Способ плунжерного формования под давлением металлических контейнеров и подобных изделий - RU2003134535A

Реферат

1. Способ формования металлического контейнера заданных размеров и формы, согласно которому размещают в полости матрицы, имеющей стенку матрицы, которая определяет указанные размеры и форму, полую металлическую заготовку с закрытым концом таким образом, что по меньшей мере часть заготовки первоначально имеет зазор со стенкой матрицы, подвергают заготовку воздействию внутреннего давления текучей среды с целью расширения заготовки наружу до вхождения по существу в полный контакт со стенкой матрицы для придания заготовке заданных размеров и формы, отличающийся тем, что полость матрицы выполнена с размерами, обеспечивающими схватывание боковой поверхности полой металлической заготовки с закрытым концом и пуансона, расположенного в области одного из концов полости матрицы с возможностью перемещения внутрь указанной полости, а заготовку размещают в полости матрицы таким образом, что закрытый конец заготовки направлен к пуансону и находится вблизи него, прилагают к заготовке внутреннее давление текучей среды с целью расширения заготовки наружу и обеспечения воздействия усилия давления текучей среды на закрытый конец и перемещают пуансон либо до начала расширения заготовки, либо после начала, но до завершения расширения заготовки, внутрь указанного конца полости матрицы для вхождения в контакт с закрытым концом заготовки и смещения этого закрытого конца в направлении, противоположном направлению воздействия усилия давления текучей среды на закрытый конец заготовки, тем самым деформируют закрытый конец заготовки в процессе расширения заготовки наружу до вхождения по существу в полный контакт со стенкой матрицы.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что внутреннее давление текучей среды прилагают к заготовке, находящейся внутри полости матрицы, путем приложения как избыточного внутреннего давления текучей среды, так и избыточного внешнего давления текучей среды, при этом избыточное внутреннее давление текучей среды превышает избыточное внешнее давление текучей среды.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед операцией приложения к заготовке внутреннего давления текучей среды нагревают заготовку, находящуюся в полости матрицы, для создания в ней температурного градиента.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что заготовка выполнена в виде удлиненного первоначально по существу цилиндрического изделия, имеющего расширяемый закрытый конец и открытый конец, противоположный закрытому концу.

5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что пуансон перемещают внутрь полости после начала расширения заготовки, но до завершения расширения заготовки на этапе (b).

6. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что пуансон перемещают для введения в контакт с закрытым концом заготовки до начала расширения заготовки и поддерживают упомянутый контакт в течение всего процесса расширения заготовки.

7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что пуансон выполнен с фасонной поверхностью, а закрытый конец заготовки деформируют для его соответствия указанной фасонной поверхности.

8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что заданная форма является формой бутылки, включающей горловинную часть и корпусную часть, поперечные размеры которой больше поперечных размеров горловинной части, полость матрицы и заготовка имеют продольные оси, причем заготовку на этапе (а) устанавливают по существу соосно с полостью, а пуансон выполняют с возможностью перемещения вдоль продольной оси полости.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что упомянутый пуансон выполнен с профилем в виде купола, а на этапе (с) деформируют закрытый конец заготовки с приданием ему упомянутого профиля в виде купола.

10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что стенка матрицы содержит составную часть, выполненную с возможностью отделения для удаления сформованного контейнера по завершению этапа (с).

11. Способ по любому из пп.8, 9 или 10, отличающийся тем, что заданная форма асимметрична относительно продольной оси полости матрицы.

12. Способ по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что пуансон первоначально, то есть в начале этапа (b), размещают с возможностью ограничения осевого удлинения заготовки под воздействием давления текучей среды.

13. Способ по любому из пп.8-12, отличающийся тем, что заготовка выполнена в виде удлиненного и первоначально по существу цилиндрического изделия с открытым концом, противоположным закрытому концу, причем диаметр заготовки по существу равен диаметру горловинной части формы в виде бутылки.

14. Способ по любому из пп.8-13, отличающийся тем, что упомянутое изделие имеет способность к формованию, достаточную для обеспечения расширения до заданной формы за одну операцию формования под давлением.

15. Способ по п.13, отличающийся тем, что до осуществления этапов (а), (b) и (с) изделие предварительно помещают в полость матрицы меньших размеров, чем первоначально упомянутая полость, и подвергают изделие воздействию внутреннего давления текучей среды с целью расширения изделия до промежуточного размера и формы, которые меньше заданных поперечных размеров и формы.

16. Способ по п.1, отличающийся тем, что заготовка выполнена в виде удлиненного первоначально по существу цилиндрического изделия, имеющего открытый конец, противоположный закрытому концу, причем диаметр заготовки превышает диаметр указанной горловинной части бутылки, при этом после осуществления этапов (а), (b) и (с) изделие подвергают операции вращательного формования на участке вблизи открытого конца для образования горловинной части уменьшенного диаметра.

17. Способ по любому из пп.1-16, отличающийся тем, что заготовку изготавливают из алюминия.

18. Способ по п.17, отличающийся тем, что перед осуществлением этапа (а) заготовку изготавливают из листа алюминия, имеющего рекристаллизованную или восстановленную микроструктуру и толщину в пределах приблизительно от 0,25 до 1,5 мм.

19. Способ по п.18, отличающийся тем, что заготовку изготавливают в виде цилиндра с закрытым концом путем многократной вытяжки указанного листа или прессованием обратным методом.

20. Способ по любому из пп.1-19, отличающийся тем, что на этапе (b) давление текучей среды внутри заготовки проходит три последовательные стадии: (i) повышение до первого максимума до начала расширение заготовки, (ii) падение до минимального значения после начала расширения заготовки, (iii) постепенное повышение до промежуточного значения по мере расширения заготовки, но до ее неполного вхождения в контакт со стенкой матрицы, и (iv) повышение от указанного промежуточного значения при завершении расширения заготовки, при этом на этапе (с) пуансон начинают перемещать с целью смещения и деформации закрытого конца заготовки по существу в конце стадии (iii).

21. Способ по любому из пп.1-19, отличающийся тем, что на этапе (b) закрытый конец заготовки приобретает увеличенную и по существу полусферическую конфигурацию при вхождении указанной части заготовки в первоначальный контакт со стенкой матрицы на этапе (b), при этом на этапе (с) пуансон начинают перемещать для смещения и деформации закрытого конца заготовки по существу в момент приобретения закрытым концом указанной конфигурации.

22. Способ по п.2, отличающийся тем, что внутреннее и внешнее избыточные давления текучей среды, одновременно прилагаемые к заготовке, независимо регулируют с целью изменения разности между этими давлениями, тем самым регулируют скорость деформации в заготовке.

23. Способ по п.3, отличающийся тем, что заготовку нагревают с помощью нагревательных средств, расположенных в пуансоне, с целью создания в заготовке температурного градиента в направлении от закрытого дна вверх.

24. Способ по п.3, отличающийся тем, что заготовку нагревают с помощью нагревательных средств, расположенных в матрице вокруг верхней части заготовки, с целью создания в заготовке температурного градиента в направлении от указанной верхней части вниз.

25. Способ по п.23 или 24, отличающийся тем, что заготовку нагревают с помощью нагревательных средств, расположенных в боковых стенках матрицы.