Способ получения отверстий в листовом материале Советский патент 1993 года по МПК B21D28/26 B21D35/00 B21J5/06 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам получения отверстий, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства при получении высококачественных отверстий в толстолистовых заготовках, в том числе и под механические точечные соединения,

Целью изобретения является улучшение условий обработки и уменьшение объема удаляемого материала.

На фиг. 1 показано исходное положение штамповой оснастки перед пробивкой отверстия; на фиг. 2 - стадия образования упрочненного слоя; на фиг. 3 - стадия образования скалывающих трещин со стороны режущих кромок матрицы и вставки: на фиг. 4 - стадия зачистки.

В толстолистовой заготовке 1, например, из закаленного алюминиевого сплава 895 выполняют глухую полость с диаметром, меньшим диаметра чистового отверстия.

Далее в эту полость устанавливают цилиндрическую вставку Ј:из высокопрочного материала с режущими кромками, обращенными в сторону дна глухой полости. Причем диаметр вставки 2 выполнен равным диаметру глухой полости в заготовке 1, а длина вставки 2 меньше глубины глухой полости.. В результате после установки вставки 2 в глухую полость заготовки 1 торец вставки 2 размещается на расстоянии h от плоскости заготовки 1.

,. Затем заготовку 1 располагают на матрице 3 таким образом, что оси отверстия в матрице 3 и глухой полости в заготовке 1 совпадают. После чего заготовку 1 фиксируют прижимом 4 на матрице 3 с усилием Р приж. Причем ось отверстия в прижиме 4 соосна оси отверстия в матрице 3. В отверстие прижима 4 размещают пуансон 5 (фиг.

1).

Реализация изобретения осуществляется следующим образом.

Ј

00

о

V4 Ю

При воздействии импульсным усилием РГНЭ пуансон 5 на первой стадии процесса, в силу большого сопротивления заготовки 1, имеет место осевое пластическое сжатие материала заготовки 1 на толщине п. располагаемого по кольцу между наибольшим диаметром, равным диаметру пуансона 5, и минимальным диаметром, равным диаметру вставки 2, На данной стадии вставка 2 практически неподвижна и наблюдается течение обрабатываемого материала над вставкой 2 с заполнением глухой полости (фиг. 2). В результате формируется упрочненный слой толщиной И, по периметру которого имеет место радиальное давление Р. В следующий момент перемещения пуансона 5 в движение приходят и упрочненный слой, и вставка 2. Завершением этой стадии является момент, когда от режуа(их кромок матрицы 3 и от режущих кромок вставки 2 образуются скалывающие трещины (фиг, 3). Последующее перемещение пуансона 5 вызывает удаление вставки 2 вместе в частью отхода (фиг. 4) и осуществление процесса высокоскоростной зачистки.

Способ прошел опытно-промышленную проверку при получении отверстий в листовых заготовках толщиной 6,0 мм из сплава В95Т. Диаметр пробиваемого отверстия равнялся 4,0 мм. Штамповая оснастка изготавливалась из стали У8А по 7-му квалитету точности, Процесс пробивки осуществляли с использованием в качестве привода магнитно-импульсной установки МИУ-10, разгоняющей ударник массой 450 г. Энергии разряда установки составляли 2,4 кДж.

Пробитые отверстия отличались низкой шероховатостью стенок ,13, цилинд0

5

0

5

0

5

ричностью и точностью, определяемой точностью изготовления оснастки.

Способ получения отверстий в листовом .материале по сравнению с прототипом эффективен, поскольку:

улучшает условия обработки: уменьшает объем удаляемого материала резанием, что снижает себестоимость производства высококачественных отверстий.

Формула изобретения Способ получения отверстий в листовом материале, при котором в материале выполняют предварительное отверстие и устанавливают в него вставку, имеющую диаметр, соответствующий его диаметру, и длину, меньшую его длины, устанавливают материал одной плоскостью на матрицу, к другой его плоскости прилагают усилия прижима, со стороны приложения усилий прижима получают отверстие требуемого диаметра на части высоты предварительного отверстия путем приложения усилий, направленных вдоль оси отверстия, на участке между плоскостью материала и торцом вставки с одновременным образованием на этом участке упрочненного слоя, примыкающего к торцу вставки, и получают оставшуюся часть требуемого отверстия путем перемещения упрочненного слоя вдоль оси отверстия, отличающийся тем, что, с целью улучшения условий обработки за счет уменьшения объема удаляемого материала, предварительное отверстие выполняют глухим, берут вставку режущей кромкой на одном из торцов и устанавливают ее этим торцом к дну предварительного отверстия.

Использование: в листовой штамповке. Сущность изобретения: в листовом материале получают глухое отверстие. Устанавливают в него вставку с режущей кромкой на одном из торцоб. Опирают листовой материал на матрицу с режущей кромкой. С другой стороны прилагают осевое усилие сжатия. При этом над вставкой формируется упрочненный слой. При его дальнейшем перемещении вставка также перемещается и часть материала под ней отделяется. При дальнейшем приложении осевого получается окончательное отверстие. 4 ил.

Фиг. /

Фиг. 2

Фиг.З