Способ изготовления цилиндрических втулок с фланцем Советский патент 1980 года по МПК B21K23/04 B21J5/06 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ВТУЛОК С ФЛАНЦЕМ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам изготовления цилиндрических втулок с фланцем. .Известен способ изготовления цилиндрических втулок с фланцем, вклю чающий изготовление трубчатой заготовки и формование фланца осаживани ем заготовки в торец 1 . Недостатками известного способа являются невысокое качество получае мых изделий, обусловленное возможностью возникновения деффектов во фланце при его формовании,а также ограниченность типоразмеров получае Д1ЫХ изделий, обусловленная ограниче нием размера фланца допустимыми деформациями растяжения материала за : oтoвки. Целью изобретения является повышение качества и расширение типораз меров получаемых изделий. Для этого предварительно торцу заготовки, из которого предусмотрен формование фланца, придают профилированную конфигурацию в виде выступов и впадин с длиной контурной линии, соизмеряемой с длиной контурно ,линии готового фланца, при этом при формовании фланца осадку осуществляв ют по выступам. Количество, форма, размеры и расположение выступов на заготовке зависят от размеров фланца (диаметра и толщины) и его формы (цилиндрический симметричный, цилиндрический асимметричный, треугольный, эллипсный, неправильной формы). Требуемой форме фланца должна соответствовать форма полости матрицы. На фиг. i схематически изображен штамп для образования фланца с заключенной в нем готовой деталью, разрез; на фиг. 2, 3, 4 - последовательность формования фланца на разрезной трубчатой заготовке, вид на плоскость фланца; на фиг. 5 - плоская заготовка с криволинейными контурами участка, предназначенного для фланца, и расположенными на нем выступами; на фиг. 6 - трубчатая заготовка, свернутая из плоской, либо неразрезНая; на фиг. 7 - готовая деталь, разрез. Заготовку изготавливают из листа (см. фиг. 1), .либо из трубы (см.фиг.j. 6), с последующим сворачиванием в трубу. Контур формообразувщего торца заготовки выполняется в виде волнистой или ломаной линии (определяется контуром фланца). Трубчатая заготовка поступает в штамп (см.фиг. 1), содержащий пуансон 1 и матрицу 2, между которыми помещается заготовка 3 Воздействием пуансона 4 с усилием Р на торец заготовки последняя перемещается, заполняя своим формообразую,щим торцом 5 предназначенную для фланца кольцевую полость б матрицы (фиг. 2,3,4). При незначительном поступлении заготовки в полости матрицы кольцевую полость заполняют выступы (см.фиг. 2). После упора выступов в торец кольцевой полости начинает увеличиваться площадь заполненной кольцевой полости сплошным участком заготовки, а выступы в замкнутой кольцевой полости начинают осаживаться в радиальном направлении, возмещая усадку материала, вызванную действующими ,во фланцевом контуре деформациями растяжения (см.фиг. 3). По мере перемещения трубчатой заготовки в полости матрицы криволинейная линия контура заготовки постепенно выравнивается в окружность при соблюдении условий: равенство длин криволинейного контура заготовки и контура фланца; равенство высоты выступов ширине фланца; равенство толщины кольцевой полости толщине заготовки. П р и м е -р . Втулку с фланцем из металлофторопластовой ленты (ТУ27-01-01-1-75), размеры которой заданы ОСТ 110289-71, изготовляют в следующей последовательности.

Из ленты вырезают или вырубают заготовку. Длину 1 заготовки в развернутом виде определяют из выражения

1 ( d + 1,9), где d - внутренний диаметр втулки.

Высота Н сплошного участка заготовки определится как сумма высоты цилиндрической части втулки и ширины фланца:

Н

L + --

высота цилиндрической части где L

втулки;

наружный диаметр фланца.

DI В рассчитанной высоте сплошного участка заготовки отсутствует припуск на усадку металла, поскольку выступающие участки заготовки становятся составной частью фланца, а их конфигурацию, размер и количество подбирают с таким расчетом, чтобы они могли полностью возместить усадку, что выполняется при соблюдении условий: длина криволинейного контура заготовки LJ, равна длине контурной линии фланца:

L ,

высота h выступов равна ширине фланца:п J h .Lld

толщина фланца равна толщине спинки исходной трубчатой заготовки.

Из этих условий определяют количество и размер выступов. КонФигурация выступов может быть различной. Выбирают форму выступов в виде равнобедренных треугольников, при этом у краев заготовки выполняют полувыступы (половина выступа, разрезанного по высоте) в виде прямоугольных треугольников -с прямым углом у краев заготовки и по высоте, равныг-1и высоте средних выступов. При сварачивании заготовки два крайних полувыступа образуют полный выступ.

Количество полувыступов п опредеяют из выражения:

n-2Kco.so.

где оО - угол при вершине выступа.

Угол при вершине полувыступа определяют из выражения:

-

При п полувыступах длина основания полувыступа равна 1/п, а длина боковой стороны полувыступа равна Lj/п.

Зная высоту выступа, половину дли-.

ны его основания (длину основания полувыступа), положение крайних полувыступов и число выступов, строят ломаный контур заготовки и с учетом остальных размеров вырезают заготовку.

Для размеров втулки (ОСТИ0289-71),

мм:

35;

внутренн 1й диаметр втулки d 38; наружный диаметр втулки D 54; диаметр фланцаО

длина цилиндрической части

20; втулкиL 1,5

толщина фланцаh

получают следующие размеры заготовки, мм:

длина заготовки . L 116,2; высота сплошного участка

29,5; заготовки Н высота выступов заготов9,5; киh,

Ч длина основания полу8,3. выступа равна Число полувыступов, которые образуют 6 полных выступов и 2 крайних полувыступа п 14.

Производят гибку полученной заготовки в цилиндрическую втулку в штампе, диаметр оправки которого равен 35,10 мм.

Производят калибровку втулки на пуансоне, диаметром 35,12 мм, протягиванием через пакет фильер с, размерами отверстий, мм, 38,12; 38,05; 38,00

Образование фланца производят путем введения заготовки в цилиндрическую полость, образованную пуансоном с диаметром 35,12 мм и матрицей с размером отверстия 38,03 мм, и последующего воздействия на торец заготовки осевыми усилиями, равными 100-120 кг/мм площади торца, что приводит к осаживанию формообразующегс