Отбортовка подразделяется на два основных вида: отбортовку отверстий и отбортовку наружного контура. Они различаются характером деформации, схемой напряжённого состояния и производственным назначением.

Отбортовка отверстий представляет собой образование бортов вокруг предварительно пробитых отверстий (иногда без них) или по краю полых деталей, производимое за счёт растяжения металла.

Рисунок 7 - Последовательность процесса отбортовки

Отбортовка отверстий широко используется в штамповочном производстве, заменяя операции вытяжки, с последующей вырубкой дна. Особенно большую эффективность даёт применение отбортовки отверстий при изготовлении деталей с большим фланцем, когда вытяжка затруднительна и требует нескольких переходов.

Заключение

Разработанные схемы и методы расчётов технологических процессов позволяют точно оценить и рассчитать характерные их показатели. Методика расчётов помогает более углубленно изучить возможные варианты качественной работы металлообрабатывающей промышленности, а именно процесса листовой штамповки. Учащимся пособие позволяет проще сориентироваться в предложенной методике расчётов, развивая логическое мышление; даёт возможность придумать новые схемы технологических процессов для внедрения в производство и успешной их работы.

Пособие может использоваться для расчётов технологических процессов любых операций процесса ХЛШ. Благодаря предложенным расчётам формообразование металлических заготовок почти всегда можно провести неоднозначно. Возможных вариантов расчёта какого-либо технологического процесса существует множество.

Чтобы получить оптимальный вариант по тому или иному примеру, необходим расчёт по нескольким возможным путям. Для более эффективного и удобного пользования материала расчётов требуется наличие определённой компьютерной программы.

ПРИЛОЖЕНИЕ I

Пример расчёта технологического процесса листовой штамповки

Пример:

Получить деталь из стали 35 в виде полусферы с размерами S=0,8 мм, Н=d/2=25 мм, d=50 мм.

1.1 Анализ методов получения изделия

Полусфера представляет собой объёмное изделие, поэтому получить его прокаткой (холодной или горячей) не возможно, т.к. данный процесс позволяет получить только плоские изделия (лист, плита, профиль), исключение составляет лишь трубы получаемые прокаткой, поэтому данный процесс формообразования исключим сразу без дальнейшего анализа. Прессованием также получить полусферу нельзя, т.к. оно предполагает изготовление также как и в прокатке плоских изделий за исключением труб (уголки, швеллеры, тавры, двутавры, другие сложные профили), следовательно, аналогично прокатке проводить более подробного анализа изготовления данного изделия не будем.

Горячая штамповка, являющаяся объёмным процессом, должна бы позволить получить данное изделие, но на самом деле это не так, т.к. её проводят в т.н. специальных технологических полостях, которые повторяют контур детали. Хотя, таким процессом деформирования можно получить черновую заготовку и после ряда дополнительных операций изготовить полусферу, но в силу длительности, повышенной трудоёмкости и экономической не целесообразности данный процесс изготовления полусферы исключим (ковка не будет даже рассматриваться, т.к. отковать такую деталь невозможно в силу трудоёмкости изготовления её геометрии для данной операции). Холодная штамповка аналогична процессу горячей штамповки в плане получения различных объемных изделий (но она позволяет получать и плоские изделия, т.к. уголок, круг и т. д.). Листовая штамповка делится на несколько операций: вырубка, пробивка, протяжка, раздача, обжим, вытяжка, формовка, резка, гибка. Резка, вырубка и пробивка позволяют получить только плоские изделия, поэтому сразу исключаем эти операции штамповки. Гибка также позволяет получить только плоские детали, но другой ориентации, следовательно, эту операцию тоже исключаем. Обжим и раздача позволяют получить детали, которые после протекания данных операций будут иметь другой диаметр в сечении по отношению к первоначальному. В данном случае заготовкой является круг специально рассчитанного диаметра, раздать такую заготовку явно нельзя, обжать тоже, т.к. в последнем случае обязательно будут иметь место гофрообразования, неудаляемые никаким дополнительным способом обработки, следовательно, эти операции также не пригодны в данном случае. Вытяжку, протяжку и формовку можно отнести в одну общую группу операций. Протяжка и формовка являются частными случаями вытяжки. Протяжка это та же операция вытяжки, но имеющая место утонение стенки в процессе деформации, которая у нас отсутствует в силу ненадобности прижима заготовки к матрице, который и вызывает

