RU2620219C2 - Method of drawing thin-wall products of complex form - Google Patents
Method of drawing thin-wall products of complex form Download PDFInfo
- Publication number
- RU2620219C2 RU2620219C2 RU2016103351A RU2016103351A RU2620219C2 RU 2620219 C2 RU2620219 C2 RU 2620219C2 RU 2016103351 A RU2016103351 A RU 2016103351A RU 2016103351 A RU2016103351 A RU 2016103351A RU 2620219 C2 RU2620219 C2 RU 2620219C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- workpiece
- technological
- thin
- transition
- mandrel
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
- B21D22/20—Deep-drawing
- B21D22/21—Deep-drawing without fixing the border of the blank
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки листовых металлов давлением и может быть использовано для изготовления тонкостенных изделий сложной формы при мелкосерийном и единичном производстве.The invention relates to the field of sheet metal forming and can be used for the manufacture of thin-walled products of complex shape in small-scale and single production.
Известен способ вытяжки оболочек сложного профиля, при котором исходную заготовку устанавливают на профильную оправку и воздействуют на заготовку деформирующими роликами с разделением деформации между роликами на несколько очагов путем их радиального смещения при равенстве радиальных усилий на величину, которую устанавливают в зависимости от механических свойств стали заготовки, радиуса рабочего профиля ролика и толщины заготовки. Воздействие на заготовку осуществляют роликами с различным радиусом рабочей поверхности, при этом формирование окончательного профиля заготовки выполняют роликом с наименьшим радиусом (Патент RU №2343035 С2. Способ ротационной вытяжки оболочек сложного профиля. - МПК: B21D 22/16. - 10.01.2009).There is a method of drawing shells of a complex profile, in which the initial billet is mounted on a profile mandrel and exposed to the workpiece by deforming rollers with the separation of deformation between the rollers into several foci by radial displacement with equal radial forces by an amount that is set depending on the mechanical properties of the workpiece steel, the radius of the working profile of the roller and the thickness of the workpiece. The impact on the workpiece is carried out by rollers with different radiuses of the working surface, while the formation of the final profile of the workpiece is performed by a roller with the smallest radius (Patent RU No. 2343035 C2. Method of rotational drawing of shells of a complex profile. - IPC: B21D 22/16. - 10.01.2009).
Известен способ изготовления тонкостенных оболочек сложной формы путем многопереходной давильной обработки листовой заготовки, зафиксированной на оправе, при продольном перемещении давильного инструмента, и формообразование проводят одновременно двумя давильными роликами, черновым и чистовым. Причем черновой ролик настраивают с опережением движения относительно чистового, а траектории движения роликов задают отдельно для каждого ролика с учетом температурных деформаций от нагрева оправы на предыдущем переходе (Патент RU №2511166 C1. Способ изготовления тонкостенных оболочек сложной формы. - МПК: B21D 22/16, B21D 51/16. - 10.04.2014). Данный способ принят за прототип.A known method of manufacturing thin-walled shells of complex shape by multi-jaw pressure processing of a sheet billet fixed on a frame with longitudinal movement of the pressure tool, and shaping is carried out simultaneously by two pressure rollers, roughing and finishing. Moreover, the draft roller is set ahead of the movement relative to the finishing one, and the trajectories of the rollers are set separately for each roller, taking into account temperature deformations from heating of the frame at the previous transition (Patent RU No. 2511166 C1. Method for manufacturing thin-walled shells of complex shape. - IPC: B21D 22/16 B21D 51/16. - 04/10/2014). This method is adopted as a prototype.
Недостатком известных способов является ограниченность процесса вытяжки тонкостенных изделий сложной формы.A disadvantage of the known methods is the limited process of drawing thin-walled products of complex shape.
Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является возможность вытяжки тонкостенных изделий сложной формы при мелкосерийном и единичном производстве.The main task, to the solution of which the claimed technical solution is directed, is the possibility of drawing thin-walled products of complex shape in small-scale and single-unit production.
