|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[RU] 1. Способ изготовления формованного изделия, имеющего трубчатый корпус и выступ, который сформован на концевой части указанного корпуса, посредством выполнения многоступенчатой вытяжки металлического листа заготовки, в котором при многоступенчатой вытяжке осуществляют предварительную вытяжку, в течение которой из металлического листа заготовки формуют предварительный корпус, имеющий предварительно отформованную заготовку корпуса; и по меньшей мере одну вытяжку с прижимом, которую выполняют после предварительной вытяжки с использованием формы, содержащей матрицу, имеющую отверстие для вдавливания, пуансон, вставленный в предварительно отформованную заготовку корпуса для вдавливания предварительно отформованной заготовки корпуса в указанное отверстие для вдавливания, и средства для воздействия давлением для приложения силы прижима вдоль направления по глубине предварительно отформованной заготовки корпуса к окружной стенке предварительно отформованной заготовки корпуса, а также формуют корпус посредством вытяжки предварительно отформованной заготовки корпуса с одновременным приложением силы прижима к окружной стенке предварительно отформованной заготовки корпуса; причем средства для воздействия давлением являются подъемной площадкой, имеющей площадочную часть, которая расположена на наружной окружной поверхности пуансона таким образом, что она обращена к матрице, а также на которую помещают нижний край окружной стенки предварительно отформованной заготовки корпуса, и опорную часть, которая поддерживает площадочную часть снизу и выполнена с возможностью регулировки силы опоры, которая поддерживает площадочную часть; при этом по меньшей мере одну вытяжку с прижимом выполняют таким образом, чтобы завершить ее выполнение до того, как площадочная часть достигнет нижней мертвой точки; и указанная сила опоры действует как сила прижима на окружную стенку предварительно отформованной заготовки корпуса, когда выполняют вытяжку предварительно отформованной заготовки корпуса. 2. Способ по п.1, в котором когда значение (Н/мм 2 ), полученное посредством деления силы прижима, приложенной к окружной стенке предварительно отформованной заготовки корпуса, на площадь поперечного сечения указанной окружной стенки предварительно отформованной заготовки корпуса обозначено Р, а отношение радиуса кривизны кромки матрицы (мм) к толщине (мм) указанной окружной стенки предварительно отформованной заготовки корпуса до применения силы прижима и выполнения вытяжки обозначено х, удовлетворяется условие 163х -1,2 ≤Р ≤ 130х 0,3 . 3. Способ по п.1 или 2, в котором корпус содержит верхнюю стенку и окружную стенку, проходящую от наружного края верхней стенки; и толщина окружной стенки корпуса равна по меньшей мере одной из максимальной толщины верхней стенки корпуса и толщины металлического листа заготовки или больше ее.
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
1. Способ изготовления формованного изделия, имеющего трубчатый корпус и выступ, который сформован на концевой части указанного корпуса, посредством выполнения многоступенчатой вытяжки металлического листа заготовки, в котором при многоступенчатой вытяжке осуществляют предварительную вытяжку, в течение которой из металлического листа заготовки формуют предварительный корпус, имеющий предварительно отформованную заготовку корпуса; и по меньшей мере одну вытяжку с прижимом, которую выполняют после предварительной вытяжки с использованием формы, содержащей матрицу, имеющую отверстие для вдавливания, пуансон, вставленный в предварительно отформованную заготовку корпуса для вдавливания предварительно отформованной заготовки корпуса в указанное отверстие для вдавливания, и средства для воздействия давлением для приложения силы прижима вдоль направления по глубине предварительно отформованной заготовки корпуса к окружной стенке предварительно отформованной заготовки корпуса, а также формуют корпус посредством вытяжки предварительно отформованной заготовки корпуса с одновременным приложением силы прижима к окружной стенке предварительно отформованной заготовки корпуса; причем средства для воздействия давлением являются подъемной площадкой, имеющей площадочную часть, которая расположена на наружной окружной поверхности пуансона таким образом, что она обращена к матрице, а также на которую помещают нижний край окружной стенки предварительно отформованной заготовки корпуса, и опорную часть, которая поддерживает площадочную часть снизу и выполнена с возможностью регулировки силы опоры, которая поддерживает площадочную часть; при этом по меньшей мере одну вытяжку с прижимом выполняют таким образом, чтобы завершить ее выполнение до того, как площадочная часть достигнет нижней мертвой точки; и указанная сила опоры действует как сила прижима на окружную стенку предварительно отформованной заготовки корпуса, когда выполняют вытяжку предварительно отформованной заготовки корпуса. 2. Способ по п.1, в котором когда значение (Н/мм 2 ), полученное посредством деления силы прижима, приложенной к окружной стенке предварительно отформованной заготовки корпуса, на площадь поперечного сечения указанной окружной стенки предварительно отформованной заготовки корпуса обозначено Р, а отношение радиуса кривизны кромки матрицы (мм) к толщине (мм) указанной окружной стенки предварительно отформованной заготовки корпуса до применения силы прижима и выполнения вытяжки обозначено х, удовлетворяется условие 163х -1,2 ≤Р ≤ 130х 0,3 . 3. Способ по п.1 или 2, в котором корпус содержит верхнюю стенку и окружную стенку, проходящую от наружного края верхней стенки; и толщина окружной стенки корпуса равна по меньшей мере одной из максимальной толщины верхней стенки корпуса и толщины металлического листа заготовки или больше ее.
