Способ формовки полых деталей Советский патент 1981 года по МПК B21J5/06 B21K21/00 

(54) СПОСОБ ФОРМОВКИ ПОЛЫХ ДЕТАЛЕЙ

I

Изобретение относится к обработке металлов цавлением, а именно, к специальным внаам штамповки с нагревом за счет трения, и может быть использовано в машиностроении.

Известен способ формовки полых цеталей, вкгаочакший приложение к торцу заготсвки рабочей нагрузки посреаством вращающегося пуансона, нагрев ее за счет трения и скформирование 1 .

Нецостатки известного способа заключаются в ограниченной номенклатуре подученных цеталей, в частности известным способом невозможно петали с утолщенными кромками, а также недостаточно высокое их качество.

Цель изобретения - расширение номенклатуры подучаемых деталей и повышение их качества.

Поставленная цель аостигается тем, что в способе формовки полых пета лей, включающем приложение к торцу заготовки рабочей нагрузки посреаством вращающегося пуансона, нагрев ее за счет тре-

ния и деформирование, к участку заготовки, расположенному вне контура рабочего торца пуансона, в направлении его действия дополнительно прилагают осевую нагрузку, равную, преимущественно, вели1 чине предела текучести материала заготовки, нагретого до температуры деформации.

На фиг. 1 а,б показана схема осуществления способа при формовке детали с кон10цевым утолщением; на фиг. 2а, б - то же, при формовке детали с- утолщением в средней части; на фиг. За, б - то же, при формовке детали в виде пустотелой сферы в разъемной матрице; на фиг. 4а, б - то

IS же, при формовке куполообразного местного утолщения; на фиг. 5 - схема формовки толстостенной детали методом раздачи трубы.

Способ осуществляется следующим обЖразом.

Прутковая заготовка 1 диаметром а закреплена в зажимном устройства 2, например в патроне токарного станка, установленном в штшаеле. Выступающий конец заготовки помещен внутри голкак щего устройства, выполиенногц например, в вице матрицы 3, имеющей полость аквгметром D и внутренний бурт А.

Матрица 3 установлена в резцедержателе станка, например, на поошипниках с возможностью вращательного движения (при формовке коротких утолщений целесообразно также и жесткое крепление мат рицы, так как это обеспечивает повышение производительности процесса за счет повыщения тепловой мощности от трения в полости матрицы). Соосно с заготовкой с полостью матрицы установлен пуансон 4.

Заготовке 1 сообщают вращательное движение с опрепеленной угловой скоростью о) и посреоством матрицы 3 и пуансона 4 к ее торцу приклаоывают осевую нагрузку Р, в результате чего на скользящем контакте возникает трение, тепловыделение от которого приводит к разогреву металл заготовки оо состояния пластичности. При этом плуансон 4 внедряется в заготовку со скоростью Yr осуществляя ее прошивку.

С целью увеличения то.шины стешси получаемого изделия к ней продолжают прикладывать осевую нагрузку, направленную в сторону действия пуансона (фиг. 16).

Если применить заготовку с углублением (фиг. 2а), то аналогичным образом можно по/очать полое изделие с толстостенным местным утолщением В (фиг. 25

При прошивке с больщим коэффициентом раздачи в разьемной м.атрице можно формовать пустотелую сферу (фиг. За,б).

При свободноГс прошивке сжимакяцую осевую нагрузку к стенке можно прикла дывать посрепсгвом толкающего устройства, выполненного в виде втулки, и формовать изделия с куполоообразными местными уголи1ениями и поднутрениями (фиг. 4а, б),

Особенностью вариантов применения предлагаемого способа, показанных на фиг. 1-5, является наличие осевого движения пуансона относительно толкающего устройства (матрицы), однако способ ocymecTBmi и при отсутствии относительного движения, т.е. когда пуансону и толкающему устройству сообщают одинаковую по скорости подпчу. В этом случае предлагае 1ы:: способ реализуется также и без внедрения пуапсопя в заготовку в пределах ее сечения, в результате чего на копне прутковой заготовки происходит

трубвысадка сплошного утолщения, а на чатой образуется бурт.

Пример. Прутковую заготовку диаметром (3 11 мм из латуни марки Л63, выполненную с торцовым углублением дидиаметромс|( 6,0 мм и глубиной 6О мм, зажимают в патроне токарного станка. Матрицу, имеющую полость диаметромD 14 мм, устанавливают на подщипни ках в специальном устройстве, смонги(эованном на резцедержагеле, а пуансон пиаметром8у1 6 мм жестко закрепляют., в задней бабке. Конец заготовки помещают в полость матрицы (фиг. 2а), а пуансон вводят в торцовое углубление заготовки.

Заготовке I сообщают вращательное движение со скоростью 2ООО об/мин и прикладывают через горец пуансона 4 и магрицу 3 осевую нагрузку Р 4 кг/мм. После нагрева заготовки до пластического состояния пуансону сообщают рабочую подачу со скоростью 6 мм/с, а магрицу при этом посредством привопа продольного сутшорта перемешают со скоростью 1,5 мм/с.

При рабоча ходе пуансона равном 26 мм на заготовке формуется местное утолщение диаметром D 14 мк: и длиной Z 20 мм.

Преимуществом предлагаемого способа является возможность увеличения поперечных размеров формуемых издепий, лто позволяет не только увеличить толщину сгенок, но и формовать изделия с глубоким наружным рельефом, а также изделия с некруглой наружной поверхностью (многогранники, шлипы и пр.) и утолшениет сплошного сечения.

Реализация предлагаемого способа доступна любому препщэиятию, оснащенному металлорежущим оборудованием токарной группы, причем наиболее эффективными стенками следует считать многошпиндельные токарные автоматы.

Формула изобретения

Способ формовки полых деталей, вклю-, чающий приложение к торцу заготовки рабочей нагрузки посредством вращаюшегося относительно нее пуансона, нагрев ее за счет трения и деформирование, отличающийся тем, что, с целью расширения номенклатуры получаемых деталей и повышения их качества, к участку заготовки, расположенному вне контура рабочего торца пуансона, в направлении

его действия дополнительно прилагают осевую нагрузку, равную преимущественно, величине предела текучести материала заготовки, нагретого,до температуры деформации. ГХХЛ Фи2.

Мсгочнкки информации, принятые во BHHNiaHHO при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР № 508323, кл. В 21 К 21/00, 1974.

) I.

фиг. .

Фиг. 5.

Фиг. 5.