Техническим результатом, достигаемым заявляемым техническим решением, является расширение возможности вытяжки тонкостенных изделий сложной формы при мелкосерийном и единичном производстве.The technical result achieved by the claimed technical solution is to expand the ability to extract thin-walled products of complex shape in small-scale and single production.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе вытяжки тонкостенных изделий сложной формы, включающем многопереходную давильную обработку плоской тонколистовой заготовки, зафиксированной на профильной оправке, соответствующей сложной форме тонкостенного изделия, продольным перемещением давильной головки, выполненной с радиусом сопряжения рабочих поверхностей, и радиальным смещением относительно оправки согласно предложенному техническому решению,The specified technical result is achieved by the fact that in the known method of drawing thin-walled products of complex shape, including multi-jaw pressing processing of a flat sheet preform fixed on a profile mandrel corresponding to the complex shape of a thin-walled product, longitudinal movement of the pressure head made with the radius of mating of the working surfaces, and radial displacement regarding the mandrel according to the proposed technical solution,
для многопереходной давильной обработки плоской тонколистовой заготовки используют технологические пластины с габаритами, по крайней мере, не меньшими размеров заготовки, и толщиной, зависимой от пластичности материала заготовки и радиуса сопряжения рабочих поверхностей давильной головки, выполненных с отверстиями, последними пластины устанавливают на профильной оправке пакетом высотой, равной глубине вытяжки изделия, и многопереходную давильную обработку плоской тонколистовой заготовки ведут вытяжкой на оправке с образованием на периферии заготовки плоского кругового участка путем разглаживания на технологических пластинах образующихся гофр радиальными смещениями давильной головки от периферии заготовки к центру и обратно с прерыванием процесса вытяжки заготовки между переходами для удаления из пакета очередной технологической пластины и выполнения следующего перехода вытяжки заготовки, для чего первым переходом получают частично деформированную заготовку с заданной глубиной вытяжки и плоским периферийным участком, а каждым последующим переходом вытяжку заготовки выполняют на глубину, равную толщине ранее удаленной технологической пластины, с разглаживанием гофров на периферийном участке;For multi-jaw pressure processing of a flat sheet blank, technological plates are used with dimensions of at least not less than the size of the workpiece and a thickness depending on the plasticity of the workpiece material and the radius of mating of the working surfaces of the press head made with holes, the last plates being installed on the profile mandrel with a package of height equal to the depth of the product’s drawing, and multi-jaw pressing processing of a flat sheet preform is carried out by a hood on a mandrel with the formation of n the periphery of the workpiece of a flat circular section by smoothing the corrugations formed on the technological plates with radial displacements of the press head from the periphery of the workpiece to the center and back, interrupting the process of drawing the workpiece between the transitions to remove another technological plate from the package and perform the next transition of the workpiece drawing, for which the first transition is partially obtained a deformed workpiece with a given drawing depth and a flat peripheral section, and with each subsequent transition stretching ku workpiece operate at a depth equal to the thickness of the plate before the remote process, with smoothing of the corrugations on the peripheral portion;
отверстия в технологических пластинах соответствуют профилю сечения оправки на уровне выполняемого перехода вытяжки заготовки;holes in the technological plates correspond to the cross-sectional profile of the mandrel at the level of the transition of the workpiece hood;
многопереходную давильную обработку плоской тонколистовой заготовки выполняют виброударным инструментом.multi-jaw pressure processing of a flat sheet blank is performed with a vibro-impact tool.
Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного способа вытяжки тонкостенных изделий сложной формы, отсутствуют. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».The analysis of the prior art by the applicant made it possible to establish that there are no analogues that are characterized by sets of features identical to all the features of the claimed method for drawing thin-walled products of complex shape. Therefore, the claimed technical solution meets the condition of patentability "novelty."
Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявляемого технического решения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».The search results for known solutions in the art in order to identify features that match the distinctive features of the prototype of the features of the claimed technical solution have shown that they do not follow explicitly from the prior art. From the prior art determined by the applicant, the influence of the transformations provided for by the essential features of the claimed technical solution on the achievement of the specified technical result is not revealed. Therefore, the claimed technical solution meets the condition of patentability "inventive step".