утонение стенки в результате действия на заготовку пуансона. Формовка это тоже частный случай вытяжки, но такая операция позволяет получить подобную деталь с меньшим радиусом выдавливания (в нашем случае мы имеем глубокий радиус выдавливания). Т.о., проведя полный анализ методов получения полусферы, выбираем процесс холодной листовой штамповки операцию вытяжки. Вытяжка - это процесс формообразования, приводящая к характерной объёмной схеме напряжённо – деформированного состояния.

Технологический процесс изготовления полусферы выглядит следующим образом: на участок штамповки в качестве заготовительного материала поставляют холоднокатаный лист толщиной 0,5мм. Далее ведут разделительные операции, т.е. из листа вырубают заготовки в виде круга рассчитанного диаметра. После чего заготовку кладут в вытяжной штамп и дают заранее высчитанное усилие для данной деформации. Получившееся изделие(полусфера) проверяется на наличие внешних дефектов, если они видны, то деталь либо бракуют, либо устраняют их(в зависимости от степени дефекта). Если нужны дополнительные механические действия, то деталь отправляют на механообработку(сверление, пробивка, шлифование и т.д.). Далее деталь подвергают более тщательному контролю качества и проводят исследования на пригодность работы в реальных условиях(контролю подвергают не все детали, а три штуки, взятые из одной партии). По окончании всех приведённых операций детали маркируют, упаковывают и отправляют на склад, откуда продукция поставляется заказчику.

1.2 Расчёт раскроя полосы на заготовки

Для расчётов технологического процесса для начала требуется рассчитать раскрой материала. Будем считать, что процесс штамповки данной детали автоматизирован, поэтому воспользуемся однорядным раскроем. Материалом для заготовки будет служить полоса, размер(ширину) которой следует вычислить. Для начала найдём диаметр заготовки, которая будет вырубаться из полосы. Из табл.19 диаметр заготовки для полушария находится по формуле

Длина полосы ГОСТирована и составляет 1000, 2000, 3000 мм и т.д. Примем полосу шириной 1000мм. Определим ширину полосы, для этого выясним величину перемычки между вырубаемыми заготовками

∆=(2-3)S=2*0,8мм=1,6 мм

Шаг подачи

Ш=D з +∆=70,7+1,6=72,3 мм

Ширина полосы

В=D з +2∆=70,7+2*1,6=73,9 мм

По ГОСТу нет приблизительной ширины полосы, а только точная, поэтому принимаем полосу шириной 74мм.

Количество размещаемых заготовок на полосе длиной 1000мм и шириной 74 мм

В полосе умещается целых 13 заготовок.

Площадь одной заготовки

Площадь полосы

F п =В*L=74*1000=74000 мм 2

Найдём коэффициент использования материала по формуле

Таким образом в отход идёт 31,1% металла.

1.3 Выбор технологического процесса и его расчёт

Зная диаметр заготовки, рассчитаем усилие процесса вытяжки. Т.к. ранее было принято, что вытяжка идёт в один переход, то не будем уточнять это предположение по дополнительным формулам.

Р=πD з Sσ в k 1

Это формула определения усилия процесса вытяжки, где π=3,14(постоянная), S=0,8 мм, D з =70,7 мм, k 1 = 0,5-1,0, принимаем k 1 =0,75, σ в - предел прочности для стали 35, по таблицам механических свойств для данной стали σ в =540-630 МПа, примем σ в =600 МПа.

Т.к толщина данного изделия составляет 0,8 мм, то прижим можно не использовать.

Тогда полное усилие процесса равно усилию вытяжки.

Определим работу процесса

где Р мах =79,92 МПа, С=0,6-0,8, принимаем С=0,7, h=25 мм(глубина вытяжки)

Получившиеся данные соответствуют технологическому процессу для данной детали. На основании получившихся величин выбирают оборудование для осуществления данного процесса, причём значения параметров пресса должны быть выше расчётных значений для осуществления нормальной его работы.

