Способ изготовления тарельчатых пружин Советский патент 1991 года по МПК B21D35/00 F16F1/32 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности, к способам обработки листового материала, и может быть использовано для изготовления тарельчатых пружин.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет изготовления деталей с улучшенными характеристиками, повышение надежности пружин и экономия материала.

Способ осуществляется на штампе последовательного действия за три перехода.

На первом переходе с двух сторон на листовом материале получают концентричные К-образные канавки с одновременным образованием на заготовке в зонах, прилегающих к канавкам, утолщений, уменьшающихся в радиальном направлении до исходной толщины материала.

Канавки получают глубиной 0,25...0,4 толщины материала и диаметрами, на 1...5%

превышающими соответствующие диаметры пружины, а утолщения образуют с размерами 1,05...1,25 толщины материала. Поверхности канавок (для шайбы - это фаски) формируются за счет пластического внедрения инструмента, поэтому они имеют гладкую поверхность, лишенную каких-либо дефектов (трещин, сколов и т. д.).

Канавки могут иметь и различную глубину, но перемычка между ними не должна быть менее 0,2 толщины материала.

На втором переходе пробивают отверстие в шайбе путем разрывания перемычек.

На третьем переходе отделяют шайбу от полосы и получают требуемую форму упругого элемента. Для этого используют пуансон и коническую матрицу, верхний диаметр которой равен наружному диаметру шайбы, а нижний (рабочий) - равен наружному диаметру упругого элемента. Торцевая рабочая часть пуансона выполнена в виде коо

С5

нуса с углом 5° и выступом (цилиндрическим), равным по диаметру, диаметру внутреннего контура упругого элемента. При отделении шайбы ее устанавливают соосно с матрицей и воздействуют пуансоном в зоне внутреннего контура шайбы. Это приводит к изгибу в зоне канавки, соответствующей внешнему контуру, а при дальнейшем воздействии пуансоном - к отделению ее от полосы и проталкиванию через матрицу. В течение этого периода воздействие пуансона распространяется последовательно на всю поверхность шайбы. Так как матрица имеет конический профиль, происходит радиальное обжатие шайбы, а за счет воздействия коническим пуансоном одновременно осуществляется и ее изгиб. Цилиндрический выступ пуансона при этом ограничивает уменьшение диаметра внутреннего контура. Процесс проталкивания через матрицу заканчивается формированием упругого элемента конической формы.

Образование встречных К-образных концентричных канавок позволяет уменьшить перемычку между шайбами при раскрое материала, что повышает коэффициент использования металла- КИМ и улучшает условия окончательного отделения шайбы от листа (полосы). Экономия металла обеспечивается также за счет возможности использования более тонкого полосового металла с учетом того, что в зонах максимальных напряжений (внешний и внутренний контуры) формируют необходимые утолщения, компенсирующие уменьшение толщины полосы и позволяющие более равномерно распределить напряжения по сечению упругого элемента в процессе работы пружины.

Полученная при формовке канавок боковая поверхность шайб не имеет механических концентраторов напряжений (сколов, трещин и др. дефектов), что повышает надежность работы пружины.

Формула (в т. ч. размер в радиальном направлении) и высоту утолщений обеспечивают подбором угла рабочей части инструмента. Для уменьшения высоты утолщений угол инструмента уменьшают. С учетом принятых глубин и необходимых утолщений встречные У-образные концентричные канавки имеют значения углов в пределах 50-100°. Уменьшение угла менее 50° приводит к уменьшению наплыва металла в зоне канавок (к уменьшению утолщения менее 1,25 толщины полосы), увеличение угла более 100° увеличивает утолщение более

1,25 толщины полосы, повышает усилие вырубки, снижает КИМ.

Нанесение встречных V-образных концентричных канавок расширяет ,технологические возможности изготовления упругих элементов, так как позволяет изготавливать упругие элементы по унифицированной технологии.

Внедрение изобретения позволяет расширить технологические ьозможности спо соба, повысить надежность пружин и снизить расход материала.

Формула изобретения

5 1. Способ изготовления тарельчатых пружин из листового материала, при котором образуют наружную и внутреннюю боковые поверхности заготовки, прилагают встречно направленные параллельные оси заготовки усилия к участкам, примыкающим

0

к ее внутреннему и наружному контурам,

и деформируют заготовку, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет изготовления деталей с улучшенными характеристиками,

5 повышения надежности пружин и экономии материала, боковые поверхности заготовки образуют путем получения на листовом материале с двух сторон V-образных кольцевых концентричных канавок, соответствующих внутреннему и наружному контурам

0 заготовки и имеющих глубину каждая 0,25... 0,4 толщины материала с одновременным образованием на заготовке в зонах, прилегающих к канавкам, утолщений, уменьшающихся в радиальном направлении до исходной толщины материала, и последующего

5 разделения перемычек между канавками, а в процессе деформирования заготовки к ее внутренней и наружной боковым поверхностям прилагают радиальные усилия.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, П что встречно направленные канавки получают с различной глубиной, а перемычку между канавками выполняют с величиной не менее 0,2 толщины обрабатываемого материала.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что 5 внутреннюю и наружную боковые поверхности выполняют с диаметрами, превышающими на 1...5% соответствующие диаметры боковой поверхности готовой детали.

4.Способ по п. 1, отличающийся тем, что утолщения получают с максимальной

0 величиной, составляющей 1,05...1,25 толщины материала.

Изобретение относится к обработке металлов давление, в частности к способам получения тарельчатых пружин из листового материала. Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет изготовления деталей с улучшенными характеристиками повышение надежности пружин и экономия материала. С обеих сторон поверхности листа наносят концентричные У-образные канавки глубиной 0,25...0,4 толщины материала, диаметрами на 1..5% больше соответствующих диаметров готовой детали. Одновременно с образованием канавок при внедрении в материал клиновидного инструмента образуют утолщения, убывающие в радиальном направлении до исходной толщины материала. Величина утолщений 1,05...1,25 толщины материала. Канавки могут иметь и разную глубину при сохранении величины перемычки между ними не менее 0,2 толщины материала. Далее производят разделение перемычек и формовку пружины путем проталкивания заготовки через матрицу пуансоном с фиксирующим стержнем по поверхности отверстия заготовки. 3 з. п ф-лы. у (Л