"Способ изготовления изделий типа "стакан" Советский патент 1993 года по МПК B21K21/08 

Изобретение относится к области обра- металлов давлением, а именно к способам изготовления изделий типа стакан.

Известен способ изготовления изделий типа стакан методом обратного выдавливания из заготовки меньшего диаметра, чем наружный диаметр изделия, включающий подготовку исходной заготовки к выдавливанию путем подрезки торцев с целью обес- печ зния параллельности их к оси заготовки, тер ообработку в виде отжига для холодного выдавливания или нагрева заготовки до температуры деформации, выдавливание изд элия за несколько переходов/состоящих из (садки заготовки для последующей наилучшей фиксации и центрирования в следующим ручье, т.е. для обеспечения мин имального зазора (0,2-0,3 мм) между заготовкой и стенками матрицы, прошивки (предварительного выдавливания), выдавливания в окончательном ручье и последующую механическую обработку.

Необходимость осадки возникает, как.

пра ста т.к.

вило, при изготовлении изделий типа кан с наружным диаметром 50 мм, использование исходной заготовки с диаметром равным наружному диаметру изделия ведет к увеличенному расходу металла

при выполнении разделительно-подготовительных операций, значительным трудовым и энергетическим затратам, а также из-за отсутствия исходного металла необходимого диаметра для изготовления изделий без выполнения операции (перехода) осадки. Описанный способ экономически целесообразно использовать в условиях массового или крупносерийного производства, т.к. для его реализации требуется изготовление штампа с автоматической загрузкой и передачей заготовки в последующий ручей штампа со скоростью, исключающей охлаждение заготовки ниже температуры деформации, в противном случае резко возрастают усилия: выдавливания на последующих ручьях, что приводит к снижению стойкости штамповой оснастки. В условиях мелкосерийного и серийного производства, где шире номенклатура деталей, заготовкой которым может служить выдавленный стакан, данный способ экономически нецелесообразен, т.к. затраты, связанные с получением заготовок типа стакан выдавливанием за несколько технологических операций, превышают экономию, полученную в результате их использования в производстве различных изделий. Таким образом

(Л

С

х| Ю

го XI

00

00

способ сдерживает расширение номенклатуры заготовок изделий, полученных выдавливанием, и в конечном счете не позволяет снизить расход металла при их производстве. Кроме того, недостаточная точность ба- зовых поверхностей загбтрвки Лосле осадки (в результате износа Предыдущего ручья) ведет к погрешности базирований заготовки в последующем ручье штампа, что снижает качество изделия и способствует более бы- строму износу штампа из-за различных rip величине усилий, действующих на инструмент. ; v v:-::-Xv::--,v:; / 4 ::, -

Наиболее близким техническимрешением к изобретению является способ изго- товления изделий типа стакан из заготовки меньшего диаметра, чем наружный диаметр изделия, включающий термическую обработку исходной заготовки и ее выдавливание обратным способом в щтам- пё с предварительным базированием по базовым поверхностям, выНоя ненным нгГ заготовке и штамтде. Перед операцией выдавливания праизводят калибровку заго- то вки в штампе с Целью получения базовых Поверхностей на заготовке и обеспечения минимального зазора между заготовкой и стенками матрицы в последующей опера- ции выдавливанияу . .;/У; . : ;

Недостатками прототипа является:

1. Использование данного способа с наличием промежуточных операций калибровки (осадки) и, как правило, термообработки ведет к экономической нецелесообразности использования данного решения в условиях мелкосерийного и серийного производства, где шире номенклатураизделий/заготовкой которым может служить выдавленный ста- кан из-за значительной Стоимости ocHafcfкй и расходов, связа нь с реализацией операции. Использование более производительной щтамповой оснастки (многоручь- ёвой с, автоматизированной передачей заготовки) уменьшает трудозатраты, но Г1рй этом резко усложняется и удорржается ос- н стШ- и г; п;« ;

; -2. Изнбс npeflBiSprtte/ibHOfo ручья щтам- па ведет к снижению точности базирования заготовки при Мослёдуйщём выдавливаний, что в свою очередь снижает стойкость осна- стки при выдабЛ ивайййГм снижает качество изделия. : ; ;;Ч ;Я: . Выдавливание качественных изделий типа стакан данным способом возможно из предварительно осаженных (калиброван- ных) заготовок с диаметром меньшим наружного диаметра изделия стакан до

О.Змм.т.е. с минимальным зазором между стенками Матрицы и заготовки.

Uerv изобретения - расширение номенклатуры изготавливаемых изделий и снижение трудовых и материальных затрат.

