Спосіб отримання отворів

Використання: в листовому штампуванні. Технічний результат: забезпечення високої якості отворів в деталях з малопластичних матеріалів. Суть винаходу: в листовому матеріалі отримують попередній отвір. В отвір з одного боку встановлюють стрижень з косим торцем і спирають його. З іншого боку на кільцевій ділянку матеріалу навколо отвору впливають пуансоном. В результаті пластичної течії матеріалу формується зміцнений шар з несиметричним розташуванням поверхні зсуву. Потім стрижень видаляють, а зміцнений шар продовжують зрушувати до утворення отвору необхідних розмірів. 4 мул.

Винахід відноситься до обробки металів тиском і може бути використано у всіх областях народного господарства, де потрібне утворення високоякісних отворів, в тому числі під механічні точкові з'єднання.

Найбільш близьким до винаходу є спосіб отримання отворів, переважно в товстолистовому матеріалі, при якому отримують в матеріалі попередній отвір, встановлюють в нього беззазорний по діаметру на частини його висоти стрижень з утворенням зазору між торцем стержня і площиною матеріалу, спирають матеріал і стрижень з боку установки стрижня, з протилежного боку формують циліндричне поглиблення із зміцненим шаром в донної частини і з діаметром, рівним діаметру остаточного отвори, шляхом додатку ня осьових зусиль і пластичного деформування кільцевого ділянки матеріалу, розташованого в межах величини зазору, видаляють стрижень і отримують остаточне отвір за допомогою переміщення зміцненого шару в осьовому напрямку на частини товщини матеріалу.

Недоліком цього способу є невисока якість одержуваних отворів.

Технічним результатом, на досягнення якого спрямована винахід, є підвищення якості одержуваних отворів.

Це досягається за рахунок того, що при виконанні способу отримання отворів, переважно в товстолистовому матеріалі, при якому отримують в матеріалі попередній отвір, встановлюють в нього беззазорний по діаметру на частини його висоти стрижень з утворенням зазору між торцем стержня і площиною матеріалу, спирають матеріал і стрижень з боку установки стрижня, з протилежного боку формують циліндричне поглиблення із зміцненим шаром в донної частини і з діаметром, рівним діаметру остаточного отвори, шляхо додатки осьових зусиль і пластичного деформування кільцевого ділянки матеріалу, розташованого в межах величини зазору, видаляють стрижень і отримують остаточне отвір за допомогою переміщення зміцненого шару в осьовому напрямку на частини товщини матеріалу, зазор між торцем стержня і площиною матеріалу при установці стержня в попередній отвір створюють неоднаковим по глибині.

На фіг. 1 показано початкове положення штампового оснащення перед освітою зміцненого шару в матеріалі; на фіг. 2 стадія закінчення процесу освіти зміцненого шару; на фіг. 3 стадія переміщення зміцненого шару; на фіг. 4 заключна стадія поділу матеріалу.

Варіант здійснення способу отримання отворів полягає в наступному.

У товстолистовому матеріалі 1, наприклад, з алюмінієвого сплаву В95Т сверлением виконують попередній отвір діаметром d. У цей отвір встановлюють беззазорний циліндричний стрижень 2 з робочим торцем, що становить кут з вертикальною віссю. Таким чином між площиною матеріалу 1 і торцем циліндричного стержня 2 створюють несиметричний щодо осі зазор: його максимальна величина h, мінімальна h1.

Потім розташовують матеріал зі вставленим циліндричним стрижнем на матриці 3. Після чого матеріал фіксують притиском 4 із зусиллям Рпріж. попередньо забезпечивши співвісність його отвори діаметром D з віссю циліндричного стержня 2. В отвір притиску 4 встановлюють по посадці руху циліндричний пуансон 5 (фіг. 1).

Реалізація винаходу здійснюється наступним чином.

При впливі імпульсним зусиллям P на пуансон 5 має місце його переміщення в напрямку стрижня 2. В результаті пластичної течії матеріалу в напрямку до осі попереднього отвору формується зміцнений шар з несиметричним розташуванням поверхні зсуву. Утворюють поверхні зсуву ав і cf показані пунктирними лініями. Причому довжина утворює ав перевищує довжину утворює cf.

Потім, видаливши циліндричний стрижень 2 з матеріалу, знову прикладають імпульсна зусилля P до торця пуансона 5. Реалізується пластичний зсув матеріалу на діаметрі D. Однак протягом матеріалу буде відбуватися з різними швидкостями, що пояснюється різницею довжин утворює поверхні зсуву в діаметрально протилежних точках периметра чистового отвору (фіг. 2). Останнє характерно тим, що в процесі отримання чистового отвору в виділеннях матеріалі формується також поверхню зсуву зутворюють kl і mn, причому також з неоднаковою довжиною. Наявність поверхні зсуву в виділеннях матеріалі запобігає утворенню "пробки", оскільки спостерігається стружкообразования (фіг. 3). Причому стружкообразования сприяє і розігрів оброблюваного матеріалу від роботи пластичної деформації. На завершальній стадії отримання отвори (фіг. 4) освіту чистового отвору здійснюється також зрушенням при наявності радіального тиску на його стінках.

Технологічними параметрами, що визначають новий процес, є: ступінь несиметричності зазору між пуансоном 5 і стрижнем 2, яка характеризується кутом нахилу торця стержня 2 до вертикальної осі попереднього отвору; швидкість деформування і величина одностороннього припуску (D-d) / 2.

У відпрацюванні технологічних режимів процесу отримання отворів використовувався товстолистовий (6 мм) матеріал зі сплаву В95Т. Попереднє отвір діаметром 4,0 мм отримували свердлінням. Несиметричність зазору між пуансоном і циліндровим стрижнем створювалася за рахунок забезпечення скошеного (під кутом 60 о) робочого торця циліндричного стержня до осі попереднього отвору.

У дослідно-промислової перевірки способу отримання отворів використовувалася технологічне оснащення з інструментальної сталі У8А, виконаної за 7-му квалітету точності.

Чистове отвір мало діаметр 6,0 мм, мінімальний зазор між пуансоном і циліндровим стрижнем 1,5 мм; максимальний 3,8 мм.

Навантаження пуансона імпульсної силою здійснювали ударником масою 450 г, розганяється магнітно-імпульсної установкою МІУ-10, при швидкостях деформування в діапазоні 25-28 м / с.

Оцінка якості поверхні з використанням 3-кратної лупи збільшення показала, що на стінках отворів не має дефектів. При цьому шорсткість поверхні поділу лежала в межах Ra 0,32-0,39.

СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ отворів переважно в товстолистовому матеріалі, при якому отримують в матеріалі попередній отвір, встановлюють в нього беззазорний по діаметру на частини його висоти стрижень з утворенням зазору між торцем стержня і площиною матеріалу, спирають матеріал і стрижень з боку установки стрижня, з протилежного боку формують циліндричний поглиблення із зміцненим шаром в донної частини і з діаметром, рівним діаметру остаточного отвори, шляхом застосування осьових зусиль і пластичного деформ вання кільцевого ділянки матеріалу, розташованого в межах величини зазору, видаляють стрижень і отримують остаточне отвір за допомогою переміщення зміцненого шару в осьовому напрямку на частини товщини матеріалу, який відрізняється тим, що зазор між торцем стержня і площиною матеріалу при установці стержня в попередній отвір створюють неоднаковим по глибині.