ее длине, при наличии зазора между матрицей и пуансоном в диапазоне 1,04-1,06 толщине листа, при этом толщина стенки готовой заготовки втулки равна толщине листового материала.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве листового материала используют лист из бериллиевой бронзы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для изготовления полых цилиндрических деталей, преимущественно, заготовок для подшипников скольжения.

В качестве аналога приводится вытяжка без утонения стенок §5 Вытяжка фиг.177-а, 178-б, стр.233-234, в книге «Конструкции и основы проектирования универсальных штампов», издательство «Машиностроение». М., 1964 г., автор В.В.Шевелев.

Автор книги утверждает, что диаметр заготовки на каждом переходе изменяется значительно и что, при вытяжке без утонения, возможно образование складок на поверхности заготовок втулки, поэтому вытяжку без утонения производят двумя способами (фиг.178-б).

Недостатком аналога является то, что данный способ изготовления втулок проводится за 4-5 переходов, что требует дополнительной оснастки и большей трудоемкости.

Известен, приводимый в качестве прототипа, способ изготовления втулки, включающий образование заготовки из листового проката (Заявка: 2003138036/02, 2912.2003. Патент № 2257975).

Недостатком прототипа является беззазорное соединение концов заготовки встык.

Техническим результатом настоящего изобретения является способ изготовления заготовок втулок из листового материала, позволяющий повысить качество изготовления заготовок втулок за счет обеспечения изготовления в переходах при наличии зазоров, расширить технологические возможности путем изготовления большой номенклатуры при обеспечении изготовления из материалов разных толщин и изготовления разных по форме и размерам заготовок втулок.

Технический результат достигается тем, что вытяжку и калибровку осуществляют в штампе с установкой сменных матриц и пуансонов, при изготовлении заготовок втулок в следующих переходах, где в первом переходе изготавливают профиль с наружным диаметром 1,4-1,56 от диаметра готовой заготовки втулки и длиной 0,4-0,5 от длины готовой заготовки втулки, при наличии зазора между матрицей и пуансоном, не менее 1,3 от толщины листа, во втором переходе изготавливают профиль с наружным диаметром 1,2-1,34 от диаметра готовой заготовки втулки и длиной 0,7-0,8 от длины готовой заготовки втулки, при наличии зазора между матрицей и пуансоном, не менее 1,15 от толщины листа, а в третьем, калибрующем переходе, изготавливают втулку равномерной цилиндрической формы по ее длине, при наличии зазора между матрицей и пуансоном в диапазоне 1,04 1,06 толщины листа, при этом толщина стенки готовой заготовки втулки равна толщине листового материала.

Предлагаемый способ изготовления заготовок втулок из листового материала изображен на следующих графических материалах, где на:

- фиг.1 показан штамп и полученная заготовка втулки в первом переходе;

- фиг.2 показан штамп и полученная заготовка втулки во втором переходе;

- фиг.3 показан штамп и полученная заготовка втулки в третьем переходе. Предлагаемый способ изготовления заготовок втулок из листового материала осуществляется в штампе с установкой сменных матриц и пуансонов:

- на фиг.1 показана заготовка втулки, полученная в первом переходе, где поз.1 - заготовка втулки, поз.2 - пуансон, поз.3 - зазор между матрицей и пуансоном, поз.4 - матрица, L₁ - длина втулки;

- на фиг.2 показана заготовка втулки, полученная во втором переходе, где поз.5 - заготовка втулки, поз.6 - пуансон, поз.7 - зазор между матрицей и пуансоном, поз.8 - матрица, L₂ - длина втулки;

- на фиг.3 показана втулка, полученная в третьем переходе, где поз.9 - втулка, поз.10 - пуансон, поз.11 - зазор между матрицей и пуансоном, поз.12 - матрица, L₃ - длина втулки.

Данный способ изготовления заготовок втулок из листового материала, где в качестве листового материала используют лист из бериллиевой бронзы.

Заявленный способ изготовления заготовок втулок из листового материала осуществляется следующим образом. Заготовка втулки 1 длиной L₁ изготавливается в штампе из листовой круглой заготовки с установкой сменных пуансона 2 и матрицы 4, первого перехода, затем заготовку втулки 1 устанавливают в штамп со сменным пуансоном 6 и матрицей 8 и изготавливают заготовку втулки 5, длиной L₂ во втором переходе, затем заготовку втулки 5 устанавливают в штамп со сменным пуансоном 10 и матрицей 12 и изготавливают втулку 9, равномерной цилиндрической формой по ее длине L₃ в третьем переходе.

Предлагаемый способ изготовления заготовок втулок из листового материала приведен из бериллиевой бронзы диаметром 120 мм, толщиной 3 мм. Вытяжку и калибровку осуществляли в штампе с установкой сменных матриц и пуансонов.

В первом переходе фиг.1 получили заготовку втулки 1 длиной L₁=23 мм, при наружном диаметре 88 мм. Во втором переходе фиг.2 получили заготовку втулки 5 длиной L₂=38 мм, при наружном диаметре равной 75.3 мм. В третьем калибрующем переходе фиг.3 получили втулку 9 равномерной цилиндрической формой длиной L₃ =55 мм, при наружном диаметре 56,1 мм и толщиной стенки 3 мм.

Предлагаемый способ дает возможность изготовления широкого ассортимента цилиндрических полых деталей. Кроме того, возможно получение дополнительных технических результатов, таких как получение изделий с максимально ровными и симметричными относительно продольной оси наружной и внутренней поверхностями, которые максимально соответствуют форме готового изделия.

С каждым годом резко возрастает спрос на высоколегированную бериллиевую бронзу в качестве материала подшипников скольжения, которые позволяют увеличить долговечность, коррозионную устойчивость и надежность ответственных узлов машин и оборудования.

Сортамент труб из бериллиевой бронзы, выпускаемый промышленностью, которые можно использовать в качестве заготовок, не отвечает диапазону применяемых подшипников скольжения в промышленности.

Подшипники скольжения из бериллиевой бронзы, в настоящее время, изготавливаются из круглой заготовки или поковки, в которых сверлят отверстие, при этом отходы от механической обработки составляют 80-90%, что делает данную технологию дорогостоящей и трудоемкой, стоимость высоколегированной бериллиевой бронзы в 3-5 раз выше стоимости меди.

Таким образом, предлагаемый способ изготовления заготовок втулок из листового материала, в частности для подшипников скольжения из высоколегированной бериллиевой бронзы позволяет:

- упростить технологию и уменьшить трудоемкость изготовления заготовок втулок для подшипников скольжения;

- значительно сократить расход материала с 80-90% до 10-30%;

- получать заготовку втулки равномерной цилиндрической формы и толщины стенки с минимальными припусками для шлифовки;

- получать заготовки втулок для подшипников скольжения в широком диапазоне и в количестве больших или малых партий;

- снизить себестоимость изготовления заготовок втулок.