Штампы для радиального выдавливания деталей с внутренним фланцем из трубчатой заготовки Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

S J 2

-min = f(a( =-2-, (5)

S J X +1 - (X - 1)cosa

где X = S max /S min'

Погрешность расчета толщин Sjn^n по формуле (5) не превышает - 2% в сопоставлении со статистическими данными (рисунок 4).

Результаты моделирования вытяжки с утонением при разностенности ASmax = =0,10 мм, отвечающей условиям эксперимента показали выраженную неравномерность распределения деформации в рассматриваемом поперечном сечении при наибольшей интенсивности деформации в продольном сечении с наименьшей толщиной стенки.

Выводы

1. Предложена математическая модель технологического наследования разностенности в заготовках и деталях, изготавливаемых с применением многооперационной вытяжки с утонением.

2. При проектировании полых тонкостенных изделий, изготавливаемых способами вытяжки с утонением и работающих при функционировании под внутренним давлением, необходимо учитывать их разностенность (разнотолщинность в поперечном сечении) и вызываемую ей неравномерность распределения механических свойств по периметру.

Литература

1. Агеев Н.П., Данилин Г.А., Огородников В.П. Технология производства патронов стрелкового оружия Ч.2. Технологические основы проектирования патронов. - СПб., Балт. гос. техн. ун-т., 2006 г. - 533с.

2. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. - М.: Высшая школа, 1977. 480 с.

3. Свердлов М.И., Хавкин И.Я., Титов А.Г. Предельные деформации разностенной трубчатой заготовки, нагружаемой внутренним давлением. «Известия высших учебных заведений», Машиностроение. Изд-во МВТУ им. Баумана, 1973,2, с.113-118.

Штампы для радиального выдавливания деталей с внутренним фланцем из

трубчатой заготовки

к.т.н. Алиева Л.И., Мартынов С.В.

ДГМА, г. Краматорск, Украина pnir@dgma.donetsk.ua

Анотация. В статье рассматривается конструкция штампа для выдавливания полых деталей с внутренним фланцем из трубчатой заготовки. Приводится описание штампа и его конструкция.

Ключевые слова: холодное выдавливание, полая деталь с внутренним фланцем, штамп для холодного выдавливания. В машиностроении получили распространение полые детали с внутренним фланцем типа накидных гаек, подпятников, корпусов, стаканов с отверстием. Основные способы получения подобных втулок методами холодной штамповки - это прямое и обратное выдавливание с просечной перемычки, торцовая раскатка, высадка и радиальное выдавливание трубчатой заготовки. При прямом и обратном выдавливании критическая высота перемычки (до просечки) должна быть равна толщине стенки детали [1], что ограничивает номенклатуру штампуемых изделий и увеличивает технологические припуски под механообработку. Для процесса выдавливания из сплошной заготовки необходимо произвести операцию калибровки, а после выдавливания - просечку перемычку, что повышает стоимость изготовленной продукции. Процесс торцовой раскатки требует специализированного оборудования [2] и менее производителен по сравнению с процессами штамповки. При радиальном выдавлива-

нии трубчатой заготовки по сравнению с процессом высадки снижается усилие деформирования за счет меньшей площади контакта с активным инструментом [3, 4]. Несмотря на более высокую стоимость трубной заготовки, по сравнению со сплошной (цена выше на 18-24 %), применение полой заготовки оправдывает себя за счет меньшего количества переходов (отсутствует калибровка и просечка перемычки) и более жесткой схемы напряженного состояния, что благоприятно сказывается на пластических свойствах материала [1, 5, 6]. Однако, несмотря на преимущества применения процесса выдавливания внутреннего фланца из трубчатой заготовки, в литературе слабо освещены конструкции штамповой оснастки.

Поэтому цель данной работы - разработка конструкций штампов для выдавливания деталей с внутренним фланцем.

Штамп для выдавливания деталей с фланцем представлен на (рисунке 1). Штамп работает следующим образом. В исходном состоянии верхняя плита 1, пуансонодержатель 4, пуансон 5, толкатели 6 и рычаги 7 находятся в поднятом состоянии. Оправка 15, закрепленная на траверсе 16, с помощью пружин 18 поднята в свое крайнее верхнее положение. После закладки мерной трубчатой заготовки 24 в матрицу 9 ползун пресса осуществляет ход, перемещая вниз верхнюю плиту 1 и пуансонодержатель 4 с закрепленными на нем пуансоном 5, толкателями 6 и рычагами 7. Рычаги прижимаются плоскими пружинами 20 к профильным линейкам 22 и замыкают траверсу 16. Пуансон 5 делает рабочий ход и осуществляется радиальное выдавливание внутреннего фланца из трубчатой заготовки 24 в постоянный по высоте зазор между пуансоном 5 и оправкой 15. В то же время толкатели 6 опускают вниз траверсу 16, опирающуюся на рычаги 7, с закрепленной на ней оправкой. Во время обратного хода ползуна с верхней плитой 1, пуансоном 5 и толкателями 6 рычаги 7 разводятся из зацепления с траверсой 16, скользя по профильным линейкам 22. Полученная деталь с внутренним фланцем удаляется с помощью контрпуансона 14 и толкателей 25.