Заявленное техническое решение может быть реализовано на любом предприятии машиностроения из общеизвестных материалов и принятой технологии. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».The claimed technical solution can be implemented at any engineering enterprise from well-known materials and accepted technology. Therefore, the claimed technical solution meets the condition of patentability "industrial applicability".
На фиг. 1 показана схема 1-го перехода вытяжки тонкостенного изделия; на фиг. 2 - то же, с последним переходом; на фиг. 3 - вид с торца.In FIG. 1 shows a diagram of the 1st transition of the hood of a thin-walled product; in FIG. 2 - the same, with the last transition; in FIG. 3 - end view.
Сущность предлагаемого способа вытяжки тонкостенного изделия сложной формы заключается в том, что для вытяжки плоской тонколистовой заготовки 1 толщиной b наряду с профильной оправкой 2, соответствующей сложной форме изделия, используют технологические пластины 3 с габаритами, по крайней мере, не меньшими размеров заготовки 1, и толщиной t, зависимой от пластичности στ материала заготовки 1 и радиуса r сопряжения рабочих поверхностей давильной головки 4, выполненные с отверстиями, последними технологические пластины 3 устанавливаются на профильной оправке 2 пакетом высотой h, равной глубине вытяжки тонкостенного изделия (Фиг. 1). Вытяжку тонкостенных изделий сложной формы выполняют путем многопереходной давильной обработки плоской тонколистовой заготовки 1, зафиксированной на профильной оправке 2 с помощью прижима 5, виброударным инструментом с закрепленной на нем давильной головкой 4, выполненной с радиусом r сопряжения рабочих поверхностей. Вытяжку тонкостенного изделия ведут движениями давильной головки 4 вдоль профильной оправки 2 и радиальными смещениями от периферии заготовки 1 к центру и обратно с образованием на периферии заготовки 1 кругового участка 6 с разглаживанием на технологических пластинах 3 гофр, образовавшихся на круговом участке 6 заготовки 1 в процессе вытяжки, с прерыванием процесса вытяжки между переходами для удаления из пакета очередной технологической пластины 3 и выполнения следующего перехода вытяжки (Фиг. 2). Отверстия в технологических пластинах 3 соответствуют профилю сечения оправки 2 на уровне выполняемого перехода вытяжки заготовки. Для этого первым переходом получают частично деформированную заготовку 1 с заданной глубиной вытяжки и плоским периферийным участком 6, а каждым последующим переходом выполняют вытяжку заготовки 1 на глубину, равную толщине t удаленной технологической пластины 3, с разглаживанием гофров на периферийном круговом участке 6 заготовки 1 изделия (Фиг. 3).The essence of the proposed method of drawing a thin-walled product of complex shape is that for drawing a
Пример осуществления вытяжки тонкостенного изделия сложной формыAn example of the implementation of the extraction of thin-walled products of complex shape
Вытяжку тонкостенного изделия коробчатой формы с габаритами 40×40×20 мм осуществляли на токарном станке давильной обработкой плоской тонколистовой заготовки 1 из алюминиевого сплава марки Д16М толщиной b=1,5 мм на оправке 2 с прямоугольным профилем в поперечном сечении, соответствующей коробчатой форме изделия, закрепленной на планшайбе 7 с возможностью поворота в том или другом направлении вращения. Давильную обработку заготовки 1 выполняли за пять переходов давильной головкой 4 диаметром 15 мм с радиусом сопряжения рабочих поверхностей r=3 мм посредством виброударного инструмента, например вибромолотка, с частотой ударов f=100 Гц, перемещением давильной головки 4 вдоль оправки 2 и радиальным смещением ее от периферии заготовки 1 к центру и обратно с образованием на периферии заготовки 1 кругового участка 6. Для давильной обработки заготовки 1 использовали технологические пластины 3 из стали марки Ст20 с габаритами, по крайней мере, не меньшими размеров заготовки 1, и толщиной t=4 мм, выбранной в зависимости от пластичности στ материала заготовки 1 и радиуса r сопряжения рабочих поверхностей давильной головки 