Способ глубокой вытяжки полых изделий Советский патент 1988 года по МПК B21D22/20 

4;

00

СА: СП О) tsD

Изобретение касается обработки металлов давлением и относится к способам глубокой вытяжки полых изделий.

Цель изобретения - увеличение высоты вытягиваемых деталей путем увеличения степени деформации при вытяжке с принудительным утонением во второй ступени матрицы.

На чертеже изображена схема осуществления способа.

На чертеже обозначены матрица 1, ю соте столбика рабочей жидкости 2, нахорабочая жидкость 2, заготовка 3, прижим 4 пуансон 5, вытяжная кромка 6 второй ступени матрицы, вторая ступень 7 матрицы, полый полуфабрикат 8.

Способ осуществляется следующим образом.

Перед вытяжкой полость матрицы 1 до зеркала заполняют рабочей -жидкостью 2, имеющей способность передавать высокие давления, практически не сжимаясь. Такой

дящегося в полости второй Ступени 7 матрицы 1, практически не происходит по следующей причине.

Очаг деформации заготовки 3 на вытяжной кромке 6 второй ступени 7 матри- 5 цы 1 аналогичен по форме очагу деформации заготовки при обычной вытяжке с утонением, но при этом осуществляется режим жидкостного трения. Отличие силовой схемы очага заключается в том, что

рабочей жидкостью может быть, например, п напряжение трения при обычной вы- ртуть, полиэтилсилоксиновая жидкостьтяжке с утонением значительно больще,

ПМС-20 или ПМС-700, вакуумное маслочем в предлагаемом способе, так как коэффициент граничного трения л значительно больше аналогичного коэффициента жидкостного трения. Для создания режима 25 жидкостного трения на контакте вытяжной кромки 6 второй ступени 7 матрицы 1 и полуфабриката. 8 необходимо, чтобы в рабочей жидкости 2 во время вытяжки с утонением было создано давление Р, равное напряжениям стэ . Если соотнощеВМ-1 и его смесь с бензином, бензин Б-70 или смесь 1:1 глицерина с этилен- гликолем. Эти и подобные им жидкости передают давление в диапазоне 15000- 30000 кг/см и имеют ничтожную сжимаемость при давлениях, равных по величине напряжениям сжатия, действующим в заготовке 3 в очаге деформации при вытяжке с принудительным утонением. ,,. .

Затем укладывают на зеркало матрицы 1 ние 1 сг© не будет выдержано, то пе- заготовку 3, прижимают ее прижимом 4 ретекания рабочей жидкости 2 из второй и сообщают движение пуансону 5. Пуан-ступени 7 матрицы 1 в первую ступень чесон 5, встретившись с заготовкой 3, воз-рез зазор между полуфабрикатом 8 и выдействует через нее на находящуюся в по-тяжной кромкой 6 происходить не будет,

лости матрицы 1 рабочую жидкость 2 а рабочая жидкость 2 будет запираться (фиг. 1, слева) и вытесняет из полости 5 ц полости второй ступени 7 матрицы 1. первой ступени матрицы 1 в образую-Для того, чтобы такого запирания не

щийся между заготовкой 3 и поверхностьюпроисходило, согласно предлагаемому спосопервой ступени матрицы 1 зазор. Прибу в качестве рабочей жидкости 2 испольэтом в потоке рабочей жидкости 2 в ре-зуют жидкость, не сжимаемую при давлезультате сопротивления заготовки 3 дефор- 40 ниях, равных по величине напряжениям мированию и сопротивления рабочей жид-сжатия, действующим в заготовке 3 в очаге

утонения.

Таким образом, при использовании в качестве рабочей жидкости 2 специальных несжимаемых жидкостей -практически не 45 происходит запирания рабочей жидкости 2 в пQлocти ступени 7 во время вытя: ки

кости 2 истечению возникает давление, которое воздействует и на заготовку 3. В результате этого на контакте продефор- мированной части заготовки 3 с пуансоном 5 возникают активные силы трения а, препятствующие Растяжению заготовки 3. Рабочая жидкость 2 далее из зазора под,- водится под фланец заготовки 3.