ПРИЛОЖЕНИЕ II

Элементарные площади простейших фигур:

Площадь круга

Площадь квадрата

Площадь кольца

Площадь треугольника

Формула для определения длины дуги круга:

Использование: область обработки металлов давлением. Сущность: способ отбортовки отверстий, при котором заготовку деформируют с одновременной обработкой очага деформации до пластического состояния электрическим током. При этом ток подают импульсами в центральную часть очага деформации на ширину обработки, равную 0,35 ... 0,45 диаметра отбортовываемого отверстия. 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к способам интенсификации операции отбортовки отверстий в листовых и трубчатых заготовках различных материалов, и может найти применение в авиационной и смежных с ней отраслях промышленности машиностроения. Из научно-технической литературы известно, что отбортовка отверстий это операция, часто применяемая в технологи производства деталей летательных аппаратов. Отбортовка применяется для образования борта по краям отверстий и по незамкнутому, но вогнутому контуру. В большинстве случаев изготавливаемые с помощью отбортовки борта представляют собой элементы жесткости листовых деталей или переходные элементы, применяемые для последующего соединения деталей в единую конструкцию. Увеличение предельных возможностей операции отбортовки отверстий листовых заготовок приводит к увеличению высоты изготавливаемых бортов и, следовательно, либо к увеличению жесткости изготавливаемых деталей при снижении их веса, что особо важно для деталей летательных аппаратов, либо к улучшению возможностей по применению различных методов соединения деталей. Таким образом, интенсификация операции отбортовки отверстий представляется весьма важной. Известен способ операции отбортовки отверстий основанный на изменении схемы напряженно-деформированного состояния в очаге деформации. Как известно, при традиционной схеме деформирования (отбортовка перемещающимся пуансоном) в очаге деформации возникает двухстороннее растяжение. При приложении сжимающего усилия к торцу отбортовываемого отверстия, в соответствии с описываемым способом интенсификации, за счет возникновения в радиальном направлении интенсивных сжимающих напряжений удается в значительной степени компенсировать влияние растяжения в тангенциальном направлении на процесс деформирования. Данный способ кроме существенного увеличения степеней формоизменения позволяет изготавливать борта без изменения толщины исходной заготовки. Среди недостатков способа интенсификации операции отбортовки следует отметить: значительное усложнение оснастки и увеличение затрат на ее производство, увеличение контактных напряжений, приводящее к уменьшению стойкости деталей штампа. Известен способ интенсификации операции отбортовки отверстий в соответствии с которым очаг деформации заготовки перед ее формоизменением нагревают до температур, соответствующих повышению пластических свойств деформируемых материалов. Причем нагрев выполняют дифференцированно. Вблизи кромки отверстия материал нагревают до больших температур, чем в зоне сопряжения борта со стенкой. Описываемый способ интенсификации позволяет повысить предельные возможности процесса формоизменения. Среди недостатков описанного способа следует указать: длительность цикла производства одной детали, обусловленная длительностью нагрева деталей штамповочной оснастки и собственно заготовки, значительность энергетических затрат. Решаемой задачей настоящего изобретения является повышение технологических возможностей операции отбортовки отверстий, повышение качества деталей и снижение производственных затрат. Указанная цель достигается тем, что в способе интенсификации операции отбортовки отверстий, включающем обработку очага деформации электрическим током до пластического состояния в плоскости листа в процессе ее деформирования, электрический ток подают импульсами в центральную часть очага деформации заготовки, на ширину обработки B обр. равную: B обр. =(0,35.0,45) D отв, где: D отв исходный диаметр отверстия. На фиг. 1 изображен фрагмент листа с отбортовываемым отверстием и схематическим изображением контактов и линий электрического тока обработки; на фиг. 2 зависимость коэффициента отбортовки от величины отношения ширины зоны обработки B обр к диаметру исходного отверстия D отв. При осуществлении данного способа обработки заготовок в процессе их деформирования реализуется модель неравномерной электроимпульсной обработки. Как уже отмечалось выше при реализации равномерной электроимпульсной обработки в радиальном направлении заготовок в процессе отбортовки отверстий кромка отверстия обрабатывается импульсным электрическим током только в начальный момент деформирования. В последующем, по мере увеличения зоны контакта заготовки с токопроводящим пуансоном, кромка отверстия ведется током не обрабатывается и не пластифицируется. При реализации модели неравномерной обработки током в плоскости листа центральные части заготовки между токопроводящими элементами 1 обрабатываются с максимальной интенсивностью, о чем свидетельствует графическое изображение линий тока 2. Интенсивность обработки кромок отверстий 3 при этом еще более возрастает за счет дополнительной концентрации тока, обусловленной "сгибанием" током "препятствия", в роли которого выступает само отверстие. Краевые же части заготовки обрабатываются за счет рассеяния линий тока с уменьшением интенсивности обработки по мере удаления от токовыводящих элементов. Таким образом обрабатываемость отбортовываемого отверстия 3 не зависит от степени прилегания к пуансону и осуществляется за счет "затекания" тока, объясняемого неравномерностью электроимпульсной обработки. Реализация данного способа при образовании бортов по краям отверстий или по незамкнутому, но разработку в целях повышения пластических свойств материалов и восстановления их ресурса