Рисунок 1. Схема штампа для выдавливания полых деталей с внутренним фланцем в

конечном состоянии и полученные детали

Рисунок 2. Схема штампа для получения деталей с внутренним фланцем в конечном состоянии (а) и плита (позиция 15) с четвертичным вырезом (б)

Серия 2. Технология машиностроения и материалы. Штамп для получения деталей с внутренним фланцем представлен на (рисунок 2, а, б). Штамп работает следующим образом. В исходном состоянии верхняя плита 1, пуансонодер-жатель 4, пуансон 5 и толкатель 6 находятся в верхнем поднятом состоянии. Оправка 13, закрепленная на траверсе 14, с помощью пружины 16 поднята в свое крайнее верхнее положение. После закладки мерной трубчатой заготовки 18 в матрицу 7 ползун пресса осуществляет ход, перемещая вниз верхнюю плиту 1 с закрепленными на ней пуансоном 5 и толкателями 6. Пуансон 5 делает рабочий ход и осуществляется радиальное выдавливание внутреннего фланца из трубчатой заготовки 18 в постоянный по высоте зазор между пуансоном 5 и оправкой 13. В то же время толкатели 6 опускают вниз траверсу 14, опирающуюся на пружины 16, с закрепленной на ней оправкой 13. Усилие пружин 16 должно быть больше усилия раскрытия оправки 13 и пуансона 5, чтобы исключить увеличение высоты зазора между пуансоном и оправкой при выдавливании. После обратного хода ползуна с верхней плитой 1, пуансоном 5 и толкателями 6, полученная деталь с внутренним фланцем удаляется с помощью контрпуансона 12 и толкателей 19.

Выводы

Показаны преимущества и перспективность использования процесса радиального выдавливания деталей с внутренним фланцем из трубчатой заготовки в процессах точной холодной объемной штамповки. Разработана конструкция штампов для выдавливания с рычажным и пружинным зажимами.

Литература

1. Огородников В. А. Оценка деформируемости металлов при обработке металлов давлением / В. А. Огородников - Киев: Вища школа, 1983. - 175 с.

2. Матвшчук В. А. Розробка проце^в штампування порожнистих виробiв методами видав-лювання та обкочування / В. А. Матвшчук, В. М. Михалевич, В. О. Краевський, Л. I. Алieва // Совершенствование процессов и оборудования обработки в металлургии и машиностроении: Тем. сб. научн. тр., Донбасская государственная машиностроительная академия, Крама-торськ, 2003. - С. 359-363.

3. Алиева Л. И. Исследование силового режима процесса выдавливания внутреннего фланца методом верхней оценки / Л. И. Алиева, С. В. Мартынов, А.Д. Комиренко // Обработка материалов давлением: Сб. науч. тр. - Краматорск: ДГМА, 2012. - №3 (32) - С. 80 - 86.

4. Алиева Л. И. Исследование силового режима процесса высадки внутреннего фланца из трубной заготовки методом верхней оценки / Л. И. Алиева, С. В. Мартынов, К. В. Гончарук // Вюник Нащонального техтчного утверситету «ХП1» : Зб. наук. пр. - Харюв НТУ «ХП1», 2012. - №46 (952) - С. 7 - 13.

Ресурсосберегающая подготовка структуры и механических свойств стали 40Х для холодной объемной штамповки метизов

д.т.н. проф. Пачурин Г.В., к.т.н. доц. Филиппов А.А., Чиненков С.В.

НГТУ им. Р.Е. Алексеева 8(831) 436-23-20, pachuringv@mail.ru

Анотация. Предложена технология подготовки уровня упрочнения поверхности, механических характеристик и структуры проката, используемого для холодной объемной штамповки, исключающая дорогостоящие операции отжига в кол-паковых печах и механическую обточку поверхностных дефектов.

Ключевые слова: горячекатаный и калиброванный прокат, волочение, степень деформации, механические характеристики, отжиг, рекристализацион-ный отжиг, механическая обточка.

Введение

На современном этапе наиболее остро встают вопросы разработки ресурсосберегающих технологий получения калиброванного проката при одновременном улучшении его ка-