Евразийское 027227 (13) B1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2017.07.31
(21) Номер заявки 201591437
(22) Дата подачи заявки
2014.11.07 (51) Int. Cl. B2ID 22/28 (2006.01) B2ID 24/00 (2006.01)
(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОРМОВАННОГО ИЗДЕЛИЯ
(31) JP2014-102968; JP2014-180047
(32) 2014.05.19; 2014.09.04
(33) JP
(43) 2016.03.31
(86) PCT/JP2014/079527
(87) WO 2015/177946 2015.11.26
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
НИССИН СТИЛ КО., ЛТД. (JP)
(72) Изобретатель:
Накамура Наофуми, Ямамото Юдай, Нисио Кацухидэ (JP)
(74) Представитель:
Нилова М.И. (RU) (56) JP-A-20005827
Microfilm of the specification and drawings annexed to the request of Japanese Utility Model Application No. 32575/1984 (Laid-open No. 146526/1985) (Aida Engineering, Ltd.), 28 September 1985 (28.09.1985), page 2, lines 1 to 14; fig. 1 (Family: none)
JP-A-2001259750
JP-A-1157914
JP-A-2013514185
(57) Формованное изделие, имеющее трубчатый корпус и выступ, сформованный на конце указанного корпуса, изготавливают посредством многоступенчатой вытяжки металлического листа заготовки. Многоступенчатая вытяжка включает предварительную вытяжку, в течение которой из металлического листа заготовки формуют предварительный корпус, имеющий предварительно отформованную заготовку корпуса, и по меньшей мере одну вытяжку с прижимом, которую выполняют после предварительной вытяжки, и в течение которой корпус формуют посредством вытяжки предварительно отформованной заготовки корпуса с одновременным приложением силы прижима к этой предварительно отформованной заготовке корпуса. Указанную по меньшей мере одну вытяжку с прижимом выполняют таким образом, чтобы завершить ее выполнение до того, как площадочная часть средств для воздействия давлением достигнет нижней мертвой точки, а сила опоры, поддерживающая площадочную часть, действует как сила прижима на предварительно отформованную заготовку корпуса, когда вытягивают предварительно отформованную заготовку корпуса.
Область техники
Настоящее изобретение относится к способу изготовления формованного изделия для изготовления формованного изделия, имеющего трубчатый корпус и выступ, сформованный на конце этого корпуса.
Уровень техники
Как раскрыто, например, в непатентном документе 1 и т.д., формованное изделие, имеющее трубчатый корпус и часть выступа, сформованную на концевой части указанного корпуса, изготавливают при помощи способа вытяжки. Поскольку корпус формуют посредством растяжения металлического листа заготовки в процессе вытяжки, толщина окружной стенки указанного корпуса обычно меньше, чем толщина листа заготовки. С другой стороны, поскольку участок металлического листа, соответствующий выступу, в целом сокращается в ответ на формование корпуса, толщина выступа больше, чем толщина листа заготовки.
Вышеупомянутое формованное изделие могут использовать в качестве корпуса двигателя, раскрытого, например, в патентном документе 1 и т.д. В этом случае предполагается, что окружная стенка указанного корпуса функционирует в качестве экранирующего материала, который предотвращает магнитную утечку наружу корпуса двигателя. В некоторых конструкциях двигателя также предполагается, что окружная стенка функционирует в качестве заднего ярма статора. Рабочие характеристики окружной стенки в качестве экранирующего материала или заднего ярма улучшаются по мере увеличения ее толщины. Следовательно, когда формованное изделие изготавливают посредством вытяжки, как описано выше, учитывая уменьшение толщины, вызываемое процессом вытяжки, выбирают металлический лист заготовки, имеющий толщину больше, чем необходимая толщина окружной стенки. При этом наиболее часто указанный выступ используют для монтажа корпуса двигателя на монтажном объекте. Следовательно, предполагается, что выступ имеет определенную прочность.
С помощью вышеупомянутого известного способа изготовления формованного изделия изготавливают посредством вытяжки формованное изделие, имеющее трубчатый корпус и выступ, сформованный на конце этого корпуса. Следовательно, толщина указанного выступа станет больше, чем толщина листа заготовки. В результате, толщина, требуемая для того, чтобы выступ проявлял предполагаемые рабочие характеристики, иногда превышена, а указанный выступ становится излишне толстым. Кроме того, в результате выбора металлического листа заготовки с толщиной, большей требуемой толщины окружной стенки указанного корпуса, указанная толщина чрезмерно увеличивается до такой толщины верхней стенки указанного корпуса, которая вносит небольшой вклад в рабочие характеристики двигателя. Это означает, что формованное изделие излишне увеличивается в весе и становится непригодно для применений, в которых требуются легковесные корпусы двигателей. Кроме того, при указанном известном способе стоимость материала увеличивается, поскольку используют сравнительно толстый металлический материал заготовки.
Соответственно, патентный документ 2 и т.д. раскрывает форму для выполнения вытяжки с прижимом в многоступенчатом процессе вытяжки в качестве средства для предотвращения утонения корпуса вытягиваемого элемента.
В форме вытяжки с прижимом цилиндрический элемент, сформованный на предыдущем этапе, устанавливают в положение, в котором его открытая часть выступа обращена вниз, на предотвращающем деформацию элементе, расположенном в нижней форме, открытую часть выступа помещают в углублении пластины, расположенном в нижней форме, при этом ее наружная периферия входит в контакт с этим углублением. Затем верхнюю форму опускают, а цилиндрическую часть указанного цилиндрического элемента вдавливают в отверстие матрицы, выполненное в указанной верхней форме, тем самым вызывая силу прижима и выполняя обработку вытяжкой с прижимом.
Поскольку в этом случае предотвращающий деформацию элемент может перемещаться в вертикальном направлении по отношению к указанной пластине, боковая стенка цилиндрического элемента фактически не принимает никакой силы растяжения и может быть предохранена от утонения.
Сила прижима, в этом случае приложенная к предварительно отформованной заготовке корпуса, равна сопротивлению деформации этой предварительно отформованной заготовки корпуса во время вдавливания в отверстие матрицы. Таким образом, факторами, вносящими вклад в утолщение, являются зазор формы между матрицей и пуансоном, радиус кромки матрицы и прочность материала [(напряжение при испытании) х (площадь поперечного сечения)] предварительно отформованной заготовки корпуса, которая главным образом относится к сопротивлению деформации.