пластичности в процессе всего этапа деформирования, что приводит к повышению степени формоизменения. Пример. При экспериментальном определении эффективности предлагаемого способа операции отбортовки производилось сравнение предельных степеней формоизменения деталей, изготовленных в соответствии с прототипом и изготовленных в соответствии с формулой предполагаемого изобретения. В качестве параметра для сравнения принималась величина коэффициента отбортовки k отб, определяемая как отношение диаметра исходного отверстия D отв к диаметру полученного борта D б. Электроимпульсная обработка заготовок в процессе их деформирования выполнялось от источника импульсного тока, в состав которого входили: понижающий трансформатор мощностью 250 кВт; прерыватель тока сварочного типа, используемый для регулирования в широких пределах энергетических и временных параметров тока обработки. Для изменения энергетических и временных параметров тока обработки применялся запоминающий осциллограф С8-13 и измерительный трансформатор тока. Деформирование заготовок из различных материалов осуществлялось на гидравлическом прессе с максимальным усилием 300 кН. Специально сконструированная и изготовленная экспериментальная оснастка со сменными пуансоном и матрицей позволяла производить деформирование заготовок в соответствии с обоими сравниваемыми способами. Применение токопроводящих электроизолированных друг от друга пуансона и матрицы обеспечивало возможность осуществления процесса деформирования в соответствии со способом, принятым за прототип. Применение пуансона, матрицы и прижима из изоляционных термостойких материалов со встроенными в прижим электроконтактами позволяло деформировать материалы по способу, предлагаемому в формуле изобретения. Причем при деформировании заготовок в соответствии с предлагаемым изобретением за счет применения разноразмерных токопроводящих прокладок обеспечивалась возможность варьирования зоной обработки током и, следовательно, варьирования степенью неравномерности электроимпульсной обработки. Для соответствия экспериментальных данных, полученных по обоим схемам деформирования, формоизменение осуществлялось конусными пуансонами с углом конусности 30. Эффективность предлагаемого способа интенсификации операции отбортовки выявлялась в процессе деформирования заготовок из сплавов: Д16М, В95М, 12Х18Н10Т, ОЕ4. Толщина листовых заготовок из всех исследуемых сплавов составляла 2 мм. Отверстия в заготовках получали сверлением с последующей зачисткой кромок. Соотношения величин коэффициентов отбортовки, полученных при деформации в соответствии со способом, принятым за прототип и в соответствии с предлагаемым изобретением, приведены в таблице. Из анализа данных, приведенных в таблице, следует, что применение электроимпульсной обработки материалов в процессе их деформирования, осуществляемое в соответствии с существом настоящего изобретения, позволяет в среднем на 35% уменьшить величину коэффициента отбортовки и, следовательно, существенно увеличить предельные возможности операции по отношению к способу обработки заготовок импульсным током в процессе их формоизменения, принятым за прототип. Это однозначно свидетельствует о преимуществах данного способа интенсификации операции отбортовки по отношению к способу, принятому за прототип, и подтверждает цели, описанные в отличительной части формулы изобретения. Для определения оптимальной величины зоны обработки импульсным электрическим током производилась отбортовка отверстий с варьированием в широких пределах шириной контактов токопроводов. Для этого в экспериментах применялись равноразмерные токопроводящие прокладки. При применении этих прокладок величина зоны обработки изменялась от B обр 0,25 D отв до B обр 0,7 D отв с шагом B 0,05 D отв. Эксперименты проводились на всех перечисленных выше материалах. В качестве параметра сравнения также как и ранее использовалась величина коэффициента отбортовки k отб. Результаты, полученные в данной части описываемых экспериментальных исследований для алюминиевого сплава Д16М, приведены на фиг. 2. Из анализа зависимости коэффициента отбортовки k отб от величины отношения B обр /D отв, определяющем зону обработки импульсного сплава Д16М в процессе ее деформирования при осуществлении операции отбортовки отверстий (фиг. 2), можно сделать следующие выводы: при уменьшении зоны обработки импульсным электрическим током и, следовательно, увеличении неравномерности обработки очага деформации наблюдается уменьшение коэффициента отбортовки, что свидетельствует об увеличении предельных степеней формоизменения; минимальные значения коэффициента отбортовки принимают при обработке зон заготовки, соответствующих ширине B обр (0,25.0,45) D отв; при величине зоны обработки B обр импульсным током меньше 0,35 от диаметра исходного отверстия под отбортовку D отв из-за значительных концентраций тока около контактов наблюдается интенсивный материал заготовки, приводящий к возникновению пригаров, прожогов и других неустранимых поверхностных дефектов (штриховая часть линии на фиг. 2). Таким образом нецелесообразно при выполнении операции отбортовки отверстий уменьшить зону обработки импульсным электрическим током B обр меньше величины 0,35 от диаметра исходного отверстия D отв. Результаты экспериментальных исследований по определению оптимальной зоны обработки импульсным электрическим током заготовок из других перечисленных выше материалов при отбортовке на них отверстий полностью аналогичны приведенным выше для алюминиевого сплава В16М, поэтому они, как и выводы по ним, не приводятся. Приведенные выше экспериментальные исследования подтверждают предлагаемый в формуле изобретения диапазон зон электроимпульсной обработки листовых заготовок в процессе отбортовки на них отверстий. Изобретение применимо в аэрокосмической промышленности и смежных с ней отраслях машиностроения.