4. Технологические пластины 3 были выполнены с отверстиями, соответствующими профилю сечения оправки 2, причем на уровне каждого последующего перехода вытяжки, которыми технологические пластины 3 устанавливались на профильной оправке 2 пакетом высотой h=4 мм × 4=16 мм, затем последовательно удалялись с оправки 2 по мере выполнения переходов. Технологические пластины 3 были закреплены на планшайбе 7 токарного станка с помощью быстросъемных стяжных элементов 8. Перед давильной обработкой плоской тонколистовой заготовки 1 последнюю фиксировали на торце профильной оправки 2 прижимом 5, установленным в шпинделе задней бабки токарного станка, с усилием Р давления на заготовку 1, обеспечивающим устойчивое положение плоской тонколистовой заготовки 1 на торце профильной оправки 2 от смещения под воздействием крутящего момента, вызываемого силами трения при давильной обработке заготовки 1. Вытяжку вели на профильной оправке 2 с образованием на периферии заготовки 1 плоского кругового участка 6 путем разглаживания на технологических пластинах 3 образующихся гофр радиальными смещениями давильной головки 4 от периферии заготовки 1 к центру и обратно, что позволяло концентрировать массу материала для продольной вытяжки заготовки 1. Вытяжку заготовки 1 вели с прерыванием процесса между переходами для удаления из пакета очередной технологической пластины 3, во время которого прижим 5 отводили от заготовки 1, последнюю снимали с оправки 2, затем разъединяли стяжные элементы 8 и удаляли очередную технологическую пластину 3. Затем оставшийся пакет технологических пластин 3 закрепляли стяжными элементами 8, на оправку 2 устанавливали заготовку 1 и поджимали прижимом 5, после чего выполняли следующий переход вытяжки изделия. При этом первым переходом получили частично деформированную заготовку 1 с определенной глубиной вытяжки и плоским периферийным участком 6. Каждым последующим переходом вытяжку заготовки 1 выполняли на глубину 4 мм, равную толщине t=4 мм ранее удаленной технологической пластины 3, с разглаживанием на следующей технологической пластине 3 гофров, образующихся на периферийном участке 6 в процессе вытяжки. Разглаживание гофров на последнем переходе вытяжки выполняли на планшайбе 7 токарного станка.An extrusion of a thin-walled box-shaped product with dimensions of 40 × 40 × 20 mm was carried out on a lathe by pressing processing of a flat sheet blank 1 of an aluminum alloy of grade D16M with a thickness of b = 1.5 mm on a
Предложенная технология вытяжки не требует дорогостоящего оборудования и позволит более эффективно изготавливать тонкостенные изделия сложной формы в мелкосерийном и единичном производствах.The proposed hood technology does not require expensive equipment and will allow more efficient to produce thin-walled products of complex shape in small-scale and single production.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016103351A RU2620219C2 (en) | 2016-02-02 | 2016-02-02 | Method of drawing thin-wall products of complex form |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016103351A RU2620219C2 (en) | 2016-02-02 | 2016-02-02 | Method of drawing thin-wall products of complex form |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016103351A RU2016103351A (en) | 2016-07-20 |
RU2620219C2 true RU2620219C2 (en) | 2017-05-23 |
Family
ID=56413414
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016103351A RU2620219C2 (en) | 2016-02-02 | 2016-02-02 | Method of drawing thin-wall products of complex form |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2620219C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2685832C1 (en) * | 2018-05-07 | 2019-04-23 | Виктор Васильевич Леонтьев | Method of forming hollow thin-wall parts of complex shape |
RU2688041C1 (en) * | 2018-04-23 | 2019-05-17 | Виктор Васильевич Леонтьев | Method for deep drawing thin-walled parts of complex shape and matrix for its implementation |
