RU2208492C2

RU2208492C2 - Method for making hollow parts with branches

Info

Publication number: RU2208492C2
Application number: RU2001103396A
Authority: RU
Inventors: А.Д. Комаров; В.А. Барвинок; В.К. Моисеев; О.П. Смагина; А.А. Шаров; С.К. Шалин
Original assignee: Самарский государственный аэрокосмический университет им. С.П. Королева
Priority date: 2001-02-05
Filing date: 2001-02-05
Publication date: 2003-07-20

Abstract

FIELD: plastic metal working in machine engineering, possibly manufacture of hollow parts with branches. SUBSTANCE: method comprises steps of shaping branch in working cavity of die half; calibrating branch along outer surface and working end of branch by end upsetting process; placing inside branch elastic member with cavity; performing end upsetting by means of stepped punch and simultaneously creating counterpressure with use of rigid insert arranged in hollow part. It provides formation of thickened portions on walls of branches of hollow parts. EFFECT: simplified system of effort applying, reduced manufacturing expenses. 1 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машиностроении при изготовлении полых деталей с отводами. The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in mechanical engineering in the manufacture of hollow parts with bends.

Известен способ изготовления полых деталей с отводами из тонкостенной трубчатой заготовки, включающий формообразование полуфабриката с выпучиной отвода путем воздействия внутреннего давления эластичной среды и осевой осадки и его окончательное деформирование при уменьшенном внутреннем давлении [SU, авторское свидетельство 1724405, МПК B 21 C 37/29, БИ 13, 1992 г.]. A known method of manufacturing hollow parts with bends from a thin-walled tubular billet, including the formation of a semi-finished product with a bend of the bend by the action of internal pressure of an elastic medium and axial upset and its final deformation with reduced internal pressure [SU, copyright certificate 1724405, IPC B 21 C 37/29, BI 13, 1992].

Недостатком данного способа является уменьшение диаметра отвода в процессе его обжатия, а также необходимость применения громоздкой технологической оснастки и стационарного оборудования. The disadvantage of this method is to reduce the diameter of the branch in the process of compression, as well as the need for cumbersome technological equipment and stationary equipment.

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления полых деталей с отводами, включающий формирование отвода в рабочую полость полуматрицы, калибровку отвода по наружной поверхности давлением эластичной среды и оформление торца отвода путем его торцевой осадки [SU, авторское свидетельство 1803228, МПК В 21 D 22/10; B 21 C 37/29, БИ 11, 1993 г.]. Closest to the proposed one is a method of manufacturing hollow parts with bends, including the formation of a bend into the working cavity of a semi-matrix, calibration of the bend over the outer surface with the pressure of an elastic medium, and the design of the bend end by its end settlement [SU, copyright certificate 1803228, IPC B 21 D 22/10 ; B 21 C 37/29, BI 11, 1993].

Среди недостатков описанного способа оформления торца отвода следует отметить необходимость выдерживания определенного соотношения между величиной сил, действующих на сжимающие пуансоны и на кольцевой пуансон осадки, а также между перемещениями этих пуансонов. Для обеспечения реализации этих соотношений требуется применение сложных устройств, что значительно повышает производственные затраты при изготовлении таких деталей. Among the shortcomings of the described method of designing the end face of the outlet, it is necessary to note the need to maintain a certain ratio between the magnitude of the forces acting on the compressing punches and on the annular settlement punch, as well as between the movements of these punches. To ensure the implementation of these ratios, the use of complex devices is required, which significantly increases production costs in the manufacture of such parts.

