способ изготовления полых осесимметричных изделий с отверстием в донной части

Формула изобретения

Способ изготовления полых осесимметричных изделий с отверстием в донной части, включающий вырубку плоской кольцевой заготовки с диаметром отверстия, меньшим диаметра отверстия в донной части готового изделия, и ее формообразование с получением полуфабриката, отличающийся тем, что после вырубки плоской кольцевой заготовки производят раздачу кромки отверстия, а формообразование плоской кольцевой заготовки с получением полуфабриката осуществляют предварительной вытяжкой-отбортовкой до достижения предельно допустимой деформации на кромке отверстия путем растяжения волокон в тангенциальном направлении и сужения в поперечном направлении, затем удаляют наиболее упрочненный материал краевой части отверстия полуфабриката разверткой и осуществляют окончательную вытяжку-отбортовку до получения готового изделия.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении осесимметричных полых изделий с отверстием в донной части.

Известен способ изготовления полых изделий с отверстием в донной части [1]. Способ осуществляют следующим образом. Вырубают плоскую заготовку с отверстием, размеры которого меньше размеров отверстия в донной части готового изделия. После этого производят предварительную вытяжку до достижения предельно допустимой деформации на кромке отверстия. После этого удаляют (вырезают) наиболее упрочненный материал краевой части заготовки вблизи отверстия и осуществляют окончательную вытяжку до получения готового изделия.

Недостатками известного способа являются: во-первых - удаление упрочненной краевой части отверстия вырезкой, во-вторых - увеличение диаметра отверстия в процессе деформирования заготовки ведет к интенсивному утонению материала в донной части и на участке округления кромки пуансона. Вырезка, как и пробивка, характеризуется наличием зоны скола на кромке отверстия, поэтому эти способы получения отверстия увеличивают расчетное значение коэффициента отбортовки [2]. Интенсивное утонение ограничивает предельно допустимую степень деформации, снижает точностные и эксплуатационные характеристики готового изделия [3].

Технический результат - расширение технологических возможностей совмещения операций вытяжки и отбортовки, уменьшение утонения за счет раздачи отверстия перед предварительной вытяжкой-отбортовкой и за счет удаления (развертка) упрочненной краевой части отверстия полуфабриката перед окончательной вытяжкой-отбортовкой.

Технический результат достигается тем, что после вырубки кольцевой заготовки, с диаметром отверстия, меньшим диаметра отверстия в донной части готового изделия, производят раздачу кромки отверстия, далее осуществляют формообразование плоской кольцевой заготовки с получением полуфабриката предварительной вытяжкой-отбортовкой до достижения предельно допустимой деформации на кромке отверстия путем растяжения волокон в тангенциальном направлении и сужении в поперечном направлении, затем удаляют наиболее упрочненный материал краевой части отверстия полуфабриката разверткой и осуществляют окончательную вытяжку-отбортовку до получения готового изделия.

Сущность способа поясняется схемами, представленными на фигурах 1 и 2. На фиг.1 показана заготовка с элементом краевой части отверстия до и после операции раздачи, а также параметры полуфабриката после предварительной вытяжки-отбортовки. На фиг.2 показан полуфабрикат с удаленной наиболее упрочненной краевой частью отверстия разверткой и окончательная вытяжка-отбортовка.

Способ осуществляется следующим образом.

Сначала вырубают кольцевую заготовку с наружным диаметром D₀ и диаметром отверстия d ₀, меньшим диаметра отверстия в донной части готового изделия. Затем производят раздачу кромки отверстия, увеличивая толщину краевой части заготовки S_к на 10÷15% по отношению к S₀ - первоначальной толщины заготовки, что позволит при дальнейшем формообразовании снизить степень утонения в донной части полуфабриката. После этого осуществляют предварительную вытяжку-отбортовку до достижения предельно допустимой деформации на кромке отверстия (фиг.1). При этом размеры полуфабриката: D₁ - диаметр фланца; d₁ - диаметр отверстия; h₁ - высота, а толщина кромки отверстия уменьшается с S_к до ~S₀, т.е. без существенного утонения вследствие растяжения волокон в тангенциальном направлении и сужения в поперечном направлении при отбортовке [2], что обеспечивает повышение размерной точности изделий. После этого удаляют наиболее упрочненный материал краевой части отверстия полуфабриката разверткой (фиг.2) до размера промежуточного диаметра отверстия d_пр , это позволяет увеличить допустимую степень деформации по сравнению с вырезкой. Например, коэффициент отбортовки при замене способа получения отверстия вырезкой на способ получения отверстия разверткой уменьшается на 7÷24% при относительных толщинах d₀ /S₀, равных 100 и 10 соответственно [2]. Затем осуществляют окончательную вытяжку-отбортовку до получения готового изделия с диаметром фланца D₂, диаметром отверстия d₂ и высотой h₂. Совместное протекание процессов вытяжки и отбортовки обеспечивается определенным соотношением параметров заготовки, полуфабриката и готового изделия, изменением усилия прижима фланцевой части заготовки [3].

Источники информации

1. Авторское свидетельство SU № 1388145. Бюл. № 14 от 15.04.88 г.

2. Зубцов М.Е. Листовая штамповка. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд., 1980 г. 432 с.

3. Суков М.В. Вытяжка и отбортовка осесимметричных деталей из анизотропных материалов/ диссертация на соискание ученой степени к.т.н. / Тула, 2009 г., 132 с.