Непатентный документ 1: "Основы пластического формования", Macao Муракава и трое других авторов, первое издание, SANGYO-TOSHO Publishing Co. Ltd., 16 января 1990, стр. 104-107.
Патентный документ 1: публикация заявки на патент Японии № 2013-51765.
Патентный документ 2: публикация заявки на патент Японии № Н4-43415.
Сущность изобретения
Однако в способе вытяжки с прижимом, таком как описанный выше цилиндрический элемент, помещают на пластину, которая прикреплена к нижней форме, цилиндрический элемент сдавливают между этой пластиной и матрицей, которую опускают сверху, а сила прижима действует в так называемом нижнем положении и увеличивает толщину листа. Следовательно, сила прижима, приложенная к пред
варительно отформованной заготовке корпуса, равна сопротивлению деформации этой предварительно отформованной заготовки корпуса, которая создается в течение вдавливания в отверстие матрицы.
Факторами, вносящими вклад в утолщение, являются зазор формы между матрицей и пуансоном, радиус кромки матрицы и прочность материала [(напряжение при испытании) х (площадь поперечного сечения)] предварительно отформованной заготовки корпуса, которая главным образом относится к сопротивлению деформации, а сопротивление деформации, созданное в предварительно отформованной заготовке корпуса, увеличивается, когда вдавливание в отверстие матрицы затруднено для выполнения. Например, при рассмотрении зазора формы в качестве примера, когда зазор формы увеличивается для того, чтобы получить предварительно отформованную заготовку толстого корпуса, вдавливание в отверстие матрицы облегчается, а увеличение толщины, наоборот, снижается. Таким образом, в известном способе вытяжки с прижимом, реализованном в нижнем положении, толщина не может быть увеличена до толщины, равной зазору формы. Кроме того, когда вышеописанные условия, вносящие вклад в увеличение толщины, были однажды определены, их трудно изменить. Следовательно, фактически невозможно управлять степенью увеличения толщины в течение работы.
Настоящее изобретение было создано для решения вышеупомянутых проблем, а объектом настоящего изобретения является создание способа изготовления формованного изделия, посредством которого могут быть предотвращены чрезмерное утолщение выступа и верхней стенки, при этом указанный способ гибко приспособляем к изменениям условий обработки или толщины металлического листа заготовки, а также выполнен с возможностью эффективного уменьшения веса формованного изделия и затрат материалов для формованного изделия.
Способ изготовления формованного изделия в соответствии с настоящим изобретением является способом изготовления формованного изделия, имеющего трубчатый корпус и выступ, который сформован на концевой части указанного корпуса, посредством выполнения многоступенчатой вытяжки металлического листа заготовки, причем многоступенчатая вытяжка включает предварительную вытяжку, в течение которой из металлического листа заготовки формуют предварительный корпус, имеющий предварительно отформованную заготовку корпуса; и по меньшей мере одну вытяжку с прижимом, которую выполняют после предварительной вытяжки посредством использования формы, содержащей матрицу, имеющую отверстие для вдавливания, пуансон, выставленный в предварительно отформованную заготовку корпуса для вдавливания предварительно отформованной заготовки корпуса в это отверстие для вдавливания, и средства для воздействия давлением для приложения силы прижима вдоль направления по глубине предварительно отформованной заготовки корпуса к предварительно отформованной заготовке корпуса, а также в течение которой формуют корпус посредством вытяжки предварительно отформованной заготовки корпуса, с одновременным приложением силы прижима к предварительно отформованной заготовке корпуса; причем средства для воздействия давлением являются подъемной площадкой, имеющей площадочную часть, которая расположена на наружной окружной поверхности пуансона таким образом, что она обращена к матрице, а также на которую помещают предварительно отформованную заготовку корпуса, и опорную часть, которая поддерживает площадочную часть снизу и выполнена с возможностью регулировки силы опоры, которая поддерживает площадочную часть; при этом по меньшей мере одну вытяжку с прижимом выполняют таким образом, чтобы завершить ее выполнение до того, как площадочная часть достигнет нижней мертвой точки; и указанная сила опоры действует как сила прижима на предварительно отформованную заготовку корпуса, когда выполняют вытяжку предварительно отформованной заготовки корпуса.
В способе изготовления формованного изделия в соответствии с настоящим изобретением указанный корпус формуют посредством вытяжки предварительно отформованной заготовки корпуса, в то же время прикладывая силу прижима вдоль направления по глубине предварительно отформованной заготовки корпуса к предварительно отформованной заготовке корпуса. В результате, уменьшение толщины окружной стенки корпуса, вызываемое процессом вытяжки, может быть предотвращено, а необходимая толщина окружной стенки может быть обеспечена даже посредством использования металлического листа заготовки, который тоньше, чем в известных способах. Кроме того, поскольку по меньшей мере одну вытяжку с прижимом выполняют таким образом, чтобы завершить ее выполнение до того, как площадочная часть достигнет нижней мертвой точки, а регулируемая сила опоры опорной части действует как сила прижима на предварительно отформованную заготовку корпуса, когда вытягивают предварительно отформованную заготовку корпуса, даже когда изменяются условия обработки или толщина металлического листа заготовки, указанный процесс может быть гибко приспособлен к этим изменениям. В результате, может быть предотвращено чрезмерное увеличение толщины выступа и верхней стенки, процесс может быть гибко приспособлен к изменениям условий обработки или толщины металлического листа заготовки, а вес формованного изделия и затраты материала для формованного изделия могут быть эффективно уменьшены.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан перспективный вид формованного изделия 1, изготовленного посредством способа изготовления формованного изделия в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 2 проиллюстрирован способ изготовления формованного изделия для изготовления формованного изделия, изображенного на фиг. 1;
на фиг. 3 изображена форма, которую используют в предварительной вытяжке, показанной на фиг. 2; на фиг. 4 проиллюстрирована предварительная вытяжка, выполненная в форме, показанной на фиг. 3; на фиг. 5 изображена форма, которую используют в первой вытяжке с прижимом, показанной на
фиг. 2;
на фиг. 6 проиллюстрирована первая вытяжка с прижимом, выполненная в форме, показанной на фиг. 5;
на фиг. 7 показан график, иллюстрирующий отношение между силой опоры опорной части в первой вытяжке с прижимом и средней толщиной окружной стенки корпуса;
на фиг. 8 показан график, иллюстрирующий отношение между силой опоры опорной части во второй вытяжке с прижимом и средней толщиной окружной стенки корпуса;
на фиг. 9 показан график, иллюстрирующий отношение между значением давления прижима во время вытяжки с прижимом, радиусом кромки матрицы и толщиной предварительно отформованной заготовки корпуса;
на фиг. 10 показан график, иллюстрирующий толщину формованного изделия, изготовленного посредством способа изготовления формованного изделия в соответствии с настоящим вариантом осуществления изобретения;
на фиг. 11 показано положение измерения толщины на фиг. 10.
