СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ ДЕТАЛЕЙ Российский патент 1994 года по МПК B21D22/30 

Изобретение касается обработки металлов давлением и относится к способам изготовления деталей вытяжкой из листовой заготовки.

Известен способ изготовления полых деталей из листовой заготовки, включающий определение коэффициента вытяжки, сравнение его с допустимым коэффициентом вытяжки, расчет количества операций, предварительно и окончательную вытяжку с прижимом (1).

Целью изобретения является повышение степени деформирования при вытяжке деталей из стали повышенной прочности.

Указанная цель достигается тем, что первоначально осуществляют испытание материала заготовки на растяжение с определением среднестатического удлинения, эмпирически определяют K_δ -коэффициент локализации деформаций по толщине материала, в процессе предварительной вытяжки получают полуфабрикат с размерами в плане и по высоте, меньшими соответствующих размеров готовой детали, параметры детали для окончательной вытяжки определяют с использованием K_δ , а процент окончательной вытяжки производят с увеличением высоты и размеров в плане полуфабриката, при этом усилие прижима в процессе окончательной и предварительной вытяжки постоянно. Размеры D-закругленных участков в плане детали для окончательной вытяжки, h_угл. - прирост высоты упомянутой детали определяют из следующих соотношений
D= K_δ˙d_{пр.выт.угл.};
h_угл= sinβ, где d_{пр.выт.угл} - диаметр закругленного участка полуфабриката;
β - угол наклона стенки готовой детали.

При испытании материала заготовки на растяжение величину удлинения фиксируют в момент образования линий скольжения и микротрещин на кромке образца.

На фиг. 1 показан штамп для реализации способа; на фиг. 2 - вид в плане на заготовку 1.

Штамп содержит матрицу 2, прижим 3, пуансон 4. Цифрой 5 указана деталь после окончательной вытяжки; d_{пр.выт.угл.} - диаметр закругленного участка полуфабриката после предварительной вытяжки. В данном случае радиус в угловой зоне сопрягаемых сторон вытянутого прямоугольного полуфабриката R - расчетный радиус (фиг. 2); к_δ - коэффициент локализации деформаций по толщине материала.

Коэффициент K_δ определяется экспериментально для той или иной марки стали. Для этого вырубают образцы в количестве 8-10 штук и наносят на образец риски с шагом 5 мм на базе 80 мм для определения относительного удлинения δ_и. Испытания проводят на разрывной машине на растяжение до появления на кромках образца линий скольжения и микротрещин (потери устойчивости при локализации деформаций по толщине на кромке образца). Во время появления линий скольжения и микротрещин испытательную машину останавливают и фиксируют процент относительного удлинения δ_и. Проводятся испытания 8-10 образцов из требуемого материала стали повышенной прочности и находится среднестатическое значение δ_и . Так для стали 08ГСЮТ среднестатическое значение δ_и до появления на образце характерных линий скольжения и микротрещин при испытании на растяжение равно 12% , тогда коэффициент K_δ = 1,12.

Таким образом, деформации после предварительной вытяжки на детали окончательной вытяжки - деформации сжатия, полученные при предварительной вытяжке, нейтрализуются деформацией растяжения от касательных растягивающих напряжений окончательной вытяжки, что благоприятно способствует целостности детали и качества.

Использование предлагаемого способа вытяжки деталей из листовой заготовки позволяет увеличить степень деформации детали из стали повышенной прочности более, чем допускают коэффициент вытяжки, что ведет к экономии металла. (56) Романовский В. П. "Справочник по холодной штамповке". Машиностроение, 1971, стр. 192-193.

Сущность изобретения: первоначально осуществляют испытание материала заготовки на растяжение с определением среднестатистического удлинения. Электрически определяют K_δ - коэффициент локализации деформаций по толщине материала. Производят предварительную вытяжку полуфабриката с размерами в плане и по высоте, меньшими соответствующих размеров на готовом изделии. Затем осуществляют окончательную вытяжку до требуемых размеров. Усилие прижима во время предварительной и окончательной вытяжки постоянно. Размеры изделия определяют с учетом K_δ по расчетным зависимостям. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ ДЕТАЛЕЙ из листовой заготовки, включающий определение коэффициента вытяжки, расчет количества операций, предварительную и окончательную вытяжки с прижимом, отличающийся тем, что, с целью повышения степени деформирования при вытяжке деталей из стали повышенной прочности, первоначально осуществляют испытание материала заготовки на растяжение с определением среднестатистического удлинения, зампирически определяют K_δ - коэффициент локализации деформаций по толщине материала, в процессе предварительной вытяжки получают полуфабрикат с размерами в плане и по высоте, меньшими соответствующих размеров готовой детали, параметры детали для окончательной вытяжки определяют с использованием K_δ, а процесс окончательной вытяжки производят с увеличением высоты и размеров в плане полуфабриката, при этом усилие прижима в процессе окончательной и предварительной вытяжек постоянно. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что размеры D закругленных участков в плане детали для окончательной вытяжки и h_угл - прирост высоты упомянутой детали определяют из следующих соотношений
D = K_δ˙d_{пp.выт.угл} ;
h_угл= sinβ ,
где d_{пp.выт.угл} - диаметр закругленных участков полуфабриката;
β - угол наклона стенки готовой детали. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что при испытании материала заготовки на растяжение величину удлинения фиксируют в момент образования линий скольжения и микротрещин на кромке образца.