Способ изготовления диска колеса легкового автомобиля Советский патент 1993 года по МПК B21D22/20 

ел

с

Использование: для обработки металлов давлением, в автомобильной, сельскохозяйственной промышленности, способ позволяет уменьшить овальность полых изделий из сталей повышенной прочности за счет уменьшения пружинения. Сущность изобретения: изготавливают диск колеса легкового автомобиля из листовой заготовки. Способ включает операции вырубки, вытяжки, обрезки и др. Получают полый полуфабрикат, который втягивают с утонением и формовкой на внутренней стороне юбки диска колеса трапециевидных выступов. Вытяжку с утонением осуществляют с величиной деформации не менее Јtmin 0,059 и не более Јtmax 0,121. Трапециевид- ные выступы формуют высотой не более 1,3 мм и углом наклона стороны выступа к касательной наружной поверхности юбки диска колеса 80-85°. Изделие надежно снимается с пуансона после вытяжки. 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к обработке металлов давлением при протяжке с принудительным утонением полых деталей.

Известен пуансон для обработки листового металла давлением.

Известен способ отбортовки и протяжки полых деталей с утонением.

Также.известен способ изготовления диска колеса легкового автомобиля, выбранный в качестве прототипа, который состоит из следующих операций:

1 - контроль толщины проката в начале рулона и в конце;

2 - вырубка плоской заготовки;

3 - 1-ая вытяжка-вытяжка купола;

4 - 2-ая вытяжка-формовка торойда диска колеса и площадок под вырубку фиксирующих отверстий и болтов крепления колеса автомобиля;

5 - 3-ая вытяжка-формовка площадок для формовки выступов крепления колпака и пробивка петли (петля сопутствующая деталь);

6 - обрезка края фланца после вытяжки;

7 - отбортовка фланца и чеканка фасок отверстий;

8 - формовка выступов крепления колпака;

9 - 1-ая пробивка - пробивка - пробивка фиксирующих отверстий и отверстий под болты крепления колеса автомобиля;

10, 11 - 2-ая пробивка и протяжка - пробивка центрального посадочного отверстия дли крепления колеса и протяжка юбки диска колеса с целью придания цилиндрической формы под сварку обода колеса;

12 пробивка 4-х овальных отверстий - вентиляционных отверстий для охлаждения тормозного механизма колеса;

VI

ю

ел

.N Ю

12 - пробивка еще 4-х овальных вентиляционных отверстий;

13 - контроль по калибру.

В связи с широким освоением отечественной промышленностью листовых сталей повышенной прочности различных классов, разработанных с целью снижения толщины штампуемых деталей при обеспечении прочности изготовленных из них узлов, вопрос внедрения этих деталей на деталях, получаемых с применением операций вытяжки и протяжки стоит очень остро. Разработанные стали, например, 08ГСЮТ, 08ГСЮФ, 10ЮА, имеют почти в 1,5 раза выше предел текучести и почти в 2 раза - предел прочно- сти по сравнению с применяемыми для изготовления диска колеса сталями 08Ю и 08КП но не позволяют получить детали требуемой геометрии (овальность, пружине- ние- клеш юбки диска колеса )при известной технологии, т,к. при уменьшении зазора между матрицей и пуансоном на операции протяжки для устранения пружине- ния и овальности за одну операцию (увеличение числа операций при протяжке не позволяет число позиций пресса) происходит заклинивание протяжного пуансона в матрице и как следствие отрыв болотера пресса, или разрушение матрицы (пуансона),

Трудности заключаются в том, что невозможно рассчитать оптимальный допуск на размеры пуансона и матрицы, образующие зазор, на операции протяжки юбки диска колеса по существующей технологии из-за колебания механических свойств материала и допуска на толщину (проката) материала, а отсюда, как следствие, устранить овальность и пружинение юбки диска колеса до допускаемой величины по чертежу.

Целью настоящего изобретения является получение диска колеса из сталей повышенной прочности 08ГСЮФ, 08ГСЮТ и 10ЮА с исключением овальности, пружине- ния юбки диска колеса без увеличения числа операций по сравнению с существующей технологией и надежного съема протяжной детали с пуансона.

Указанная цель достигается тем, что протяжку юбки диска колеса осуществляют с уменьшенным зазором 2 между матрицей и пуансоном на 7-9% расчетного, где деформацию металла юбки диска колеса обеспеФормулаизобретения

Способ изготовления диска колеса легкового автомобиля, включающий вырубку.

чивают за счет имеющихся трапециевидных высвобождений на пуансоне глубиной 0,2 мм с равным шагом по образующей рабочей поверхности пуансона (см, фиг.1).

На фиг. 1 изображен пуансон и матрица в разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - вид диска колеса; на фиг. 4 - выноска I-I с вида диска колеса.

Протяжка осуществляется следующим

образом. При протяжке металл юбки диска колеса 1 из малого зазора 2 между матрицей 3 и пуансоном 4 за счет нормально-сжимающих напряжений деформируют в трапеци- евидные высвобождения 5 пуансона 4, где в

зоне малого основания трапециевидного высвобождения 5 пуансона 4 металл юбки диска колеса 1 деформируют до наклепа за счет тангенциально-сжимающих напряжений, и, таким образом, металл юбки диска

колеса 1 по всей цилиндрической поверхности при основании за счет нормально-сжимающих . напряжений. и тангенциально-сжимающих напряжений наклепывают (упрочняют), что устраняет

овальность и пружинение. Далее, за счет деформаций, металл юбки диска колеса 1 на сторонах трапециевидного высвобождения 5 пуансона 4, образующих угол б больше угла трения, формуют площадки 7, которые

располагаются под углом 80-85 1 к касательной 8 окружности цилиндра юбки диска 1. Эти отформованные площадки 7 дают надежный съем детали с пуансона 4 при обрат- ном ходе, благодаря сил 9 упругих

напряжений, появившихся от тангенциально-сжимающих напряжений при заполнении металлом трапециевидных высвобождений 5, что дает надежный съем протянутой детали с пуансона.

Использование предлагаемого способа изготовления диска колеса для легкового автомобиля обеспечит по сравнению с суще- ствующим способом следующие преимущества:

а) повышенное качество деталей;

б) повышенную надежность работы.

Угол 80-85° дает полное оформление площадки, Если угол больше, то возможен сдвиг металла в высвобождение, что нежелательно. Если меньше, то эффект действия упругих сил уменьшается с уменьшением угла.

вытяжку, обрезку, пробивку и оформление отверстий, вытяжку с утонением с уменьшенным зазором и формовой на внутренней стороне юбки диска колеса трапециевидных

выступов, отличающийся тем, что, с целью получения изделий из стали повышенной прочности марок 08ГСЮТ, 08ГСЮФ, 08СЮТ, 08СЮЦ, 10ЮА с уменьшенной овальностью и пружинением юбки диска колеса и обеспечения надежного съема детали с пуансона после операции вытяжки с утонением, последнюю осуществляют с величиной деформации не менее 0,059 и не более 0,121, а трапециевидные выступы формуют высотой не более 1.3 мм и углом наклона стороны трапециевидного выступа к касательной наружной поверхности юбки диска колеса 80-85°.

Фиг 4Фи2.Э