Лучший вариант осуществления настоящего изобретения
Варианты осуществления настоящего изобретения будут объяснены ниже со ссылкой на чертежи.
Вариант 1 осуществления изобретения.
На фиг. 1 показан перспективный вид формованного изделия 1, изготовленного посредством способа изготовления формованного изделия в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения. Как изображено на фиг. 1, формованное изделие 1, изготовленное посредством способа изготовления формованного изделия в соответствии с настоящим вариантом осуществления изобретения, имеет корпус 10 и выступ 11. Корпус 10 является трубчатой частью, имеющей верхнюю стенку 100 и окружную стенку 101, проходящую от наружного края верхней стенки 100. В зависимости от целевого использования формованного изделия 1 верхняя стенка 100 также может называться нижней стенкой и тому подобным. На фиг. 1 корпус 10 изображен имеющим круглое поперечное сечение, однако корпус 10 также может иметь поперечное сечение другой формы, например эллиптическое поперечное сечение или поперечное сечение, имеющее углы. Верхняя стенка 100 также может быть дополнительно обработана, например, для формования выступа, дополнительно выступающего от верхней стенки 100. Выступ 11 является частью, имеющую форму пластины, сформованную на конце корпуса 10 (крае окружной стенки
101).
На фиг. 2 проиллюстрирован способ изготовления формованного изделия для изготовления формованного изделия 1, изображенного на фиг. 1. С помощью способа изготовления формованного изделия в соответствии с настоящим изобретением формованное изделие 1 изготавливают посредством многоступенчатой вытяжки плоского металлического листа 2 заготовки. Многоступенчатая вытяжка включает предварительную вытяжку и по меньшей мере один цикл вытяжки с прижимом, выполненный после предварительной вытяжки. В способе изготовления формованного изделия в соответствии с настоящим вариантом осуществления изобретения выполняют три цикла вытяжки с прижимом (первая - третья вытяжки с прижимом). Можно использовать различные металлические листы, такие как листы из холоднокатаной стали, листы из нержавеющей стали и листы из плакированной стали.
Предварительная вытяжка является этапом для формования предварительного корпуса 20, имеющего предварительно отформованную заготовку 20а корпуса, посредством подвергания металлического листа 2 заготовки вытяжке. Предварительно отформованная заготовка 20а корпуса является трубчатым телом, диаметр которого больше, а глубина меньше, чем диаметр и глубина корпуса 10, изображенного на фиг. 1. Направление по глубине предварительно отформованной заготовки 20а корпуса задано направлением удлинения окружной стенки предварительно отформованной заготовки 20а корпуса. В настоящем варианте осуществления весь предварительный корпус 20 составляет предварительно отформованную заготовку 20а корпуса. Однако в качестве предварительного корпуса 20 также может быть сформован корпус, имеющий выступ. В этом случае выступ не составляет предварительно отформованную заготовку 20 корпуса.
Как будет более подробно описано ниже, первая - третья вытяжки с прижимом являются этапами для формования корпуса 10 посредством вытяжки предварительно отформованной заготовки 20а корпуса с одновременным прикладыванием силы 42а прижима вдоль направления по глубине (см. фиг. 5) предварительно отформованной заготовки 20а корпуса к предварительно отформованной заготовке 20а корпуса. Вытяжка предварительно отформованной заготовки 20а корпуса означает уменьшение диаметра предварительно отформованной заготовки 20а корпуса и дополнительное увеличение глубины предварительно отформованной заготовки 20а корпуса.
На фиг. 3 изображена форма 3, которую используют в предварительной вытяжке, показанной на
фиг. 2, а на фиг. 4 проиллюстрирована предварительная вытяжка, выполненная в форме 3, показанной на фиг. 3. Как изображено на фиг. 3, форма 3, которую используют в предварительной вытяжке, содержит матрицу 30, пуансон 31 и упругую площадку 32. Матрица 30 снабжена отверстием 30а для вдавливания, в которое вместе с пуансоном 31 вдавливают металлический лист 2 заготовки. Упругая площадка 32 расположена на внешней окружной поверхности пуансона 31 таким образом, что она обращена к концевой поверхности матрицы 30. Как изображено на фиг. 4, в предварительной вытяжке наружная краевая часть металлического листа 2 заготовки не полностью ограничена матрицей 30 и упругой площадкой 32, а наружную краевую часть металлического листа 2 заготовки вытягивают до тех пор, пока она не освободится от ограничения матрицей 30 и упругой площадкой 32. Металлический лист 2 заготовки полностью могут вдавливать вместе с пуансоном 31 в отверстие 30а для вдавливания и вытягивать. Как упомянуто выше, когда формуют предварительный корпус 20, имеющий выступ, вытяжку могут останавливать на глубине, на которой наружная краевая часть металлического листа 2 заготовки все еще ограничена матрицей 30 и упругой площадкой 32.
