RU2769797C1 - Способ отбортовки тонкостенных осесимметричных конических деталей - Google Patents
Способ отбортовки тонкостенных осесимметричных конических деталей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2769797C1 RU2769797C1 RU2021106245A RU2021106245A RU2769797C1 RU 2769797 C1 RU2769797 C1 RU 2769797C1 RU 2021106245 A RU2021106245 A RU 2021106245A RU 2021106245 A RU2021106245 A RU 2021106245A RU 2769797 C1 RU2769797 C1 RU 2769797C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- workpiece
- thickness
- radius
- deformation
- flanging
- 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
- B21D19/00—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes
- B21D19/08—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes by single or successive action of pressing tools, e.g. vice jaws
- B21D19/10—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes by single or successive action of pressing tools, e.g. vice jaws working inwardly
-
- 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
- B21D22/22—Deep-drawing with devices for holding the edge of the blanks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу отбортовки конической заготовки. Осуществляют деформирование заготовки сначала в зоне ее большего диаметра и затем в зоне ее меньшего диаметра. При этом деформирование осуществляют со среднеинтегральной деформацией по длине образующей заготовки, рассчитанной по математическому выражению, приведенному в формуле изобретения. В результате изготавливают деталь заданной переменной толщины, увеличивающейся от элементов большего диаметра к меньшему диаметру. 1 ил., 1 пр.
Description
Изобретение относится к холодной листовой штамповке, в частности к формообразованию тонкостенных осесимметричных оболочек, и может быть использовано при изготовлении крупногабаритных тонкостенных деталей на прессах двойного действия.
Известна конструкция устройства для формообразования тонкостенных сужающихся оболочек из полой конической заготовки путем ее раздачи и растяжения при удерживании заготовки за фланец со стороны большого открытого торца (Исаченков Е.И. штамповка резиной и жидкостью. М.: Машиностроение, 1967, рис. 172а).
Недостаток этого устройства в том, что оно не обеспечивает получение толщины готовой детали переменной от большего ее значения в зоне элементов меньшего диаметра и меньшим значением в зоне элементов большего диаметра.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому, которое принято за прототип, является устройство для раздачи с растяжением полой конической заготовки, состоящее из пуансона для раздачи, матрицы, прижима, выталкивателя и подкладной плиты (АС СССР №1748905 МПК B21D 22/30 опуб. 23.07.1992, бюл. №27). В результате того, что после раздачи конической заготовки, ее меньший торец зажимается инструментом и заготовка дополнительно растягивается в осевом направлении, точность обводов штампованной детали значительно увеличивается.
Недостаток известного устройства заключается в том, что при окончательном растяжении заготовки происходит неравномерное утонение заготовок вдоль ее образующей. Элементы заготовки, прилегающие к большему торцу, имеют большую площадь поперечного сечения. Осевые растягивающие напряжения в этих элементах имеют меньшую величину, и заготовка меньше утоняется. При переходе к меньшему торцу площадь поперечного сечения заготовки уменьшается (иногда в 2-3 раза), что приводит к росту величины утонения. Полученная деталь имеет переменную толщину, меньше чем толщина заготовки и изменяющейся от большего ее значения в зоне элементов большего диаметра к меньшему в зоне элементов меньшего диаметра.
Задачей изобретения является повышение качества штампованной детали в результате достижения необходимого переменного распределения толщины стенки вдоль ее образующей, повышение коэффициента использования материала.
Задача решается за счет того, что способ формообразования тонкостенных осесимметричных деталей из конических заготовок, согласно изобретению, создает дополнительные растягивающие напряжения в тангенциальном направлении, которые обеспечивают в элементах большего диаметра дополнительное утонение заготовки.
На рисунке 1 представлена схема устройства для отбортовки, предназначенного для достижения поставленной задачи.
Оно состоит из матрицы 1, прижима 2, пуансона 3, с расположенной в нем заготовкой 4 и уже полученной после формообразования деталью 5.
Устройство работает следующим образом.
Осесимметричная коническая заготовка 4 неподвижно зажимается по плоскому фланцу прижимом 2 к матрице 1 и деформируется сначала в зоне большего диаметра и только в конце процесса в зоне меньшего диаметра благодаря разным углам наклона образующих конических частей пуансона 3 и заготовки 4
Представим изменения заданной толщины детали в виде линейной функции:
Подставим (1) в (2) в безразмерном виде и получим:
В реальных процессах деформирования значения технологически возможной толщины детали зависит от основных факторов: размеров и формы заготовки, соотношения напряжений, коэффициента анизотропии трансверсально-изотропного тела и может быть представлено в виде уравнения связи, когда меридиональные напряжения малы [уч. пособие «Проектирование технологических процессов формообразования тонкостенных осесимметричных деталей летательных аппаратов», Самара, Самаре, гос. аэрокосмический ун-т, 2014. - 144 с. Демьяненко Е.Г., Попов И.П.]:
Приняв в первом приближении:
После подстановки (5), (6) в (4) имеем:
Представим радиус заготовки в виде линейной функции:
Здесь параметр «b» следует выбрать, чтобы относительная технологично возможная толщина была наилучшим образом приближена к заданной относительной толщине детали (3).
Для этого используем условие минимизации между заданной относительной толщиной (1) и технологически возможной относительной толщиной детали (7) в виде их квадратичной разницы по всему очагу деформирования.
После подстановки (8), (7), (3) в (9) получим:
Возьмем частную производную по «b» и выразив ее найдем:
Длину заготовки находим по формуле:
Ее значения находим из условия, что длина каждого элемента деформируется на половину тангенциальной деформации с противоположным знаком и равной деформацией по толщине.
