RU2007243C1 - Method for manufacturing hollow parts - Google Patents

Abstract

FIELD: plastic metal working. SUBSTANCE: initially the blank material is tested to stretching to define the mean statistic elongation. The deformation localization coefficient through the material thickness K_δ is measured electrically. The semifinished product is preliminary stretched to dimensions in plane and through the height smaller than the corresponding dimensions of the finished article. Then the final stretching to required dimensions is performed. The pressing force during preliminary and final stretching is constant. The article dimensions are determined considering K_δ according to design relations. EFFECT: improved quality. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение касается обработки металлов давлением и относится к способам изготовления деталей вытяжкой из листовой заготовки. The invention relates to the processing of metals by pressure and relates to methods for manufacturing parts by drawing from a sheet blank.

Известен способ изготовления полых деталей из листовой заготовки, включающий определение коэффициента вытяжки, сравнение его с допустимым коэффициентом вытяжки, расчет количества операций, предварительно и окончательную вытяжку с прижимом (1). There is a method of manufacturing hollow parts from a sheet blank, including determining the drawing coefficient, comparing it with a permissible drawing coefficient, calculating the number of operations, preliminary and final drawing with a clip (1).

Целью изобретения является повышение степени деформирования при вытяжке деталей из стали повышенной прочности. The aim of the invention is to increase the degree of deformation when drawing parts from steel of high strength.

Указанная цель достигается тем, что первоначально осуществляют испытание материала заготовки на растяжение с определением среднестатического удлинения, эмпирически определяют K_δ -коэффициент локализации деформаций по толщине материала, в процессе предварительной вытяжки получают полуфабрикат с размерами в плане и по высоте, меньшими соответствующих размеров готовой детали, параметры детали для окончательной вытяжки определяют с использованием K_δ , а процент окончательной вытяжки производят с увеличением высоты и размеров в плане полуфабриката, при этом усилие прижима в процессе окончательной и предварительной вытяжки постоянно. Размеры D-закругленных участков в плане детали для окончательной вытяжки, h_угл. - прирост высоты упомянутой детали определяют из следующих соотношений
D= K_δ˙d_{пр.выт.угл.};
h_угл=

sinβ, где d_{пр.выт.угл} - диаметр закругленного участка полуфабриката;
β - угол наклона стенки готовой детали.This goal is achieved by initially testing the material of the workpiece in tension to determine the average static elongation, empirically determine the K _δ localization strain coefficient by the thickness of the material, in the process of preliminary drawing receive a semi-finished product with dimensions in plan and height smaller than the corresponding dimensions of the finished part, the parameters of the part for final drawing are determined using K _δ , and the percentage of final drawing is made with increasing height and dimensions in terms of the sludge product, while the clamping force in the process of final and preliminary drawing is constant. Dimensions of D-rounded sections in terms of parts for final drawing, h _ang . - the increase in height of said part is determined from the following relations
D = K _δ ˙d _a.s. ;
h _angle =

sinβ, where d _{av. el. angle} is the diameter of the rounded portion of the semi-finished product;
β is the angle of inclination of the wall of the finished part.

При испытании материала заготовки на растяжение величину удлинения фиксируют в момент образования линий скольжения и микротрещин на кромке образца. When testing the workpiece material under tension, the elongation is fixed at the moment of formation of the slip lines and microcracks on the edge of the sample.

На фиг. 1 показан штамп для реализации способа; на фиг. 2 - вид в плане на заготовку 1. In FIG. 1 shows a stamp for implementing the method; in FIG. 2 is a plan view of the blank 1.

Штамп содержит матрицу 2, прижим 3, пуансон 4. Цифрой 5 указана деталь после окончательной вытяжки; d_{пр.выт.угл.} - диаметр закругленного участка полуфабриката после предварительной вытяжки. В данном случае радиус в угловой зоне сопрягаемых сторон вытянутого прямоугольного полуфабриката R - расчетный радиус (фиг. 2); к_δ - коэффициент локализации деформаций по толщине материала.The stamp contains a matrix 2, a clamp 3, a punch 4. The number 5 indicates the part after final drawing; d _pr. - the diameter of the rounded section of the semi-finished product after preliminary drawing. In this case, the radius in the corner zone of the mating sides of the elongated rectangular semi-finished product R is the calculated radius (Fig. 2); to _δ is the strain localization coefficient over the thickness of the material.