На фиг. 5 изображена форма 4, которую используют в первой вытяжке с прижимом, показанной на фиг. 2. На фиг. 6 проиллюстрирована первая вытяжка с прижимом, выполненная в форме 4, показанной на фиг. 5. Как изображено на фиг. 5, форма 4, которую используют в первой вытяжке с прижимом, содержит матрицу 40, пуансон 41 и подъемную площадку 42. Матрица 40 является элементом, имеющим отверстие 40а для вдавливания. Пуансон 41 является круглым столбчатым телом, которое вставляют в предварительно отформованную заготовку 20а корпуса и вдавливает предварительно отформованную заготовку 20а корпуса в отверстие 40а для вдавливания.
Подъемная площадка 42 расположена на внешней окружной поверхности пуансона 41 таким образом, что она обращена к матрице 40. В частности, подъемная площадка 42 имеет площадочную часть 420 и опорную часть 421. Площадочная часть 420 является кольцевым элементом, расположенным на наружной окружной поверхности пуансона 41 таким образом, что он обращен к матрице 40. Опорная часть 421 расположена под площадочной частью 420 и поддерживает ее. Опорная часть 421, состоит, например, из гидравлического или пневматического цилиндра и выполнена с возможностью регулировки силы опоры (подъемного давления), которая поддерживает площадочную часть 420.
Предварительно отформованную заготовку 20а корпуса помещают на площадочную часть 420. Окружную стенку предварительно отформованной заготовки 20а корпуса зажимают посредством матрицы 40 и площадочной части 420, когда опускают матрицу 40. Сила опоры опорной части 421 является силой сопротивления, которая действует против опускания матрицы 40, когда вытягивают предварительно отформованную заготовку 20а корпуса, и действует на предварительно отформованную заготовку 20а, как сила 42а прижима вдоль направления по глубине предварительно отформованной заготовки 20а корпуса. Таким образом, подъемная площадка 42 состоит из прижимающих средств для приложения силы 42а прижима вдоль направления по глубине предварительно отформованной заготовки 20а корпуса к предварительно отформованной заготовке 20а корпуса.
Как изображено на фиг. 6, в первой вытяжке с прижимом, как результат опускания матрицы 40, предварительно отформованную заготовку 20а корпуса вдавливают вместе с пуансоном 41 в отверстие 40а для вдавливания и вытягивают предварительно отформованную заготовку 20а корпуса. Такую первую вытяжку с прижимом выполняют таким образом, чтобы завершить ее до того, как площадочная часть 420 достигнет нижней мертвой точки. Нижняя мертвая точка площадочной части 420, как изложено в настоящем документе, означает положение, в котором опускание площадочной части 420 механически ограничено. Это положение задано конструкцией опорной части 421 или положением элемента, ограничивающего опускание площадочной части 420. Другими словами, первую вытяжку с прижимом выполняют таким образом, что площадочная часть 420 не достигает дна. Как результат выполнения первой вытяжки с прижимом, подлежащей завершению до того, как площадочная часть 420 достигнет нижней мертвой точки, сила опоры опорной части 421 действует в качестве силы 42а прижима на предварительно отформованную заготовку 20а корпуса в процессе первой вытяжки с прижимом. Таким образом, в первой вытяжке с прижимом предварительно отформованную заготовку 20а корпуса вытягивают одновременно с приложением силы 42а прижима. Поскольку опорная часть 421 выполнена с возможностью регулировки силы опоры, как упомянуто выше, силу 42а прижима могут регулировать посредством регулировки силы опоры. Как будет более подробно объяснено ниже, когда сила 42а прижима удовлетворяет заранее определенному условию, предварительно отформованную заготовку 20а корпуса могут вытягивать без вызывания изгиба или уменьшения толщины предварительно отформованной заготовки 20а корпуса. В результате, толщина предварительно отформованной заготовки 20а корпуса, которая подвергалась первой вытяжке с прижимом, равна толщине предварительно отформованной заготовки 20а корпуса до первой вытяжки с прижимом или больше ее.
Когда первую вытяжку с прижимом выполняют после того, как площадочная часть 420 достигла нижней мертвой точки, сопротивление деформации предварительно отформованной заготовки 20а корпуса, которое возникает, когда предварительно отформованную заготовку 20а корпуса вдавливают в отверстие 40а для вдавливания, действует, как сила прижима на предварительно отформованную заготовку 20а корпуса. Эта сила прижима задана зазором формы, радиусом кромки матрицы и прочностью мате
риала предварительно отформованной заготовки 20а корпуса, и ее трудно регулировать. Таким образом, посредством использования конфигурации, в которой, как в настоящем варианте осуществления, вытяжку завершают до того, как площадочная часть 420 достигнет нижней мертвой точки, можно легко регулировать силу 42а прижима посредством регулировки силы опоры опорной части 421, а увеличение/уменьшение толщины предварительно отформованной заготовки 20а корпуса может легко управляться посредством силы 42а прижима.
Вторую и третью вытяжки с прижимом, изображенные на фиг. 2, выполняют, используя форму, имеющую конфигурацию, аналогичную конфигурации формы 4, изображенной на фиг. 5 и 6. Однако при необходимости изменяют размеры матрицы 40 или пуансона 41. Во второй вытяжке с прижимом после первой вытяжки с прижимом предварительно отформованную заготовку 20а корпуса вытягивают с одновременным приложением силы 42а прижима. Кроме того, в третьей вытяжке с прижимом после второй вытяжки с прижимом предварительно отформованную заготовку 20а корпуса вытягивают с одновременным, приложением силы 42а прижима. Вторую и третью вытяжки с прижимом выполняют таким образом, чтобы завершить их выполнение до того, как площадочная часть 420 достигнет нижней мертвой точки.
Предварительно отформованную заготовку 20а корпуса формуют в корпус 10 посредством таких первой - третьей вытяжек с прижимом. В предпочтительном варианте осуществления толщина окружной стенки 101 корпуса 10 равна по меньшей мере одной из максимальной толщины верхней стенки 100 корпуса 10 и толщины металлического листа 2 заготовки или больше ее.
Ниже описан пример.
