Способ глубокой вытяжки
Использование: в обработке металлов давлением при получении полых деталей из листовых заготовок путем вытяжки. Сущность изобретения: листовую заготовку с охватывающим ее кольцом из эластичного материала помещают на матрицу и с помощью пуансона и прижима осуществляют заневоливание ее центральной части. В этом состоянии производят предварительную осадку фланца заготовки, осуществляя деформирование его в радиальном направлении с образованием утолщения. Одновременно осаживают в осевом направлении эластичное кольцо. Затем заневоливание центральной части заготовки снимают и воздействуют на нее пуансоном. Одновременно производят осадку фланца заготовки и эластичного кольца между рабочими поверхностями прижима и матрицы с уменьшением их толщины до заданного значения. 6 ил.
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при вытяжке полых листовых деталей типа металлофторопластовых втулок.
Известен способ глубокой вытяжки полых изделий с утонением исходного листового металла, при котором одновременно с воздействием пуансона на центральную часть заготовки осуществляют радиальный подпор ее фланца высоким давлением со стороны жидкости [1] Недостаток этого способа заключается в том, что преднамеренно изменять толщину фланцевой части заготовки при вытяжке практически представляется возможным, что ограничивает возможности этого процесса. Кроме того, создание независимого высокого давления со стороны жидкости приводит к большим трудностям с осуществлением формообразования деталей, связанным с созданием этого давления и герметизации соответствующих полостей в устройствах. Известен способ глубокой вытяжки, при котором воздействуют на центральную часть заготовки пуансоном и осуществляют радиальный подпор ее фланца путем совместной осадки по толщине эластичной среды и фланцевой части заготовки между рабочими поверхностями прижима и матрицы [2] Однако известный способ обеспечивает формообразование полых изделий из листовой заготовки, толщина которой заведомо больше толщины изделия, что в значительной мере ограничивает возможности этого процесса при изготовлении, например, подшипников скольжения в виде втулок из металлофторопластовой ленты, толщина которой согласно ТУ-27-01-01-71 [1] составляет 1,1:1,6 и 2,6 мм. Кроме того, использование известного способа приводит к повышенному расходу металлофторопластовой ленты из-за необходимости удалять мехобработкой лишний металл после вытяжки втулок из заведомо более толстых листовых заготовок. Наиболее близким по технической сущности является способ глубокой вытяжки, включающий предварительную осадку фланца заготовки и последующее воздействие пуансоном на ее центральную часть, которое осуществляют одновременно с осадкой фланца заготовки и охватывающей его эластичной среды между рабочими поверхностями прижима и матрицы с уменьшением их толщины до заданного значения [3] Указанный известный способ также как [2] не обеспечивает получение полых деталей из листовых заготовок, толщина которых примерно равна толщине вытягиваемых изделий. Техническая задача изобретения расширение технологических возможностей способа и снижение стоимости изготовления изделий. Задача решается тем, что в известном способе глубокой вытяжки, включающем предварительную осадку фланца заготовки и последующее воздействие пуансоном на ее центральную часть, которое осуществляют одновременно с осадкой фланца заготовки и охватывающей его эластичной среды между рабочими поверхностями прижима и матрицы с уменьшением их толщины до заданного значения, перед предварительной осадкой фланца заготовки производят заневоливание ее центральной части, а предварительную осадку фланца, осуществляемую в радиальном направлении с образованием на нем утолщения, ведут одновременно с осадкой в осевом направлении эластичной среды, после чего заневоливание центральной части заготовки снимают. Изобретение поясняется чертежами, на которых представлено продольное сечение устройства: на