При движении пуансона 5 вниз протянутая часть заготовки 3 достигает вытяжной кромки 6 второй ступени 7 матри- цы 1. Начиная с этого момента происходит процесс одновременной вытяжки с принудительным утонением полуфабриката 8 во второй ступени 7 матрицы 1 и вы50

с утонением полуфабриката 8. Это объясняется тем, что с началом утонения полуфабриката 8 давление в рабочей жидкости 2 практически мгновенно возрастает до величины Pg о , .

Таким образом, при использовании рабочей жидкости 2, не сжимаемой при давлениях, равных по величине напряжениям сжатия, действующим в заготовке 3 в очатяжки-свертки в первой ступени матри-55 деформации, во время вытяжки с утоцы 1.нением осуществляется р,ежим жидкостного

Вытяжка с утонением полуфабриката 8трения на контакте полуфабрикат 8 -

начинается в момент, когда пуансон 5 свытяжная крорлка 6 второй ступени 7

вытянутой при свартке заготовкой 3 касается вытяжной кромки 6 второй ступени 7 матрицы 1. Во время вытяжки с утонением перетекание рабочей жидкости 2 из полости второй ступени 7 матрицы 1 в полость первой ступени матрицы 1 происходит через зазор между заготовкой и вытяжной кромкой 6 второй ступени 7 матрицы 1.

При этом запирания и сжатия по высоте столбика рабочей жидкости 2, нахосоте столбика рабочей жидкости 2, находящегося в полости второй Ступени 7 матрицы 1, практически не происходит по следующей причине.

Очаг деформации заготовки 3 на вытяжной кромке 6 второй ступени 7 матри- цы 1 аналогичен по форме очагу деформации заготовки при обычной вытяжке с утонением, но при этом осуществляется режим жидкостного трения. Отличие силовой схемы очага заключается в том, что

фициент граничного трения л значительно больше аналогичного коэффициента жидкостного трения. Для создания режима жидкостного трения на контакте вытяжной кромки 6 второй ступени 7 матрицы 1 и полуфабриката. 8 необходимо, чтобы в рабочей жидкости 2 во время вытяжки с утонением было создано давление Р, равное напряжениям стэ . Если соотноще,,. .

ние 1 сг© не будет выдержано, то пе- ретекания рабочей жидкости 2 из второй ступени 7 матрицы 1 в первую ступень чеТаким образом, при использовании в качестве рабочей жидкости 2 специальных несжимаемых жидкостей -практически не 5 происходит запирания рабочей жидкости 2 в пQлocти ступени 7 во время вытя: ки

0

с утонением полуфабриката 8. Это объясняется тем, что с началом утонения полуфабриката 8 давление в рабочей жидкости 2 практически мгновенно возрастает до величины Pg о , .

Таким образом, при использовании рабочей жидкости 2, не сжимаемой при давлениях, равных по величине напряжениям сжатия, действующим в заготовке 3 в очаматрицы 1. При этом рабочая жидкость 2 перетекает из полости второй ступени 7 матрицы 1 в полость первой ступени через зазор между полуфабрикатом 8 и вытяжной кромкой 6. За счет этого при одновременной вытяжке-свертке и вытяжке с утонением полуфабриката 8 (фиг. 1, справа) полуфабрикат 8 прижимается к пуансону 5 давлением Р жидкости на всей высоте h протянутой части полуфабриката 8.

трения о,. Эти напряжения блокируют растяжение опасного сечения заготовки 3 толщиной Sy, так как препятствуют скольжению протянутой с утонением части полуфабриката 8 относительно пуансона 5.

Наличие жидкостного трения на контакте рабочей поверхности 6 второй ступени 7 матрицы 1 и полуфабриката 8 гарантирует также повышение качества поверхности полого изделия по сравнению с изВ результате этого в цилиндрической час- 10 вестным способом, так как предотврати полуфабриката 8 возникают полезные щается образование задиров на поверх- напряжения трения Ог , которые не только разгружают опасное сечение полуфабриката 8 толщиной Sy на высоте hi-bz, но и создают подпор из зоны свертки в зону . утонения, возникающий за счет напряжений трения Of между пуансоном 5 и цилиндрическим участком полуфабриката 8 в зоне свертки высотой Нг.

