СПОСОБ ПЛАСТИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ КОНУСНЫХ ОТВЕРСТИЙ
METHOD OF PLASTIC FORMATION OF CONE HOLES

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении изделий с глухими или сквозными конусными отверстиями коллекторов СВЧ-устройств, а также корпусов крылатых ракет, снарядов и орудийных стволов.
Известен способ получения изделий типа втулок со сквозными или глухими конусными отверстиями (Патент RU 2422232, МПК: B21D 53/20), при котором конусные отверстия получают обратным выдавливанием конусным пуансоном, где угол конуса и пуансона равен углу конуса изделия, или обратным выдавливанием цилиндрическим пуансоном с коническим наружным диаметром. При этом конусное отверстие получают продавливанием через калибрующий поясок, сквозное отверстие получают подкладыванием второй заготовки, а первая продавливается насквозь.
Недостатком данного способа является небольшая длина изделия, зависящая от длины пуансона, так как процесс осуществляется обратным выдавливанием. Длина пуансона ограничена его прочностью, и длина изделия не может превышать рабочей части пуансона. Также к недостаткам данного способа относится то, что угол конуса изделия равен углу конуса инструмента.
Наиболее близким аналогом данного изобретения является способ изготовления заготовки с дном и стенкой переменной величины (RU 2507025, МПК: В21К 21/14, В21С 23/14), при котором конусное отверстие в детали получают конусным пуансоном обратным выдавливанием, где угол пуансона равен углу изделия. Способ включает в себя элемент прямого выдавливания заготовки, что обеспечивает ее удлинение для образования зазора между внутренней поверхностью заготовки и внешней поверхностью пуансона. Зазор позволяет отделить заготовку от пуансона.
Недостатком указанного способа является небольшая длина изделия, а также то, что угол конуса изделия равен углу конуса инструмента.
Задачей предложенного изобретения является получение угла конусного отверстия в заготовке инструментом, имеющим большую величину угла, для изготовления изделий с глухими или сквозными конусными отверстиями большой длины.
Техническим результатом настоящего изобретения является расширение технических возможностей способа создания длинных конических отверстий в деталях, повышение производительности и снижение расхода материала.
Технический результат достигается при помощи получения конусных отверстий в изделиях инструментом, имеющим большую величину угла в ступенчатой матрице. Для этого размещают исходную заготовку в приемной части, прессуют ее ниже ступени, производят смену инструмента. Затем осуществляют формообразование пуансонами, вставленными один в другой. Формообразование осуществляется сначала конусным пуансоном до положения нижней его части на уровне ступени в матрице, причем их верхние торцы находятся на одном уровне, а нижний торец наружного пуансона упирается в заготовку. Затем производят прямое прессование заготовки обеспечивающее удлинение конической части заготовки до вхождения большего диаметра конусного пуансона в отверстие ступенчатой части матрицы и уменьшения угла конуса изделия.
Предложенный способ позволяет получать коротким, тупым и прочным инструментом не только короткие, но и длинные трубчатые изделия с пологим внутренним глухим или сквозным конусным отверстием.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 цилиндрическая заготовка 1 устанавливается в приемную часть матрицы 2 слева и пуансоном 3 вдавливается в ступенчатую часть матрицы справа на определенную величину с целью получения в дальнейшем заданной величины дна или прошивки сквозного отверстия. Далее производится смена инструмента. Вместо пуансона 3 устанавливаются вставленные один в другой пуансоны 4 и 5 (фиг. 2). Исходное положение слева: верхний торец пуансона 4 выше верхнего торца пуансона 5 на величину вдавливания его в заготовку и величину обратного истечения металла вверх.
При воздействии внутреннего пуансона 4 на заготовку происходит двухстороннее истечение материала, а нижняя его часть пуансона доходит до уступа матрицы (положение справа). К этому моменту верхние торцы пуансонов 4 и 5 устанавливаются на одном уровне (в одной плоскости), и дальнейшее воздействие на заготовку происходит одновременно двумя пуансонами 4 и 5. До этого положения конус на инструменте равен конусу на заготовке. Слева нижняя часть пуансона 4 находится на уровне уступа в матрице (фиг. 3), верхние торцы пуансонов 4 и 5 находятся на одном уровне, а нижний торец пуансона 5 упирается в заготовку. При воздействии на заготовку двумя пуансонами 4 и 5 с этого момента происходит прямое выдавливание заготовки в образовавшийся зазор между матрицей и пуансоном 4 и отделение материала заготовки от пуансона, увеличивается длина конуса заготовки, это происходит до момента вхождения большего диаметра пуансона в диаметр уступа матрицы. Способ можно осуществлять как в горячем, так и в холодном состоянии заготовки.
Источники информации
1. Патент RU 2422232, МПК: B21D 53/20;
2. RU 2507025, МПК: В21К 21/14, В21С 23/14.