Способ получения изделий типа цилиндрических тонкостенных стаканов Советский патент 1978 года по МПК B21K21/04 

На чертеже показаны исходная заготовка, промежуточная заготовка в изделие, в продольном разрезе. Исходную заготовку в виде толстостенного стакана 1 (подученного, например, обратным выдавливанием) деформируют аа одш переход комбинированным выдавливанием, т. е. сочетанием прямого выдавливания нижней части заготовки на внутренний диаметр, равный диаметру полости изделия, и обратного внг авливания верхней части внешним диаметром, равный наружному диаметру заготовки. Комбинированное выдавливание заканчивают ари полученки промежуточной заготовки в виде ступенчатого стакана 2 с коническим переходным участком, толщина которого в местак его сопряжения с верхней и нижней стенка ми стакана 2 равна толщине этих стенок. Угол {f а клон а переход части стакана 2 к продольной оси выполнянгг таким, чтобы он соответствовал оптимальны условиям деформация при комбинированной В||Ша8ливани11 н. прИ дальнейшей калибровке. Паауч«шый ступенчатый стакан амеет яа|)ужиьй1 диаметр верхней части 3, равный наружному A«a«eipy заготовки I, и диаметр полости нижней части 4, равный внутреннему диаметру иадеяяя 5. Затем осуществляют калибровку етуашчатш-о стакана 2. При калибровке нмжккш) его tiacTb 4 деформируют вытяжк( с уто«ввюем стенки, оставляя диаметр внутрейвей яояостя без изменения, а верхнюю часть 3 - (« цибанироааяной вытяжкой, т. е. одно&ременво обжимают верхнюю часть 3 но диаметру я утоняют iee стенку. Для сйльноуярочняищихся металлов перед калибровкой осуществляют отжиг промежуточной заготовки. Пример конкретного осуществления способа Материал заготовок - алюмивиевый сплав АГг2 и латунь Л-62. Смазка - ланолая техии ческий неразвеяениый. Изделие после калибровки представляет собой полый цилиндрический стакан с переменнойтолщиной стенок и толстым дном. Наружный диаметр его 20,5 мм, толщина стенок у среза 0,5 мм, толщина стенок у дна 0,7 мм, толщина дна 2,3 мм, высота изделия Ж) мм. Заготовки выточены на токарном станке и имеют следующие размеры. Наружный Дйаметр 24,1 мм, толщина стенкн и дна 2,3 мм Высота их 17 мм. Радиусы скругления внутри полости у дна как у заготовки, так и у изделия равны 2,2 мм. Частота поверхности заготовок равна V 5. Инструмент для комбинированного выдавливания имеет следующие размеры. Матрица имеет формообразующий поясок толщиной 3 мм и диаметром 20,8 мм, диаметр контейнера 24,15 мм, а высота 20 мм. Двойной угол скоса выступа с пояском равен 80°. Толщина матрицы 70 мм. Пуансон имеет формообразующий поясок диаметром 22,9 мм и высотой 2 мм и направляющий сОсок диаметром19,2 мм у основания и 19,1 мм у торца. Длина соска 15,7 мм Двойной угол скоса с пояском равен 82°. 3 Калибровка промежуточной заготовк производилась на валовом инструменте для последней вытяжной операцнн. Матрица для вытяжки ступенчатого полуфабриката была выполнена с двухконусным скатом. Верхний конус с двойным углом, равным 80°, и нижний конус с углом в 30°. Длнна нижнего конуса рассчнтана так, чтобы входной диаметр его был равен наружному диаметру нижней части ступенчатого полуфабриката. Степень деформации при калибровке ступенчатой промежуточной заготовки равна 20% (т. е. ,8) и верхней части - 32% (т. е. пь т. md 0,8-0,,68). Степень деформации заготовки при комбинированном выдавливании равна: для прямого истечения - 59%, для обратнсй о- 61%, а в сумме полная степень деформации равна 43%. Усредненное усилие комбинированного вцдавливания алюминиевых заготовок составило 7,3 тс, латунных 13,6 тс. После комбинированного выдавливания получены промежуточные заготовки в виде ступенчатых станков длиной около 71 мм, высота их нижней части 46 мм. Качество полученных промежуточных заготовок удовлетворительное. Срез ее слегка скошен, но без зау сенцев. Дно ровное, без аерекха. Внутренние наплывы отсутсюуют. Однако наблюдается разнотолщинЯОсть по перемычке ступенчатого стакана, достигавшая по «ж окружности. Разнотолщянн(жть двя различных полуфабрикатов колеблется от 10-15% для алюминия и 5--|0% для AatytiH. Калибровочная операция исправляет указанный дефект до нормальной разност ностя, присущей асему изделию. Вследствие получения промежуточной загоговк путем комбинированного выдавливания Полой заготовки с дном деформирующее усилие снижается по сравнению с прямым выдаеливанием за счет увеличения суммарного зазора в рабочем инструменте, несйЗходимого для выхода металла при той же толщине стенкн промежуточной заготовки, которая может быть получена прямым выдавливанием, а также, за счет уменьшения трения о стенки контейнера при комбинированном выдавливанни. При таком процессе деформирования вместо заусенца появляется верхняя часть стенки ступенчатого стакана 2, а кривизна промежуточной загото ки значительно уменьшается, что ведет к повышению качества изделий Кроме того, комбинированная вытяжкв (при калибровке) дает большую степень деформации, чем вытяжка с утонением при одинаковом утонении стенки. Это позволяет деформировать промежуточную заготовку в внде сту11енчатого стакана с совмещением вытяжек с такой же степенью, как и вытяжкой с утонением цилиндрического стакана после прямого выдааливания, что делает изделие более высоким, в то время как толщина стенкн при прямом и комбинированном выдавливании остается одинаковой. Таким образом, изобретение позволяет-«ни; зитв деформирующее усилие н повысить качество нзделнй.

Получаемые изделия могут быть ие только круглыми в плане, ио также прямоугольными, квадратцыми и т: я. Толщина стенки вдоль обраэующ по сечению изделия может быть как постоянной, так и перемениой с утолщением у Двиной части изделия.

Формула изобретения

Способ получеи|Гя изделий типа циЛиидрических тонкостеииых стаканов, заключающийся в том, что из заготовки в виде толстоста ного стакана изготавливают промежуточную заготовку и подвергают ее калибровке посредством вытя;1кки с уюиеянем стеики, отличающийся тем, что, с целью снижения деформнр ющего уснлня и повышения точности изделий промежуточную заготовку изготавливают .путем комбинированного выдавливания до получения ступенчатого стакана с коническим переходным участком, толщина которого в местах его сопряжения со стенками стакана равна толщине этих стенок, а при калибровке одновременно с утонением стенки обжимают более широкую часть ступенчатого стакана. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент Германии № 728764, кл. 7 В 23/18, 1972.

2.Чик Ч. Обработка металлов без снятия стружки, М., 965, стр. 340-341.

3.Эверхарт Д. Холодное прессование Металлов, 1968, стр. 90, рис. 37.