Отбортовку труб и патрубков для разъемных соединений трубопровода со свободными фланцами осуществляют на токарных, трубонарезных станках или на прессах путем штамповки.

Сущность процесса отбортовки на токарных и трубонарезных станках заключается в том, что отбортовываемую трубу закрепляют на оправке в патроне станка, а пуансон-развальцовку (давильник) закрепляют в резцедержателе суппорта. В процессе отбортовки труба вращается. Для снижения усилий отбортовку в большинстве случаев выполняют при нагреве концов труб газовыми горелками или токами высокой частоты.

Отбортовку концов труб целесообразно осуществлять при централизованном изготовлении узлов трубопроводов непосредственно в условиях трубозаготовительного цеха.

Отбортованные патрубки (укороченные) изготовляют на специализированных заводах из круглой листовой заготовки путем вырезки отверстия и его отбортовки.

Рис. 47. Приспособления для отбортовки отверстий в трубах под штуцеру

а - винтовое, б - гидравлическое; 1 - винт, 2 - скоба, 3 -хомут, 4 - конусный пуансон, 5 - отбортованный штуцер, 6 - гидравлический домкрат, 7 - насос

Отбортовку отверстий в трубах для приварки штуцеров тройниковых соединений выполняют с помощью винтовых или гидравлических приспособлений (рис. 47). Отбортовку отверстий в трубах под штуцера рекомендуется осуществлять при соотношении наружных диаметров штуцера и трубы 0,8 и менее. При отбортовке штуцеров в трубах сначала вырезают отверстие диаметром около ⅓ внутреннего диаметра штуцера (часто делают овальное отверстие), затем в трубу устанавливают конусный пуансон и соединяют его с тягой. После этого место отбортовки подогревают до 950-1000° С газовыми горелками. Вращением ходового винта или подачей давления в гидродомкрат протягивают пуансон через отверстие, не прерывая подогрева. Отбортовку заканчивают при температуре не ниже 700° С (темно-вишневый цвет). Нагревать надо участок, представляющий собой площадь круга диаметром, равным 1,5 диаметра штуцера.

