Способ изготовления деталей с отводами и устройство для его осуществления Советский патент 1980 года по МПК B21C37/29 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ С ОТВОДАМИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1

Изобретение относится к обработке металлов давлением, конкретно к гидравлической штамповке из трубных заготовок деталей тройников, крестовин, корпусов задвижек и других деталей.

Изобретение .может быть использовано в энергетическо.м, химическо.м и нефтяно.м аппаратостроении, пищевой промышленности, судостроении и других отраслях.

Известен способ изготовления полых деталей с отводами, заключающийся в заполнении полости заготовки рабочей средой, деформировании заготовки осадкой путем приложения усилий через пуансоны с одновременным регулированием давления рабочей среды в полости заготовки.

Известно устройство для осуш.ествления способа, содержаш:ее разъемную .матрицу, полуматрицы которой установлены в резервуаре с рабочей средой с возможностью перемещения в осевом направлении относительно пуансонов, соединенных через опорные плиты соответственно с траверсой и со столо.м пресса 11.

Недостатки известного способа: большая трудоемкость процесса, большой расход

металла и низкое качество штампуемых деталей.

Целью изобретения является устранение недостатков известного способа.

5Поставленная цель достигается тем, что

регулирование давления рабочей среды в полости заготовки осуществляют путем сообщения полости заготовки с автономной полостью, заполненной рабочей средой, изменения давления средь в этой полости ра0 бочей средой, вытесняемой в процессе деформирования из полости заготовки, и последующей передачи давления .среды в этой полости на один из пуансонов. Устройство для осуществления способа снабжено газовым цилиндром с установленны.м в нем поршнем с двумя щтоками, один из которых электрически связан с траверсой, а другой посредством трубопровода и канала, выполненного в пуансоне, воздействует на рабочую среду, находящуюся в полости заготовки.

На фиг. 1 и 2 показаны стадии процесса гидростатической штамповки детали типа тройника; на фиг. 3 - график изменения давления; на фиг. 4 - устройство для осуществления способа, разрез. Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. При ходе пуансонов 1 производят торцовую осадку заготовки 2. При этом вытесняемой из полости заготовки рабочей средой (объем полости заготовки больще объе ма полости отщтампованной детали) сжимают газовую среду в автономной полости 3, изменяя ее первоначальный объем и давление, и используют давление газовой среды для оптимизации режима щтамповки. Давление газовой среды, (а следовательно, и давление в полости штампуемой детали) изменяется по закону Бойля-Мариотта: „1 f: где Vi - начальный объем газовой среды, V2 - любой промежуточный объем газовой среды в автономной полости 3. В полости 3 при рабочем ходе пуансона плавно растет да-вление (см. фиг. 3). Подбирая (изменяя) первоначальные давления gi и объем V I газовой полости 3, можно получить практически неограниченные возможности для оптимизации процесса штамповки. Устройство для осуществления способа состоит из полуматриц 4, 5 имеющих возможность осевого перемещения относительно пуансонов 6 и 7 и посаженных на силовые элементы (пакеты тарельчатых пружин) 8 и 9. Верхний и нижний блоки полуматриц закреплены соответственно с помощью опорных плит 10, 11 к траверсе и столу пресса. Полуматрицы помещены в резервуар 12 с рабочей средой. Нижний пуансон 7 имеет хвостовик 13 для выталкивания отштампованной детали 14 и канал 15, сообщающий полость заготовки с помощью гидросистемы 16 с газовым цилиндро.м 17, порщень 18 которого имеет два щтока 19 и 20. Шток 19 выполнен в виде плунжера, шток 20 с кулачком 21 на конце служит для связи с системой регулирования (на фиг. не показана) через конечный выключатель 22. Траверса пресса при своем ходе также воздействует на конечные выключатели 23 и 24. Работа устройства осуществляется в следующей последовательности. Перед началом процесса штамп находится в разомкнутом состоянии по линии разъема. Верхняя его часть с траверсой пресса находится в верхнем положении. При этом части полуматриц 4 и 5 под воздействием силовых элементов 8 и.9 (тарельчатые пружины) находятся соответственно в нижнем и верхнем крайних положениях. Заготовка устанавливается в нижнюю часть полуматрицы 5 на пуансон 7 и заполняется рабочей средой (жидкостью) из резервуара 12. При рабочем ходе части полуматриц 4 и 5 смыкаются за счет сжатия тарельчатыми пружинами 8 и 9. Торцами пуансонов 6 и 7 герметизируют полость заготовки, при этом траверса пресса воздействует на конечный выключатель 23, который дает команду газовому цилиндру 17 на ход плунжера 19 вперед, чем обеспечивается первоначальное давление (fti) в полости штампуемого изделия. При дальнейшем ходе пуансонов 6 и 7 происходит осадка заготовки и вытеснение излишнего объема рабочей среды (поскольку объем заготовки больше объема отштампованной детали). Плунжер 19 с поршнем 18 отходит назад, уменьшая тем самым объем газовой полости цилиндра 17 и повышая давление как в полости цилиндра, так и в полости штампуемой детали 14 (тройник). В конце процесса штамповки траверса пресса нажимает на конечный выключатель 24, выдавая команду плунжеру 19 На ход назад, чем обеспечивается сброс давления в полости штампуемого изделия. При ходе траверсы пресса вверх конечный выключатель 23 выдает команду на ход плунжера 19 с поршнем 18 вперед. Шток 20 с кулачком 21, воздействуя на конечный выключатель 22, останавливает поршень 18 в исходном положении, обеспечивая тем самым необходи.мый первоначальный объем газовой полости цилиндра 17. Использование предлагаемого способа и устройства для гидростатической штамповки полых деталей обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: , а) более благоприятные условия для перемещения металла заготовки в вытяжные отверстия матрицы, что позволяет получать большую степень формоизменения; б)получение детали с больщей высотой отростков; в)получение детали сложной формы; г)получение детали более тонкостенной;д)получение детали с мини.мальным утолщением стенки и утонением ее; е)уменьшение расхода металла. Формула изобретения 1.Способ изготовления полых деталей с отводами, заключающийся в заполнении полости заготовки рабочей средой, деформирование заготовки осадкой путем приложения усилий через пуансоны с одновременным регулированием давления рабочей среды в полости заготовки, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости, уменьшения расхода металла и повышения качества штампуемых деталей, регулирование давления рабочей среды в полости заготовки осуществляют путе.м соединения полости заготовки с автономной полостью, заполненной рабочей средой, изменения давления среды в этой полости рабочей средой, вытесняемой в процессе деформирования из полости заготовки и последующей передачи давления среды из полости на один из пуансонов. 2.Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее разъемную матрицу, полу.матрицы которой установлены в резервуаре с рабочей средой с возможностью перемещения в осевом направлении относительно пуансонов, соединенных через опорные плиты соответственно с траверсой и со столом пресса, отличающееся тем, что оно снабжено газовым цилиндром с установленным в нем поршнем с двумя штоками, один из которых электрически связан с траверсой

пресса, а другой шток посредством трубопровода и канала, выполненного в пуансоне воздействует на рабочую среду, каходяш,уюся в полости заготовки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 567523, кл. В 21 С 37/29, 1973.

Xffif пуансона