СПОСОБ ШТАМПОВКИ ДЕТАЛЕЙ Российский патент 1997 года по МПК B21D22/02 B21D35/00 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при формообразовании деталей в автомобилестроении и других отраслях машиностроения.

Известен способ расчета радиуса закругления детали на вытяжных переходах [1] в котором, исходя из таблицы, при последовательной вытяжке в ленте радиусы закругления матрицы берут меньшей величины, чем для обычной вытяжки. Радиусы закругления матрицы постепенно уменьшают по переходам. При вытяжке мелких деталей применяют одинаковые радиусы закругления матрицы от второго до последнего вытяжного перехода с добавлением последующей калибровки. Радиус закругления пуансона при вытяжке берут несколько больше радиуса закругления матрицы. Первую вытяжку в последовательных штампах делают с предварительным прижимом заготовки к матрице, а на последующих прижим необходим лишь в конце хода для правки фланца.

Существует способ штамповки деталей с равномерным распределением деформаций по поверхности детали путем формовки ребер на поверхности центральной части заготовки с последующей вытяжкой центральной части заготовки до полного разглаживания ребер и с прижимом периферийной части заготовки [2]
Известен способ уменьшения неравномерности деформаций путем разбивки глубины вытяжки на две операции с окончательной формовкой по геометрии детали на второй операции [3]
Недостатком всех этих способов является предварительный набор металла путем формования ребер или штамповка с наибольшими радиусами, что приводит к образованию волнистости на прилегающих плоскостях к радиусу после калибровки этого радиуса в чертежный размер за счет колебания механических характеристик автолиста от технических условий.

Прототипом является способ штамповки деталей, состоящий из следующих операций: вытяжки детали с увеличенным радиусом и посадки радиуса до требуемой величины на последующих операциях [4]
Недостатком прототипа является неравномерность деформаций материала на участках с малым радиусом, что приводит к образованию большого количества брака по разрывам на штампуемых деталях.

Задача изобретения повышение надежности получения детали и ее качества, сокращение брака до минимума, использование автолиста для штамповки с категорией качества вытяжки ОСВ вместо ВОСВ. Она решается в способе штамповки деталей, сущность которого заключается в следующем. Производят распределение деформации на участках деталей с малым радиусом по технологическим операциям, для чего на каждый технологический переход (в зависимости от числа переходов) расчетным путем определяют интенсивность деформации, а по интенсивности деформаций рассчитывают радиус:

где
R_калибр калибровочный радиус (оконч.-чертежный);
ε_{екалибр} интенсивность деформаций при последней операции формовки (калибровки);
εhе

_перех- расчетная интенсивность деформаций на радиусном участке, определяемая для каждого перехода ();
εдопеперех- допустимая интенсивность деформаций на радиусном участке, определенная для каждого технологического перехода, а при расчетах
n номер операции, участвующей в распределении деформаций;
m количество переходов, на которое идет распределение деформаций.

Пример конкретного выполнения предлагаемого способа состоит в следующем: изучают технологию штамповки детали ВАЗ 2108 5701012 "Панель крыши кузова" и приходят к выводу, что опасный участок к локализации деформаций в задней части крыши (зона стоек проема задней откидной двери) находится на радиусном участке, т.к. величина радиуса небольшая, а высокий процент неравномерности пластических деформаций металлопроката приводит к нестабильности деформаций (фиг. 1 и 2). По технологическим переходам формовку радиусного участка производят в два этапа: 1 на операции вытяжки, 2 на операции чеканки-гибки (калибровки). Всего технологических операций 6 (см. таблицу). Далее рассматривают распределение деформаций на радиусном участке по технологическим операциям. В данном случае формовка радиусного участка производится на 4 операциях: 1 вытяжки, 2 правки, 3 клиновой формовки, 4 чеканки-гибки. Величина оформленного радиуса на окончательной операции чеканки-гибки (калибровки) составляет 5 мм, а интенсивность деформации ε_е=0,24. Затем определяют радиус на технологических переходах и распределение интенсивности деформаций по переходам:

Измеряя фактическую интенсивность деформации металла на технологических переходах получают:
εфпер

= 0,06 расчетная деформация на 1 переход;

Это подтверждает предложенную методику. Использование предлагаемого способа дает возможность исключить разрывы на деталях и перейти при штамповке деталей на автолист группы вытяжки ОСВ вместо ВОСВ фирмы "Тиссен", что дает снижение себестоимости продукции.

Использование: обработка металлов давлением, при формообразовании деталей в автомобилестроении и других отраслях машиностроения. Сущность изобретения: производят распределение деформации на участках с малым радиусом деталей по технологическим операциям, для чего на каждый технологический переход расчетным путем определяют интенсивность деформации, а по интенсивности деформаций рассчитывают радиус: , где: R_{калибр.} - калибровочный радиус /оконч. - чертежн,/; ε_{екалибр} - интенсивность деформаций при последней операции формовки /калибровки/; εhе

_перех - расчетная интенсивность деформаций на радиусном участке, определяемая для каждого перехода (εhе = ε_е/m);εljgecnеперех - допустимая интенсивность деформаций на радиусном участке, определенная для каждого технологического перехода, а при расчетах ε^t/m; n - номер операции, участвующей в распределении деформаций; m - количество переходов, на которое идет распределение деформаций. 2 ил., 1 табл.

Способ штамповки деталей, заключающийся в том, что операцию вытяжки деталей выполняют с увеличенным радиусом и посадку радиуса до требуемой величины на последующих операциях, отличающийся тем, что выполняют операции вытяжки, правки, клиновой формовки, чеканки-гибки с равномерным распределением деформации на участках с малым радиусом, при этом на каждом технологическом переходе определяют интенсивность деформации получаемого радиуса заготовки и выбирают радиус следующего перехода по формуле

где R_{к а л и б р} калибровочный радиус;
ε_е интенсивность деформаций на последней операции формовки (калибровки);
εhе

расчетная интенсивность деформаций на радиусном участке, определяемая для каждого технологического перехода;
εaе фактическая интенсивность деформаций, определенная для каждого технологического перехода;
n номер операции, участвующей в распределении деформаций.