фиг. 1 в исходном положении заготовки; на фиг. 2 в положении заготовки перед началом формообразования; на фиг. 3 в положении заготовки в промежуточный момент осадки фланца в радиальном направлении; на фиг. 4 в положении заготовки после окончания осадки фланца в радиальном направлении; на фиг. 5 в положении заготовки в промежуточный момент осадки фланца по толщине; на фиг. 6 в положении заготовки в момент окончания формообразования ее в деталь. Способ вытяжки осуществляется в штампе, содержащем пуансон 1, прижим 2, матрицу 3, контейнер 4, кольцо 5 из эластичной среды и выталкиватель 6. Заготовке в исходном положении присвоена позиция 7, в положении перед началом формообразования позиция 8; в промежуточный момент осадки в радиальном направлении позиция 9; в положении после окончания осадки фланца в радиальном направлении позиция 10; в промежуточный момент осадки фланца по толщине позиция 11; в момент окончания формообразования в деталь позиция 12. Способ глубокой вытяжки осуществляют следующим образом. Исходную заготовку 7 толщиной S0 и диаметром D0 помещают на матрицу 3 внутрь резинового кольца 5, причем последняя находится в контейнере 4, а пуансон 1 и прижим 2 в крайнем верхнем положении (фиг. 1). При рабочем ходе пресса прижим 2 и пуансон 1 опускается до соприкосновения соответственно с резиновым кольцом 5 и с заготовкой 7, в результате чего последняя принимает форму позиции 8, а донная часть заготовки 8 оказывается в заневоленном состоянии между пуансоном 1 и выталкивателем 6 (фиг. 2), чем исключается утолщение материала в этой зоне при последующей осадке фланца в радиальном направлении под действием усилия осадки Pос. Заготовка 7 принимает положение, показанное позициями 8, а затем 9 (фиг. 2 и 3). После достижения требуемого утолщения Sу во фланце заготовки 10 (фиг. 4), противодавление со стороны выталкивателя 6 снимается, а на пуансоне 1 создают усилие штамповки Pщ. 0,9Pразр. (где Pразр. усилие, разрушающее заготовку при вытяжке). Совместное воздействие на заготовку усилиями со стороны пуансона Pш. и со стороны прижима Pос. а также давлением q в торец фланцевой части заготовки со стороны компримируемого резинового кольца 5, обеспечивает вытяжку материала в заготовке 11 на глубину HТ. в вытяжной зазор между пуансоном 1 и матрицей 3 за счет уменьшения толщины радиального осажденного фланца Sу до толщины SТ. и за счет сокращения его наружного диаметра Dу. до текущего диаметра ДT. вытягиваемого изделия (фиг. 5). При достижении требуемой глубины вытяжки Hизд., толщины Sо и диаметра Dфл. фланцевой части изделия 12 (фиг. 6), вытяжку прекращают, для чего усилия на прижиме и на пуансоне снимают, после чего сначала пуансон 1 и затем прижим 2 поднимают в крайнее верхнее положение, а при подъеме вверх выталкивателя 6 удаляют отштампованную деталь 12 из вытяжного отверстия матрицы 3. После этого можно осуществлять следующий цикл штамповки деталей. Пример осуществления предложенного способа глубокой вытяжки для изготовления втулки глубиной H=100 мм при диаметре контейнера Dк=300 мм, диаметре фланца Dфл.=150 мм, диаметре пуансона Dп=60 мм и толщине заготовки Sо= 15 мм. Диаметр заготовки Dо устанавливается из условия постоянства объема металла до и после вытяжки. Осадку резинового кольца Sp= So-Soc для заполнения кольцевой полости утолщения в прижиме устанавливаем из уравнения Прирост толщины Sу= Sу-So при радиальной осадке фланца заготовки устанавливаются из условия Значение диаметра кольцевой канавки Dу определяем из уравненияСледовательно, глубина осадки резинового кольца S.p будет:
S.p= Sp+Sу= 2,7+4,8 = 7,5 мм
Таким образом, для глубокой вытяжки определены геометрические параметры профилированной впадины в прижиме: Dо=230 мм, Dу=202 мм, Sу4,8 мм для изготовления втулки с приведенными выше исходными данными. Аналогично определяются параметры кольцевой канавки, когда толщина фланцевой детали больше исходной толщины заготовки.
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6