Спосіб виготовлення деталей з наскрізним отвором

Реферат: UA 73920 U UA 73920 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до техніки металообробки, а саме до обробки металів тиском і може бути застосована в машинобудуванні та інших галузях промисловості, де виготовлюються деталі типу кілець. Відомий спосіб виготовлення деталей типу кілець (з формованим або гладким зовнішнім контуром), що включає послідовні операції осадки заготівки і пробивання отвору пуансоном [1]. Найбільш близьким аналогом способу, вибраним як прототип, є спосіб одержання порожнистих деталей з наскрізним отвором, що включає радіальне видавлювання фланця в поперечну кругову порожнину, створену напівматрицями, висаджування фланця зближенням напівматриць і пробивання отвору під впливом рухливих деформуючого й опорного пуансонів. Для поліпшення якості пробивання отвору та оформлення контуру кільця, пробивання отвору виконують одночасно з висаджуванням металу у фланцевій зоні [2]. Загальними суттєвими ознаками відомого способу й того, що заявляється, є те, що виконується радіальне видавлювання фланця в поперечну кругову порожнину, створену напівматрицями, висаджування фланця зближенням напівматриць і пробивання отвору під впливом рухливих деформуючого й опорного пуансонів. Недоліком відомого способу є те, що стадія висаджування фланця супроводжується великими питомими та повними зусиллями, що обумовлено одночасним виконанням видавлювання та переходом до виконання пробивання отвору. Тобто під час висаджування пуансони рухомі та залишаються під навантаженням, при цьому у металі є тільки один ступінь свободи течії - заповнення кута на периферії фланця, під час якого значно збільшується опір металу цій невільній течії. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення відомого способу за рахунок зменшення зусилля операції висаджування фланця та підвищення стійкості робочого інструмента шляхом збільшення ступенів свободи течії металу. Поставлена задача вирішується тим, що під час висаджування фланця навантаження з деформуючого пуансона знімається, що забезпечує утворення додаткових ступенів свободи витікання металу за рахунок додаткового напрямку (до осі) течії металу та значного зниження зусилля деформування та навантаження на робочий інструмент, а пробивання отвору виконується після завершення висаджування. При виготовленні кілець пропонованим способом після заглиблення пуансона у тіло фланця утворюється порожнина, яка теж служить додатковим напрямком (до осі) течії металу для процесу висаджування, тобто опір металу заповнення кута периферії фланця й безпосередньо зусилля операції висаджування зменшується. Суть пропонованої моделі пояснюється кресленнями, на яких показано: - фіг. 1 - схема деформування на початку стадії радіального видавлювання (ліворуч) та кінця радіального видавлювання кільця із зовнішніми фасками (праворуч); - фіг. 2 - схема висаджування металу у фланцевій зоні (ліворуч) і пробивання отвору (праворуч). Спосіб здійснюється наступним чином. У порожнину матриці 1, що утворена двома напівматрицями верхньою 1а та нижньою 1б, на торець протипуансона 2 укладають багатоштучну заготівку 3, частина якої розташована над нижньою напівматрицею 1б на відстані Н1 (фіг. 1). Пуансон 4 рухається вниз зі швидкістю Vв та зусиллям Р. З моменту зіткнення торців пуансона 4 і заготівки 3 починається її деформування та заповнення металом кругової порожнини матриці, тобто утворюється фланець (кільцеве стовщення). На цій стадії опорний пуансон 3 нерухомий (переважно застопорений), напівматриці розімкнені й відстань між ними складає Н2. При зіткненні металу з вертикальною стінкою порожнини матриці починається стадія невільного радіального видавлювання (з підпором), при тому порожнина заповнюється практично цілком, за винятком верхнього та нижнього кутів на периферії фланця. На другій стадії пуансони вимкнені, тобто з них зняте навантаження, і починається операція висаджування фланця до висоти Н3 шляхом зближення напівматриць зі швидкістю Vм та зусиллям Q (фіг. 2). Таким чином заповнюється верхній та нижній кути на периферії фланцю. За рахунок того, що пуансони вимкнені створюється додатковий ступінь свободи течії металу (як у кут, так і до центру заготівки), що значно знижує зусилля деформування та навантаження на робочий інструмент. Після цього починається третя стадія - стадія пробивання, коли крім пуансона 4 униз починають переміщатися протипуансон 2 з тією ж або меншою швидкістю V (V≤Vп), забезпечуючи тим самим пробивання пуансоном 4 наскрізного отвору в отриманому фланці та одержання деталі типу кільця 5 (фіг. 2). На наступному кроці отриману деталь видаляють з порожнини штампу, висувають заготівку на висоту Н1, верхню напівматрицю 1а виставляють на висоту Н2 відносно нижньої напівматриці 1 UA 73920 U 5 10 1б та продовжують процес деформування. Цикл повторюють до закінчення багатоштучної заготівки (переважно для 3-5 деталей). Таким чином, завдяки зняттю навантаження з пуансонів при операції висаджування фланця утворюється додатковий ступінь течії металу, за рахунок чого на стадії висаджування фланця шляхом зближення напівматриць полегшується заповнення зовнішніх верхнього та нижнього кутів фланця. За рахунок впливу високого гідростатичного тиску в осередку деформації, що утворюється завдяки підпору зі сторони фланця, поверхня отвору отримується пластичним зсувом замість сколювання при пробиванні та калібрується при подальшому ході деформуючого пуансона, що значно покращує якість поверхні отвору кільця. Таким чином знижується зусилля процесу висаджування та отримують деталі типу кілець з чітко оформленою зовнішньою поверхнею та з якісною поверхнею отвору. Спосіб забезпечує зниження зусилля основної операції висаджування фланця, підвищення якості деталей з наскрізними отворами шляхом чіткого оформлення зовнішнього контуру деталей і гладкою поверхнею отвору після пробивання отвору в заготівці. 15 20 Джерела інформації: 1. Ковка и штамповка. Справочник. Том 3. - М: Машиностроение, 1987. - с. 256, рис. 45. 2. Деклараційний патент 68115А, МПК В21К 21/00. Спосіб виготовлення деталей з наскрізним отвором / Алієва Л.І., Савчинський І.Г., Лобанов О.І., Сивак К.І. - № 2003109157; заявл. 10.10.2003; опубл. 15.07.2004. Бюл. № 7. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 Спосіб виготовлення деталей з наскрізним отвором, який полягає у радіальному видавлюванні фланця в поперечну кругову порожнину, створену напівматрицями, висаджування фланця зближенням напівматриць і пробивання отвору під впливом рухливих деформуючого й опорного пуансонів, який відрізняється тим, що під час висаджування фланця навантаження з пуансонів знімається, а пробивання отвору виконується після завершення висаджування. 2 UA 73920 U Комп’ютерна верстка M. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3