Изобретатели использовали круглые листы (толщина 1,6 мм, 1,8 мм и 2,00 мм, диаметр 116 мм) из холоднокатаных листов из обычной используемой стали, которые были плакированы Zn-Al-Mg, в качестве металлического листа 2 заготовки, и исследовали отношение между значением силы опоры (силы 42а прижима) опорной части 421 в течение вытяжки с прижимом и средней толщиной (мм) окружной стенки части корпуса предварительно отформованной заготовки 20а корпуса. Также было изучено отношение между значением силы 42а прижима во время вытяжки с прижимом, радиусом кромки матрицы (мм) и толщиной (мм) предварительно отформованной заготовки 20а корпуса. В этом процессе были использованы следующие условия обработки. Результаты показаны на фиг. 7-9.
Радиус кривизны кромки матрицы: 3-10 мм.
Диаметр пуансона: 66 мм в предварительной вытяжке, 54 мм в первой вытяжке с прижимом, 43 мм во второй вытяжке с прижимом и 36 мм в третьей вытяжке с прижимом. Сила опоры опорной части 421: 0-100 кН. Масло для вдавливания: TN-20N.
На фиг. 7 показан график, иллюстрирующий отношение между силой опоры опорной части 421 в первой вытяжке с прижимом и средней толщиной окружной стенки корпуса. На фиг. 7 среднюю толщину окружной стенки корпуса после первой вытяжки с прижимом наносят по оси ординат, а силу опоры (кН) опорной части 421 в первой вытяжке с прижимом наносят по оси абсцисс. Среднюю толщину окружной стенки корпуса, как упомянуто в настоящем документе, получают посредством усреднения толщины окружной стенки от R-стопора радиуса кромки пуансона на стороне выступа до R-стопора радиуса кромки пуансона на стороне верхней стенки.
На фиг. 7 ясно видно, что средняя толщина окружной стенки корпуса увеличивается линейно с увеличением силы опоры опорной части 421 в первой вытяжке с прижимом. Также очевидно, что когда сила опоры опорной части 421 в первой вытяжке с прижимом выполнена равной или большей, чем приблизительно 15 кН, то средняя толщина окружной стенки корпуса увеличивается больше, чем на этапе предварительной вытяжки, который является предыдущим этапом.
На фиг. 8 показан график, иллюстрирующий отношение между силой опоры опорной части 421 во второй вытяжке с прижимом и средней толщиной окружной стенки корпуса. На фиг. 8 среднюю толщину окружной стенки корпуса после второй вытяжки с прижимом наносят по оси ординат, а силу опоры (кН) опорной части 421 во второй вытяжке с прижимом наносят по оси абсцисс. Во второй вытяжке с прижимом средняя толщина окружной стенки корпуса увеличивается линейно с увеличением силы опоры опорной части 421 таким же образом, что и в первой вытяжке с прижимом.
Однако когда на предварительно отформованную заготовку 20а корпуса, которая была сформована при действии силы опоры 50 кН опорной части 421 в первой вытяжке с прижимом, действуют силой опоры, равной приблизительно 30 кН, опорной части 421 во второй вытяжке с прижимом, толщина листа увеличивалась, по существу, до равной зазору формы. Когда силу опоры дополнительно увеличивали, толщина листа оставалась такой же. Этот результат указывает на то, что посредством регулировки (увеличения) силы опоры опорной части 421 возможно увеличивать толщину предварительно отформованной заготовки 20а корпуса до значения, равного зазору формы. Очевидно, что во второй вытяжке с прижимом, когда сила опоры опорной части 421 равна приблизительно 15 кН или больше, средняя толщина окружной стенки корпуса увеличивается больше, чем в первой вытяжке с прижимом, которая является предыдущим этапом.
На фиг. 9 показан график, иллюстрирующий отношение между значением давления прижима во
время вытяжки с прижимом, радиусом кромки матрицы и толщиной предварительно отформованной заготовки 20а корпуса. На фиг. 7 давление прижима (значение, полученное посредством деления силы 42а прижима, приложенной к предварительно отформованной заготовке 20а корпуса, на площадь поперечного сечения окружной стенки предварительно отформованной заготовки 20а корпуса) (Н/мм2) наносят по оси ординат, а значение, полученное посредством деления радиуса кромки матрицы (мм) на толщину (мм) предварительно отформованной заготовки 20а корпуса [(радиус кромки матрицы (мм))/(толщина (мм) окружной стенки предварительно отформованной заготовки 20а корпуса до вытяжки, выполненной посредством приложения силы прижима)], наносят по оси абсцисс.
Площадь поперечного сечения окружной стенки, на которую в настоящем документе делят силу 42а прижима, означает площадь поперечного сечения окружной стенки, которая имеет наименьшую толщину (часть окружной стенки, имеющая минимальную толщину). Это так потому, что часть окружной стенки, имеющая минимальную толщину, наиболее подвержена влиянию изгиба, вызванного силой 42а прижима. Часть окружной стенки, имеющая минимальную толщину, может быть расположена в центре окружной стенки вдоль направления по глубине или ее периферии. Это так потому, что на зону, проходящую от части, в которой выполнен переход от верхней стенки к окружной стенке, к участку вблизи центра окружной стенки, в процессе вытяжки действует сила растяжения, и ее толщина уменьшается, тогда как на зону, проходящую от участка вблизи центра окружной стенки к концу выступа, действует сила прижима, вызванная сокращающейся деформацией выступа, и толщина ее увеличивается. Аналогично, толщина окружной стенки предварительно отформованной заготовки 20а корпуса, на которую делят радиус кромки матрицы, также означает минимальную толщину окружной стенки.
При давлении прижима, обозначенном Р, и отношении радиуса кромки матрицы (мм) к толщине (мм) окружной стенки предварительно отформованной заготовки 20а корпуса, обозначенной х, когда давление прижима принимает значение выше кривой, представленной посредством 130х03, в предварительно отформованной заготовке 20а корпуса возник изгиб, и качественное формованное изделие не могло быть получено. Кроме того, когда давление прижима принимает значение ниже кривой, представленной посредством Р = 163х-12, не может быть подавлено уменьшение толщины предварительно отформованной заготовки 20а корпуса, вызванное процессом вытяжки.