RU2691016C1 (en) * | 2018-06-26 | 2019-06-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Device for drawing cylindrical shells from sheet metals with plane anisotropy of mechanical properties |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB792242A (en) * | 1953-06-24 | 1958-03-26 | Kellver A G | Method of and apparatus for manufacturing seamless hollow parts open at one end |
SU804086A1 (en) * | 1979-03-21 | 1981-02-15 | Birkin Vladimir | Die for multiimpression drawing during one stroke of punch |
RU2451572C1 (en) * | 2011-04-26 | 2012-05-27 | Владимир Павлович Серёдкин | Method of producing sleeves from sheet material |
RU2511166C1 (en) * | 2012-09-07 | 2014-04-10 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" | Method of producing thin-wall complex-shape shells |
-
2016
- 2016-02-02 RU RU2016103351A patent/RU2620219C2/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB792242A (en) * | 1953-06-24 | 1958-03-26 | Kellver A G | Method of and apparatus for manufacturing seamless hollow parts open at one end |
SU804086A1 (en) * | 1979-03-21 | 1981-02-15 | Birkin Vladimir | Die for multiimpression drawing during one stroke of punch |
RU2451572C1 (en) * | 2011-04-26 | 2012-05-27 | Владимир Павлович Серёдкин | Method of producing sleeves from sheet material |
RU2511166C1 (en) * | 2012-09-07 | 2014-04-10 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" | Method of producing thin-wall complex-shape shells |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2688041C1 (en) * | 2018-04-23 | 2019-05-17 | Виктор Васильевич Леонтьев | Method for deep drawing thin-walled parts of complex shape and matrix for its implementation |
RU2685832C1 (en) * | 2018-05-07 | 2019-04-23 | Виктор Васильевич Леонтьев | Method of forming hollow thin-wall parts of complex shape |
RU2691016C1 (en) * | 2018-06-26 | 2019-06-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Device for drawing cylindrical shells from sheet metals with plane anisotropy of mechanical properties |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016103351A (en) | 2016-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2468884C2 (en) | Method of making rings | |
RU2620219C2 (en) | Method of drawing thin-wall products of complex form | |
KR101188605B1 (en) | A Manufacturing method for profiled ring used of semi-finished ring rolling machine | |
RU2638605C2 (en) | Method for manufacturing thin-walled shells of complex form | |
RU2685832C1 (en) | Method of forming hollow thin-wall parts of complex shape | |
JP4639089B2 (en) | Method for manufacturing ring with inner peripheral projection made of hollow metal tube | |
RU2639202C2 (en) | Method for drawing hollow cylindrical articles and drawing machine for its implementation | |
US9566641B2 (en) | Forging apparatus | |
RU2688041C1 (en) | Method for deep drawing thin-walled parts of complex shape and matrix for its implementation | |
CN105382162A (en) | Upsetting stretching method of annular billet preformed through hollow ingot | |
RU2644091C2 (en) | Method for rolling parts with curvilinear surface | |
RU2673591C1 (en) | Method of manufacturing steel thin-wall axisymmetric vessels | |
RU2623567C1 (en) | Method of rolling parts with curvilinear surface | |
RU2471585C1 (en) | Method of making thin-wall asymmetric bicurvature shells with flange | |
JP5920129B2 (en) | Hollow material rolling process | |
RU2791478C1 (en) | Method for producing thin-walled spherical shells | |
RU2700225C2 (en) | Method of rotary drawing of thin-walled article (versions) | |
SU1761349A1 (en) | Method of manufacturing axisymmetric parts | |
RU2460605C1 (en) | Manufacturing method of covers with local bosses | |
RU2686503C1 (en) | Method for combined pipe ends upsetting | |
RU2708806C1 (en) | Method of rotary drawing of thin-walled article | |
WO2017116375A1 (en) | A die assembly for forming sheet metal at a single stroke with a single press and a line system integrated therewith | |
JP2009166133A (en) | Method for manufacturing cylindrical shaft | |
RU2631997C1 (en) | Method of producing polygonal pipe of low-ductile steel | |
US10369612B2 (en) | Method and system for producing ring-shaped member for vehicle, and synchronizer ring |