Рис. 48. Примеры операций, выполняемых иа прессах ПГ-25, ПГ-50 и ПГ-100:

а - отбортовка конца трубы по фланцу, б - отбортовка конца трубы под свобод-вый фланец (две операции), в - раздача конца трубы под переходное соединение, г - обжим конца трубы под переходное соединение, д - обработка конца трубы под сварку, е - проточка уплотнительной поверхности на фланце и отбортованной трубе

Рис. 49. Гидравлический пресс ПГ-50: 1 - станина, 2 - зажимное устройство, 3 - подрезное устройство. 4 - нажимное устройство, 5 - приборы, 6 - регуляторы давления, 7 - маховик управления подрезным устройством, 8, 9, 10 - рукоятки управления нажимным устройством, 11 - поперечные направляющие, 12 - планшайба

Сменный пуансон подбирают в зависимости от требуемого внутреннего диаметра отбортованного штуцера. Кромку штуцера после отбортовки обрабатывают под сварку.

На многих судостроительных заводах отбортовку концов труб диаметром 14-300 мм под свободные фланцы, а также обжатие и раздачу концов труб под переходные соединения выполняют на специальных прессах ПГ-25, ПГ-50 и ПГ-100 с давлением рабочего плунжера соответственно 25, 50 и 100 тс. На данных прессах можно выполнять отбортовку концов труб по фаске приваренного фланца или упорного кольца (рис. 48, а), отбортовку концов стальных, медных, алюминиевых труб под свободные фланцы (рис. 48,6); раздачу (рис. 48, в) и обжатие (рис. 47, г) концов труб под переходные соединения; подрезку торца труб под сварку встык (рис. 48, д ); проточку привалочной поверхности и уплотнительных канавок на фланцах и опорных кольцах (рис. 48, е ).

На рис. 49 приведен общий вид гидравлического пресса ПГ-50. В зависимости от характера выполняемой операции на прессе в хвостовике плунжера нажимного устройства 4 устанавливают необходимый сменный инструмент. Подрезное устройство 3 с резцом, закрепленным в планшайбе 12, установлено в поперечных направляющих 11.

1. Как производится отбортовка отверстий в трубах?

2. Для чего нужна отбортовка концов труб и патрубков?

3. Как осуществляется отбортовка концов труб и патрубков?

Отбортовка изделий на специальных штампах. Отбортовка наружного контура. Отбортовка отверстия (внутренняя).

Схема для расчета отбортовки изделия. Усилие для отбортовки цилиндрическим пуансоном. Формовка.

Различают отбортовку отверстия (внутреннюю) и отбортовку наружного контура. Отбортовку изделий выполняют на специальных штампах. Чтобы произвести отбортовку в плоскостной или пустотелой заготовке, необходимо предварительно пробить в ней отверстие. При глубокой отбортовке сначала делают вытяжку, затем пробивают отверстие и после выполняют отбортовку. Для того чтобы выполнить отбортовку без разрывов и трещин за одну операцию, необходимо учитывать степень деформации (или так называемый коэффициент отбортовки) K отб =d/D, где d - диаметр предварительно пробитого отверстия, мм; D - диаметр отверстия, полученного после отбортовки, мм.

Отбортовку изделия из тонкого материала осуществляют с прижимом изделия к поверхности матрицы штампа. Диаметр отверстия под отбортовку для невысокого борта приближенно можно определить по методу, который применяется при подсчете заготовки с закруглением, получаемой гибкой. Например, для изделия, показанного на рис. 9, диаметр отверстия (мм) в заготовке определится по формуле d=D 1 - π - 2h. Отсюда высота борта H=h + r 1 + S=D - (d/2)+0,43r 1 + 0,72S.

Рис. 9. Схема для расчета отбортовки изделия

Практикой установлено, что предельный коэффициент отбортовки зависит от механических свойств материала, относительной толщины заготовки (S/d) . 100, шероховатости поверхностей кромок отверстий в заготовке, формы рабочей части пуансона штампа.

Радиус закругления цилиндрического пуансона должен быть не менее четырех толщин материала.