Таким образом, очевидно, что когда на каждом этапе вытяжки с прижимом удовлетворяется условие 163х-12 <Р < 130х03 можно вытягивать предварительно отформованную заготовку 20а корпуса без вызывания изгиба или уменьшения толщины предварительно отформованной заготовки 20а корпуса. Этот результат делает очевидным, что является предпочтительным, чтобы давление прижима во время каждого этапа вытяжки с прижимом удовлетворяло условию 163х-12 <Р < 130х03. Кроме того, "толщина окружной стенки предварительно отформованной заготовки 20а корпуса до вытяжки, выполненной посредством приложения силы прижима", как упомянуто в настоящем документе, означает толщину окружной стенки предварительно отформованной заготовки 20а корпуса после предварительной вытяжки и до первой вытяжки с прижимом, когда определено давление прижима первой вытяжки с прижимом, означает толщину окружной стенки предварительно отформованной заготовки 20а корпуса после первой вытяжки с прижимом и до второй вытяжки с прижимом, когда определено давление прижима второй вытяжки с прижимом, и означает толщину окружной стенки предварительно отформованной заготовки 20а корпуса после второй вытяжки с прижимом и до третьей вытяжки с прижимом, когда определено давление прижима третьей вытяжки с прижимом.
Когда давление прижима принимало значение, расположенное на кривой, представленной посредством Р = 130х03 или Р = 163х-12,толщина окружной стенки предварительно отформованной заготовки 20а корпуса после вытяжки с прижимом была примерно той же, что и толщина окружной стенки предварительно отформованной заготовки 20а корпуса до вытяжки с прижимом. Когда давление прижима удовлетворяло условию 163х-12 <Р < 130х03, толщина окружной стенки предварительно отформованной заготовки 20а корпуса после вытяжки с прижимом была больше, чем толщина окружной стенки предварительно отформованной заготовки 20а корпуса до вытяжки с прижимом.
Формование невозможно на участке с малым х (=(радиус кромки матрицы (мм)/(толщина (мм) предварительно отформованной заготовки 20а корпуса)) по следующим причинам. Поскольку радиус кромки матрицы меньше, чем толщина окружной стенки предварительно отформованной заготовки 20а корпуса, сопротивление деформации изгибания-разгибания в то время, когда материал проходит мимо кромки матрицы, является большим, легко продвигается уменьшение толщины, что, очевидно, приводит к широкому участку с уменьшенной толщиной.
На фиг. 10 показан график, иллюстрирующий толщину формованного изделия, изготовленного посредством способа изготовления формованного изделия в соответствии с настоящим вариантом осуществления изобретения. На фиг. 11 показано положение измерения толщины на фиг. 10. Изобретатель использовал круглый лист (толщина 1,6 мм, диаметр 116 мм) из холоднокатаного листа из обычной стали, который был плакирован Zn-Al-Mg в качестве металлического листа 2 заготовки и пытался изготовить формованное изделие с толщиной 1,6 мм окружной стенки 101 корпуса 10. Как изображено на фиг. 10, было подтверждено, что благодаря использованию способа изготовления формованного изделия в соот
ветствии с настоящим вариантом осуществления можно изготовить формованное изделие с толщиной (толщина в положении измерения от 30 до 80 мм) окружной стенки 101, равной 1,6 мм, посредством использования металлического листа 2 заготовки с толщиной 1,6 мм. Также было подтверждено, что можно изготавливать формованное изделие, в котором окружная стенка 101 (толщина в положении измерения от 30 до 80 мм) имеет толщину больше, чем максимальная толщина (максимальная толщина в положении измерения от 0 до 29 мм) верхней стенки 100.
Кроме того, как изображено на фиг. 10, с помощью обычного способа (обычная многоэтапная вытяжка, в которой не прикладывают силу 42а прижима) для изготовления формованного изделия с толщиной окружной стенки, равной 1,6 мм, необходим металлический лист 2 заготовки с толщиной 2,0 мм. Толщина выступа формованного изделия (пример настоящего изобретения), изготовленного посредством обычного способа, больше, чем толщина выступа формованного изделия (настоящее изобретение), изготовленного посредством способа изготовления формованного изделия в соответствии с настоящим вариантом осуществления изобретения. Кроме того, толщина верхней стенки в обычном примере больше, чем толщина верхней стенки 100 в примере в соответствии с настоящим изобретением. Это является результатом разницы толщин между металлическими листами 2 заготовки, использованных в указанных двух примерах. Таким образом, благодаря изготовлению формованного изделия посредством способа изготовления формованного изделия в соответствии с настоящим вариантом осуществления изобретения можно предотвратить чрезмерное увеличение толщины выступа. В примере в соответствии с настоящим изобретением вес был уменьшен приблизительно на 10% по отношению к обычному примеру.
С помощью способа изготовления формованного изделия корпус 10 формуют посредством вытяжки предварительно отформованной заготовки 20а корпуса, в то же время прикладывая силу 42а прижима вдоль направления по глубине предварительно отформованной заготовки 20а корпуса к предварительно отформованной заготовке 20а корпуса. В результате, уменьшение толщины корпуса 10, вызываемое процессом вытяжки, может быть предотвращено, а необходимая толщина корпуса 10 может быть обеспечена даже посредством использования металлического листа 2 заготовки, который тоньше, чем в обычных способах. Кроме того, поскольку первую - третью вытяжки с прижимом выполняют таким образом, чтобы завершить их до того, как площадочная часть 420 достигнет нижней мертвой точки, а регулируемая сила опоры опорной части 421 действует как сила 42а прижима на предварительно отформованную заготовку 20а корпуса, когда вытягивают предварительно отформованную заготовку 20а корпуса, даже когда изменяются условия обработки или толщина металлического листа заготовки, указанный процесс может быть гибко приспособлен к этим изменениям. В результате, может быть предотвращено чрезмерное увеличение толщины выступа 11, процесс может быть гибко приспособлен к изменениям условий обработки или толщины металлического листа 2 заготовки, а вес формованного изделия 1 может быть эффективно уменьшен. Настоящие признаки являются особенно полезными в применениях, в которых требуется уменьшение веса формованного изделия, таких как корпуса двигателей. Кроме того, в то же время, как уменьшается вес формованного изделия 1, стоимость материалов также может быть уменьшена.