Длина заготовки с учетом (12), (13) равна:
Угол наклона заготовки находим:
Пример:
Определить угол заготовки и радиус кромки заготовки для детали с размерами:
По формуле (13) находим:
Угол конусности заготовки:
Расчет относительно заданной и относительно возможной толщины по выше предложенным зависимостям и исходным данным, позволяет сделать вывод, что максимальная погрешность между относительно заданной и относительно возможной толщинами не превышает 2,5%.
Claims (13)
- Способ отбортовки конической заготовки, включающий деформирование заготовки сначала в зоне ее большего диаметра и затем в зоне ее меньшего диаметра, отличающийся тем, что деформирование осуществляют со среднеинтегральной деформацией по длине образующей заготовки, равной
- где μ - коэффициент анизотропии трансверсально-изотропного тела;
- b - коэффициент пропорциональности радиуса заготовки;
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021106245A RU2769797C1 (ru) | 2021-03-10 | 2021-03-10 | Способ отбортовки тонкостенных осесимметричных конических деталей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021106245A RU2769797C1 (ru) | 2021-03-10 | 2021-03-10 | Способ отбортовки тонкостенных осесимметричных конических деталей |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2769797C1 true RU2769797C1 (ru) | 2022-04-06 |
Family
ID=81076171
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021106245A RU2769797C1 (ru) | 2021-03-10 | 2021-03-10 | Способ отбортовки тонкостенных осесимметричных конических деталей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2769797C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1748905A1 (ru) * | 1989-11-21 | 1992-07-23 | Самарский авиационный институт им.акад.С.П.Королева | Способ штамповки тонкостенных осесимметричных изделий |
RU107083U1 (ru) * | 2011-02-25 | 2011-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Штамп для изготовления осесимметричных полых изделий вытяжкой и отбортовкой |
RU2442672C2 (ru) * | 2009-12-31 | 2012-02-20 | Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" | Способ вытяжки сложной крупногабаритной детали (варианты) |
WO2013139731A1 (de) * | 2012-03-22 | 2013-09-26 | Allgaier Werke Gmbh | Vorrichtung und verfahren zum bearbeiten eines werkstückes aus metall, insbesondere zum herstellen eines topfförmigen bauteils für die automobilindustrie und ein solches werkstück |
-
2021
- 2021-03-10 RU RU2021106245A patent/RU2769797C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1748905A1 (ru) * | 1989-11-21 | 1992-07-23 | Самарский авиационный институт им.акад.С.П.Королева | Способ штамповки тонкостенных осесимметричных изделий |
RU2442672C2 (ru) * | 2009-12-31 | 2012-02-20 | Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" | Способ вытяжки сложной крупногабаритной детали (варианты) |
RU107083U1 (ru) * | 2011-02-25 | 2011-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Штамп для изготовления осесимметричных полых изделий вытяжкой и отбортовкой |
WO2013139731A1 (de) * | 2012-03-22 | 2013-09-26 | Allgaier Werke Gmbh | Vorrichtung und verfahren zum bearbeiten eines werkstückes aus metall, insbesondere zum herstellen eines topfförmigen bauteils für die automobilindustrie und ein solches werkstück |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Fu et al. | Micro-scaled progressive forming of bulk micropart via directly using sheet metals | |
Dhaiban et al. | Finite element modeling and experimental results of brass elliptic cups using a new deep drawing process through conical dies | |
Singh et al. | Prediction of earing defect and deep drawing behavior of commercially pure titanium sheets using CPB06 anisotropy yield theory | |
Kacem et al. | Occurrence and effect of ironing in the hole-flanging process | |
CN104010744B (zh) | 圆锥形金属管材的扭转强塑性加工方法 | |
Zheng et al. | Study on size effect affected progressive microforming of conical flanged parts directly using sheet metals | |
Meng et al. | Deformation characteristic and geometrical size effect in continuous manufacturing of cylindrical and variable-thickness flanged microparts | |
US7308814B2 (en) | Method for perforating a sheet | |
EP1648633A1 (en) | Forging method forged product and forging apparatus | |
Movahedinia et al. | An investigation on flaring process of thin-walled tubes using multistage single point incremental forming | |
Tekkaya | Metal forming | |
Hezam et al. | Development of a new process for producing deep square cups through conical dies | |
RU2769797C1 (ru) | Способ отбортовки тонкостенных осесимметричных конических деталей | |
Kupchuk et al. | Development of the technological process of forming rings from sheet samples by stamping rollers and rotary hood | |
Brabie et al. | Minimization of sheet thickness variation and other defects of mini drawn parts using a blank holder plate made from concentric rings | |
RU2687431C1 (ru) | Способ расширения отверстия, формовочный инструмент и формованное изделие | |
Silva et al. | Hole-flanging by single point incremental forming | |
RU2363558C1 (ru) | Способ фасонной обрезки концов трубок | |
RU2545863C2 (ru) | Способ многооперационной вытяжки коробчатой детали из листовой заготовки | |
RU2461436C1 (ru) | Способ изготовления тонкостенных корпусов переменного сечения | |
Fazli et al. | Parameter study of the axisymmetric hydromechanical deep drawing process | |
RU2323795C2 (ru) | Способ формообразования деталей двоякой кривизны и универсальный штамп для его осуществления | |
CN114160615B (zh) | 一种使用可变压边方式的双曲率弯曲装置的方法 | |
RU2491144C2 (ru) | Способ изготовления полых цилиндрических изделий | |
RU2580269C1 (ru) | Устройство для отбортовки и формовки тонкостенной конической заготовки |