Усилие для отбортовки цилиндрическим пуансоном можно определить по формуле А. Д. Томленова: P отб = π(D-d)SCσ т ≈1,5π(D-d)Sσ в, где D - диаметр отбортовки изделия, м; d - диаметр отверстия под отбортовку, м; S - толщина материала, м; С - коэффициент упрочнения металла и наличия трения при отбортовке Сσ т = (1,5÷2)σ в; σ т и σ в - предел текучести и временное сопротивление разрыву материала, МПа (Н/м 2).

Отбортовка наружного контура детали применяется с выпуклым и вогнутым контурами. Отбортовка с выпуклым контуром аналогична процессу неглубокой вытяжки, а отбортовка вогнутого контура аналогична отбортовке отверстий.

Величина деформации при наружной отбортовке выпуклого контура K н.отб = R 1 /R 2 , где R 1 - радиус контура плоской заготовки; R 2 -радиус отбортованного контура изделия.

Формовкой называют операцию, при которой происходит изменение формы изделия, предварительно полученного вытяжкой. К такой операции относятся, например, формовка изнутри (выпучивание), получение выпуклости, впадины, рисунка, надписи. Штампы для формовки изнутри имеют разъемные матрицы и разжимное эластичное устройство (жидкостное, резиновое, механическое).

Использование: изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к отбортовке отверстий в листовых заготовках, и может быть использовано в авиационной, судостроительной и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: на матрицу устанавливают листовую заготовку с предварительно просеченным отверстием. Сверху на листовую заготовку устанавливают технологическую накладку также с просеченным предварительно отверстием, меньшим, чем в заготовке, на две толщины накладки, и выполненную из более пластичного материала равной или большей толщины листовой заготовки. После чего с наружной поверхности технологическую накладку прижимают к листовой заготовке по периметру прижимом, выставляют пуансон и включают индуктор, посредством которого листовая заготовка в зоне ее деформирования нагревается, и движением пуансона вниз с усилием P производят отбортовку отверстия. Положительный эффект: в результате реализации данного способа были получены детали с отбортовкой отверстий большой высоты из труднодеформируемых материалов. 2 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к отбортовке отверстий в листовой заготовке, и может быть использовано в авиационной, судостроительной и других отраслях промышленности. Известен способ отбортовки отверстий (авт. св. SU N 210803, B 21 D 19/08), при котором осаживают металл в зоне отхода заготовки и вырезают отверстия, причем заготовку устанавливают на образец, изготовленный из материала более прочного, чем материал заготовки, и осаживают их совместно. Недостатком известного способа является применение больших усилий деформации, т. к. процесс осуществляется без нагрева, и, как следствие, происходит быстрый износ штамповой оснастки и оборудования. Особенно это относится к изготовлению деталей из труднодеформируемых материалов. Известен способ отбортовки отверстий в листовой заготовке (авт.св. SU N 1297967, B 21 D 19/08, от 23.03.87), принятый в качестве прототипа и включающий размещение на матрице листовой заготовки с предварительно выполненным отверстием, ее нагрев в зоне деформирования индуктором, установленным со стороны заготовки, и отбортовку пуансоном. Недостатком прототипа является сложность отбортовки отверстий с большой высотой борта в листовых заготовках из труднодеформируемых материалов. Предлагаемое изобретение направлено на расширение технологических возможностей за счет обеспечения получения деталей из листовых заготовок, изготовленных из труднодеформируемых материалов, с отбортовкой отверстий с большой высотой борта. Это достигается тем, что в способе отбортовки отверстий в листовой заготовке, включающем размещение на матрице листовой заготовки с предварительно выполненным отверстием, ее нагрев в зоне деформирования индуктором, установленным со стороны заготовки, и отбортовку пуансоном, в отличие от прототипа используют технологическую накладку, прижатую к заготовке по периметру со стороны наружной поверхности, имеющей отверстие, меньше, чем в заготовке, на две толщины технологической накладки, выполненной из более пластичного материала и установленной со стороны пуансона. При таком расположении и выполнении технологической накладки и индуктора происходит следующее. При движении пуансона вниз с усилием P сначала происходит отбортовка отверстия в технологической накладке, что предотвращает трение пуансона о кромки листовой заготовки. Кроме того, так как технологическая накладка выполнена из более пластичного материала толщиной, равной или большей толщины заготовки, и с отверстием, меньшим, чем в заготовке, на две толщины технологической накладки, она менее подвержена разрушению. В первоначальный момент происходит отгиб борта в отверстии технологической накладки, а это оказывает давление на торец отверстия листовой заготовки вдоль нее, что предотвращает разрушение отверстия по торцу самой листовой заготовки. Расположение индуктора со стороны листовой заготовки также влияет положительно на процесс деформирования, так как нагреву подвергается в первую очередь зона деформации листовой заготовки. Все это в совокупности позволяет осуществлять отбортовку отверстий с большой высотой борта в листовых заготовках из труднодеформируемых материалов. Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 представлен общий вид устройства для отбортовки отверстий в листовой заготовке; на фиг. 2 - то же после отбортовки. Реализацию способа осуществляют следующим образом. На матрицу 1 устанавливают листовую заготовку 2 с предварительно просеченным отверстием. Сверху на листовую заготовку устанавливают технологическую накладку 3 также с просеченным предварительно отверстием, меньшим, чем в заготовке, на две толщины технологической накладки, и выполненную из более пластичного материала с толщиной, равной или большей толщины листовой заготовки. После чего с наружной поверхности технологическую накладку прижимают с усилием F к листовой заготовке по периметру прижимом 4, выставляют пуансон 5 и включают индуктор 6, посредством которого листовая заготовка в зоне ее деформирования нагревается, и движением пуансона вниз с усилием P производят отбортовку отверстий. Предложенный способ был опробован на листовой заготовке из титанового сплава ВТ20 толщиной 1,0 мм. В качестве технологической накладки применен титановый сплав ОТ4 толщиной 1,5 мм. В листовой заготовке и технологической накладке были выполнены предварительные отверстия диаметрами 40 мм и 37 мм соответственно. Листовая заготовка подвергалась нагреву до 950 o C, а технологическая накладка - до 800 o C. При этом высота борта отверстия в листовой заготовке была получена размером 15 мм. В результате реализации данного способа были изготовлены детали с отбортовкой отверстий с большой высотой борта из труднодеформируемых материалов.