Когда сила 42а прижима обозначена Р, а отношение радиуса кромки матрицы (мм) к толщине (мм) окружной стенки предварительно отформованной заготовки 20а корпуса до применения силы 42а прижима и выполнения вытяжки обозначено х, выполняется условие 163х-12 <Р < 130х03. Предварительно отформованную заготовку 20а корпуса могут вытягивать, не вызывая изгиба и уменьшения толщины предварительно отформованной заготовки 20а корпуса.
Кроме того, поскольку толщина окружной стенки 101 равна по меньшей мере одной из толщины металлического листа 2 заготовки и максимальной толщины верхней стенки 100 или больше нее, предварительно отформованную заготовку 20а корпуса могут вытягивать, в то же время предотвращая чрезмерное утолщение верхней стенки 100 и выступа 11, даже когда используют тонкий металлический лист 2 заготовки.
В этом варианте осуществления описан случай, в котором вытяжку с прижимом выполняют в три ступени, но количество ступеней вытяжки с прижимом при необходимости можно изменять в соответствии с размером формованного изделия 1 или требуемой точностью размеров.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ изготовления формованного изделия, имеющего трубчатый корпус и выступ, который сформован на концевой части указанного корпуса, посредством выполнения многоступенчатой вытяжки металлического листа заготовки, в котором при многоступенчатой вытяжке осуществляют
предварительную вытяжку, в течение которой из металлического листа заготовки формуют предварительный корпус, имеющий предварительно отформованную заготовку корпуса; и
по меньшей мере одну вытяжку с прижимом, которую выполняют после предварительной вытяжки с использованием формы, содержащей матрицу, имеющую отверстие для вдавливания, пуансон, вставленный в предварительно отформованную заготовку корпуса для вдавливания предварительно отформованной заготовки корпуса в указанное отверстие для вдавливания, и средства для воздействия давлением для приложения силы прижима вдоль направления по глубине предварительно отформованной заготовки
корпуса к окружной стенке предварительно отформованной заготовки корпуса,
а также формуют корпус посредством вытяжки предварительно отформованной заготовки корпуса с одновременным приложением силы прижима к окружной стенке предварительно отформованной заготовки корпуса;
причем средства для воздействия давлением являются подъемной площадкой, имеющей
площадочную часть, которая расположена на наружной окружной поверхности пуансона таким образом, что она обращена к матрице, а также на которую помещают нижний край окружной стенки предварительно отформованной заготовки корпуса, и
опорную часть, которая поддерживает площадочную часть снизу и выполнена с возможностью регулировки силы опоры, которая поддерживает площадочную часть;
при этом по меньшей мере одну вытяжку с прижимом выполняют таким образом, чтобы завершить ее выполнение до того, как площадочная часть достигнет нижней мертвой точки; и
указанная сила опоры действует как сила прижима на окружную стенку предварительно отформованной заготовки корпуса, когда выполняют вытяжку предварительно отформованной заготовки корпуса.
2. Способ по п.1, в котором когда значение (Н/мм2), полученное посредством деления силы прижима, приложенной к окружной стенке предварительно отформованной заготовки корпуса, на площадь поперечного сечения указанной окружной стенки предварительно отформованной заготовки корпуса обозначено Р, а отношение радиуса кривизны кромки матрицы (мм) к толщине (мм) указанной окружной стенки предварительно отформованной заготовки корпуса до применения силы прижима и выполнения вытяжки обозначено х, удовлетворяется условие 163х-1,2 <Р < 130х0,3.
3. Способ по п.1 или 2, в котором корпус содержит верхнюю стенку и окружную стенку, проходящую от наружного края верхней стенки; и толщина окружной стенки корпуса равна по меньшей мере одной из максимальной толщины верхней стенки корпуса и толщины металлического листа заготовки или больше ее.
2.
2.
2.5
0.0
МАКСИМАЛЬНАЯ ТОЛЩИНА ВЕРХНЕЙ СТЕНКИ (ОБЬГЧНЫЙ ПРИМЕР) ВЕРХНЯЯ I jbjb СТЕНКА у ПЕРИФЕРИЧЕСКАЯ СТЕНКА
4\V0^ МАКСИМАЛЬНАЯ ТОЛЩИНА ВЕРХНЕЙ СТЕНКИ / \?/ (ПРИМЕР В СООТВЕТСТВИИ С ИЗОБРЕТЕНИЕМ)/"
ЦЕЛЕВАЯ ТОЛЩИНА ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ СТЕНКИ РАВНА 1,6 мм
ОБЫЧНЫЙ ПРИМЕР (ТОЛЩИНА ЛИСТА ЗАГОТОВКИ 2,0 мм) ПРИМЕР В СООТВЕТСТВИИ С ИЗОБРЕТЕНИЕМ (ТОЛЩИНА ЛИСТА ЗАГОТОВКИ 1,6 мм)
1 1 I | |
0 20 40 60 80 100 120
ПОЛОЖЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЯ (мм)
Фиг. 10
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
027227
027227
- 1 -
- 1 -
(19)
027227
027227
- 1 -
- 1 -
(19)
027227
027227
- 1 -
- 1 -
(19)
027227
027227
- 4 -
- 3 -
027227
027227
- 8 -
027227
027227
- 8 -
027227
027227
- 11 -
- 11 -
|