Таким образом, при той же толщине несущей части полуфабриката 8 можно зна- 20 рикат в первой ступени матрицы и вытяж чительно увеличить степень вытяжки заго- ки с принудительным утонением во второй

ступени матрицы, отличающийся тем, что, с целью увеличения высоты вытягиваемых деталей путем увеличения степени деформации при вытяжке с принудительным утонением во второй ступени матрицы, вытяжку с принудительным утонением во второй ступени матрицы осуществляют с.перетеканием жидкости из второй ступени матрицы в первую через зазор между

ности заготовки.

Формула изобретения

Способ глубокой вытяжки полых изделий из листовой заготовки в двухступенчатой матрице с противодавлением рабочей жидкости, находящейся в полости матрицы, путем свертки заготовки в полый полуфабтовки на участке утонения, т. е. повысить суммарную степень деформации. Так как суммарная степень деформации в предлагаемом способе возрастает по сравнению с известным способом, то увеличивается и высота вытягиваемых изделий, а также возрастает производительность труда. Рост производительности труда обусловлен тем, что за одну операцию вытяжки можно

25

изготовить детали больщей высоты, чем по о заготовкой и вытяжной кромкой второй стуизвестному способу.

Надежному протеканию процесса вытяжки с высокой степенью утонения заготовки 3 способствует и то, что в процессе совмещенной вытяжки-свертки и вытяжки с утопени матрицы, а в качестве рабочей жидкости используют жидкость, не сжимаемую при давлениях, равных по величине напряжениям сжатия, действующим в материале полуфабриката в очаге деформанением на заготовку 3 в зоне утонения Р вытяжке с принудительным утонена высоте hi-h2 воздействуют напряжения кием во второй ступени матрицы.

трения о,. Эти напряжения блокируют растяжение опасного сечения заготовки 3 толщиной Sy, так как препятствуют скольжению протянутой с утонением части полуфабриката 8 относительно пуансона 5.

Наличие жидкостного трения на контакте рабочей поверхности 6 второй ступени 7 матрицы 1 и полуфабриката 8 гарантирует также повышение качества поверхности полого изделия по сравнению с известным способом, так как предотвращается образование задиров на поверх-

вестным способом, так как предотвра щается образование задиров на поверх-

рикат в первой ступени матрицы и вытяж ки с принудительным утонением во второй

ности заготовки.

Формула изобретения

Способ глубокой вытяжки полых изделий из листовой заготовки в двухступенчатой матрице с противодавлением рабочей жидкости, находящейся в полости матрицы, путем свертки заготовки в полый полуфаб25

заготовкой и вытяжной кромкой второй ступени матрицы, а в качестве рабочей жидкости используют жидкость, не сжимаемую при давлениях, равных по величине напряжениям сжатия, действующим в материале полуфабриката в очаге деформаЦ и Р вытяжке с принудительным утоне кием во второй ступени матрицы.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машиностроении при глубокой вытяжке полых изделий из листовой заготовки. Цель - увеличение высоты вытягиваемых деталей путем увеличения, степени деформации при вытяжке с принудительным утонением во второй ступени матрицы. Вытяжку с принудительным утонением во второй ступени 7 матрицы 1 осуществляют с перетеканием жидкости из второй ступени матрицы в первую через зазор между заготовкой 3 и вытяжной кромкой 6 второй ступени 7 матрицы. В качестве рабочей жидкости 2 используют жидкость, не сжимаемую при давлениях, равных по величине напряжениям сжатия, действующим в материале полуфабриката 8 в очаге деформации при вытяжке с принудительным утонением во второй ступени матрицы 1. В процессе вытяжки с утонением во второй ступени матрицы обеспечивается жидкостное трение на поверхности контакта полуфабриката 8 с вытяжной кромкой 6. Это приводит к уве- ,.. личению степени деформации, а, следова- У татьно, и к увеличению высоты вытягиваемых деталей. 1 ил. сл