Формула изобретения

Способ отбортовки отверстий в листовой заготовке, включающий размещение на матрице листовой заготовки с предварительно выполненным отверстием, ее нагрев в зоне деформирования индуктором, установленным со стороны заготовки и отбортовку пуансоном, отличающийся тем, что используют технологическую накладку с предварительно выполненным в ней отверстием, размещают ее на листовой заготовке со стороны пуансона и прижимают к ней по периметру со стороны наружной поверхности, а отбортовку листовой заготовки осуществляют совместно с технологической накладкой, при этом технологическую накладку выполняют из более пластичного материала, чем материал листовой заготовки и толщиной, равной или превышающей толщину листовой заготовки, отверстие выполняют меньшим, чем в листовой заготовке на две толщины технологической накладки.

Похожие патенты:

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам отбортовки отверстий, и может быть использовано при изготовлении осесимметричных полых изделий с отверстием в донной части. Способ включает вырубку плоской кольцевой заготовки, последующую отбортовку отверстия до достижения предельно допустимой деформации на кромке отверстия. Затем удаляют упрочненный материал краевой части отверстия полуфабриката разверткой и осуществляют окончательную отбортовку до получения готового изделия. Расширяются технологические возможности. 2 ил.

Изобретение относится к области термической обработки и может быть использовано для изготовления сварного конуса на трубе, например, при производстве винтовых свай. Установка включает станину, на которой установлен с возможностью вращения посредством привода шпиндель, выполненный с возможностью размещения и фиксации внутри него трубной заготовки, механизм загиба секторов, установленный на шпинделе, режущий инструмент для раскроя секторов на конце трубной заготовки, сварочный инструмент для сварки секторов между собой с образованием конуса и механизм перемещений упомянутых инструментов. Использование изобретения позволяет упростить процесс изготовления конуса на трубе. 2 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к отбортовке отверстий в листовой заготовке, и может быть использовано в авиационной, судостроительной и других отраслях промышленности