Поставлена задача - разработать способ, который будет способствовать снижению производственных затрат и расширению технологических возможностей процесса изготовления полых деталей с отводами путем упрощения схемы силового воздействия. The task is to develop a method that will help reduce production costs and expand the technological capabilities of the manufacturing process of hollow parts with bends by simplifying the scheme of force impact.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе изготовления полых деталей с отводами, включающем формирование отвода в рабочую полость полуматрицы, калибровку отвода по наружной поверхности и оформление торца отвода путем торцовой осадки, согласно изобретению, внутри отвода размещают эластичную среду, имеющую полость, а торцовую осадку осуществляют ступенчатым пуансоном с одновременным созданием противодавления. The problem is solved due to the fact that in the method of manufacturing hollow parts with bends, including the formation of a bend in the working cavity of the half-matrix, calibration of the bend on the outer surface and the design of the end of the bend by means of end upsetting, according to the invention, an elastic medium having a cavity is placed inside the bend, and end settlement is carried out by a step punch with the simultaneous creation of back pressure.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где показана схема способа на начальной стадии (слева) и на конечной стадии (справа). The invention is illustrated by the drawing, which shows a diagram of the method at the initial stage (left) and at the final stage (right).

На чертеже приняты следующие обозначения: 1 - заготовка; 2 - полуматрица; 3 - эластичная среда с внутренней полостью; 4 - ступенчатый пуансон; 5 - жесткий вкладыш. The following notation is adopted in the drawing: 1 - blank; 2 - half matrix; 3 - elastic medium with an internal cavity; 4 - step punch; 5 - hard liner.

Способ осуществляется следующим образом. Заготовку 1 с расположенным внутри вкладышем 5 устанавливают на полуматрицу 2 и закрывают другой полуматрицей (не показана), которая жестко скрепляется с полуматрицей 2. Внутри отвода заготовки размещают эластичную среду 3 и жесткий ступенчатый пуансон 4. При этом в эластичной среде 3 имеется полость, объем которой определяет степень осадки торца. Пуансон выполнен ступенчатым, что обеспечивает образование зазора, достаточного для обеспечения предварительного сжатия эластичного элемента к моменту начала деформации стенки отвода (чертеж, слева). The method is as follows. The workpiece 1 with the liner 5 located inside is mounted on the half-matrix 2 and closed with another half-matrix (not shown), which is rigidly fastened to the half-matrix 2. An elastic medium 3 and a rigid step punch 4 are placed inside the billet outlet. There is a cavity in the elastic medium 3, volume which determines the degree of draft of the butt. The punch is made stepwise, which ensures the formation of a gap sufficient to ensure preliminary compression of the elastic element by the time the wall of the branch begins to deform (drawing, left).

К пуансону 4 прикладывают усилие, вследствие чего он начинает перемещаться вверх, а эластичная среда 3 начинает деформироваться за счет имеющейся в ней внутренней полости. С другой стороны жесткий вкладыш 5 препятствует проникновению эластичной среды 3 из полости отвода в полость заготовки 1. При растущем усилии эластичная среда 3 продолжает деформироваться, а пуансон 4, двигаясь вверх, воздействует на торец отвода и осуществляет торцовую осадку, вследствие чего происходит набор толщины материала на стенке отвода (чертеж, справа). A force is applied to the punch 4, as a result of which it begins to move upward, and the elastic medium 3 begins to deform due to the internal cavity existing in it. On the other hand, the rigid insert 5 prevents the penetration of the elastic medium 3 from the outlet cavity into the cavity of the workpiece 1. With a growing force, the elastic medium 3 continues to deform, and the punch 4, moving upward, acts on the end face of the outlet and carries out end settlement, resulting in a set of material thickness on the wall of the branch (drawing, right).

Таким образом, данный способ обеспечивает получение утолщения на стенке отвода при упрощенной схеме силового воздействия и значительно меньших производственных затратах по сравнению с известным способом. Thus, this method provides a thickening on the wall of the branch with a simplified scheme of force exposure and significantly lower production costs compared with the known method.

Claims

A method of manufacturing hollow parts with bends, including the formation of a bend into the working cavity of the half-matrix, calibration of the bend on the outer surface and the design of the bend end by means of its end upsetting with a punch while creating back pressure and using an elastic element that is placed inside the bend, characterized in that it is placed inside the bend an elastic element having a cavity, and the end draft is carried out by a stepped punch with the simultaneous creation of back pressure using a rigid insert, to ory installed inside the hollow parts.