Указанная цель достигается тем, что в способе изготовления изделий типа стакан из заготовки меньшего диаметра, чем наружный диаметр изделия, включающем термическую обработку исходной заготовки и ее выдавливание в штампе с предварительным базированием по базовым поверхностям, выполненным на заготовке и штампе, это выдавливание осуществляют путем осадки и прошивки, совмещенных в одной операции, при этом соотношение наружного диаметра по всей длине получаемого изделии л диаметра заготовки соответствует условию 1,2 D/d 2,88, где D - наружный диаметр изделия после операции выдавливания: d - диаметр заготовки. , - :.;

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что выдавливание осуществляют путем осадки и прошивки, совмещенных в одной Опер ацйй, гГрй этом соотношение наружного диаметра тю всей длине получаемого изделия и диаметра заготовки соответствует условию 1,2 . S D7d 2, 88, где D - наружный диаметр изделия после операции выдавливания; d - диаметр заготовки. ... благодаря указанным отличительным признакам обеспечивается возможность со- осной установки в штампе заготовки с диаметром значительно меньшим, чем наружный диаметр выдавленного стакана, что позволяет совместить операции осадки и прошивки в одной технологической операции выдавливания при простейшей конструкции штампа. Следовательно, простота и точность описанного способа позволяет расширить номенклатуру изготавливаемых изделий в серийном и мелкосерийном производстве и снизить трудовые и материальные затраты. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию новизна, -: ; Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию изобретательский уровень.

На фиг. 1 изображена исходная заготовка с наружной базовой поверхностью на торце; на фиг. 2 -то же, с внутренней базовой поверхностью на торце; на фиг. 3 и 4 начало и конец выдавливания изделия из соответствующих заготовок с фиг. 1 и 2.

Способ осуществляют следующим об- .разом.

На торце заготовки 1 механическим способом изготавливают технологическую базовую поверхность 2, а на выталкивателе 3 штампа 4 - технологическую базовую поверхность 5. Заготовку 1 подвергают термической обработке и устанавливают в штампе 4, совмещая базовую поверхность 2 с разовой поверхностью 5 выталкивателя 3. Осевым усилием пуансона 6 осуществляют одновременно осадку и прошивку заготовки 1 обратным способом. После чего пуансон отводится в исходное положение, а выдав- лё|нное изделие 7 выталкивается из штампа.

Пример 1. Проводилось изготовление изделия типа стакан из исходной заготовка с размерами 0 49x48 мм, материал - ВТ-14. На заготовке соосно наружной пс верхности обтачивалась базовая поверхность 041x1,5 мм (как на фиг. 1). Затем заготовка нагревалась до температуры штамповки 900 + 50°С в камерной печи сопротивления. На выталкивателе штампа вытачивалось базовое глухое отверстие 041,3x2 мм, в которое устанавливалась на- гр етая заготовка своей базовой поверхностью, обеспечивая при этом соосность ружных поверхностей заготовки и формо- разующих поверхностей штампа в предёх 0,05-0,1 мм. Затем производили

Hi

of

Лс

выдавливание е одновременной осадкой и прошивкой изделия, При этом происходило чественное заполнение штампа метал, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ; Способ изготовления изделий типа ста- ка-Г из заготовки меньшего диаметра, чем наружный диаметр изделий, включающий термическую обработку исходной заготовки и эе выдавливание в штампе с предварительным базированием по базовым поверхностям, выполненным на заготовке и штампе, о т лишающийся тем, что, с расширения номенклатуры изготавлом. В результате получалось изделие с наружным диаметром 74 мм, высотой 42 мм и внутренним диаметром 61 мм. В этом случае односторонний зазор между стенками

штампа 4 и заготовкой 1 был равен 12,5 мм, D/d 1,51, степень деформации 68%.

Пример 2. Производилось изготовление изделия типа стакан из алюминиевого сплава Д16 из исходной заготовки 045x28

мм, На заготовке изготавливалась базовая поверхность в виде глухого отверстия 010x2 мм (как на фиг. 2), Заготовка нагревалась до температуры 400-20+50°С в камерной печи сопротивления и устанавливалась на

предварительно изготовленную базовую поверхность 010x2 мм, при этом обеспечивалась соосность наружных поверхностей заготовки и формообразующих поверхностей штампа. Затем производили выдавливание с одновременной осадкой и прошивкой изделия. При этом заполнение ручья штампа металлом было полным и качественным. В результате изготовления получалось изделие высотой 28 мм, наружным диаметром 68,8 мм и внутренним диаметром 58,4 мм. В этом случае односторонний зазор между стенками штампа 4 и заготовкой 1 был равен 11,9 мм, D/d 1,53, степень деформации 72%.

Предлагаемый способ изготовления изделий типа стакан по сравнению с прототипом является более простым и дешевым и расширяет номенклатуру излавливаемых изделий методом выдавливания в мелкосе:рийном и серийном производстве,

ливаемых изделий и снижения трудовых и материальных затрат, выдавливание осуществляют путем осадки и прошивки совмещенных в одной операции, при этом отношение наружного диаметра по всей длине получаемого изделия и диаметра заготовки соответствует условию 1,2 D/d 2,88, где D - наружный диаметр изделия после операции выдавливания; d - диаметр заготовки.

Сущность изобретения: способ изготовления изделий типа стакан включает термическую обработку исходной заготовки и ее выдавливание путём осадки и прошивки, совмещенных в однбй операции при обеспечении заданного соотношения наружного диаметра по всей длине получаемого изделия и диаметра заготовки. 4 ил.