Коэффициент K_δ определяется экспериментально для той или иной марки стали. Для этого вырубают образцы в количестве 8-10 штук и наносят на образец риски с шагом 5 мм на базе 80 мм для определения относительного удлинения δ_и. Испытания проводят на разрывной машине на растяжение до появления на кромках образца линий скольжения и микротрещин (потери устойчивости при локализации деформаций по толщине на кромке образца). Во время появления линий скольжения и микротрещин испытательную машину останавливают и фиксируют процент относительного удлинения δ_и. Проводятся испытания 8-10 образцов из требуемого материала стали повышенной прочности и находится среднестатическое значение δ_и . Так для стали 08ГСЮТ среднестатическое значение δ_и до появления на образце характерных линий скольжения и микротрещин при испытании на растяжение равно 12% , тогда коэффициент K_δ = 1,12.The coefficient K _{δ is} determined experimentally for a particular steel grade. To do this, cut samples in the amount of 8-10 pieces and apply risks to the sample in increments of 5 mm on the basis of 80 mm to determine the relative elongation δ _and . Tests are carried out on a tensile tensile testing machine until slip lines and microcracks appear on the edges of the specimen (loss of stability when localizing deformations along the thickness at the edge of the specimen). During the appearance of slip lines and microcracks, the test machine is stopped and the percentage of elongation δ _{and is} fixed. Tests of 8-10 samples of the required steel material of increased strength are carried out and the average statistical value δ _{and is found} . So for 08GSSUT steel, the average statistical value of δ _and before the appearance of characteristic slip lines and microcracks on the sample during tensile testing is 12%, then the coefficient K _δ = 1.12.

Таким образом, деформации после предварительной вытяжки на детали окончательной вытяжки - деформации сжатия, полученные при предварительной вытяжке, нейтрализуются деформацией растяжения от касательных растягивающих напряжений окончательной вытяжки, что благоприятно способствует целостности детали и качества. Thus, deformations after preliminary drawing on the final drawing part — compression deformations obtained during the preliminary drawing are neutralized by tensile strain from the tangential tensile stresses of the final drawing, which favorably contributes to the integrity of the part and quality.

Использование предлагаемого способа вытяжки деталей из листовой заготовки позволяет увеличить степень деформации детали из стали повышенной прочности более, чем допускают коэффициент вытяжки, что ведет к экономии металла. (56) Романовский В. П. "Справочник по холодной штамповке". Машиностроение, 1971, стр. 192-193.  Using the proposed method of extracting parts from a sheet billet, it is possible to increase the degree of deformation of a part made of high-strength steel more than the drawing coefficient allows, which leads to metal savings. (56) Romanovsky V.P. "Handbook of cold stamping." Engineering, 1971, pp. 192-193.

Claims (3)

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ ДЕТАЛЕЙ из листовой заготовки, включающий определение коэффициента вытяжки, расчет количества операций, предварительную и окончательную вытяжки с прижимом, отличающийся тем, что, с целью повышения степени деформирования при вытяжке деталей из стали повышенной прочности, первоначально осуществляют испытание материала заготовки на растяжение с определением среднестатистического удлинения, зампирически определяют K_δ - коэффициент локализации деформаций по толщине материала, в процессе предварительной вытяжки получают полуфабрикат с размерами в плане и по высоте, меньшими соответствующих размеров готовой детали, параметры детали для окончательной вытяжки определяют с использованием K_δ, а процесс окончательной вытяжки производят с увеличением высоты и размеров в плане полуфабриката, при этом усилие прижима в процессе окончательной и предварительной вытяжек постоянно.1. METHOD FOR PRODUCING HOLLOW PARTS from a sheet blank, including determining the drawing ratio, calculating the number of operations, preliminary and final drawing with a clip, characterized in that, in order to increase the degree of deformation when drawing parts from high-strength steel, they initially test the workpiece material for tension with the definition of the average elongation, empirically determine K _δ is the strain localization coefficient along the thickness of the material in the process of preliminary stretching LCDs receive a semi-finished product with dimensions in plan and height smaller than the corresponding dimensions of the finished part, the parameters of the part for final drawing are determined using K _δ , and the final drawing process is performed with an increase in height and size in terms of the semi-finished product, while the pressing force in the final and pre-hoods constantly. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что размеры D закругленных участков в плане детали для окончательной вытяжки и h_угл - прирост высоты упомянутой детали определяют из следующих соотношений
D = K_δ˙d_{пp.выт.угл} ;
h_угл=

sinβ ,
где d_{пp.выт.угл} - диаметр закругленных участков полуфабриката;
β - угол наклона стенки готовой детали.2. The method according to p. 1, characterized in that the dimensions D of the rounded sections in the plan of the part for final drawing and h _angle — the increase in height of the said part is determined from the following relations
D = K _δ ˙d _approx .
h _angle =

sinβ
where d _{approx. el. angle} - the diameter of the rounded sections of the semi-finished product;
β is the angle of inclination of the wall of the finished part. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что при испытании материала заготовки на растяжение величину удлинения фиксируют в момент образования линий скольжения и микротрещин на кромке образца.  3. The method according to PP. 1 and 2, characterized in that when testing the material of the workpiece in tension, the elongation is fixed at the time of formation of the slip lines and microcracks on the edge of the sample.

Images