Штамп для ступенчатой вытяжки листовых заготовок
ШТАМП ДЛЯ СТУПЕНЧАТОЙ ВЫТЯЖКИ ЛИСТОВЫХ ЗАГОТОВОК на гидравлическом прессе с насосно-аккумуляторной станцией, содержащий размещенные соосно пуансон, матрицу и составной прижим в виде диска и установленных телескопически с возможностью осевого перемещения кольцевых элементов с выступами на их внутренней поверхности и проточками на их внещней поверхности, служащих для - размещения выступов, отличающийся тем, что, с целью расщирения диапазона изготовления щирокофланцевых деталей , он снабжен обоймой, жестко связанной с диском, кольцевые элементы прижима выполнены разновысокими с постепенным увеличением высоты от оси штампа к периферии, а поверхность диска, обращенная к кольцам, выполнена ступенчатой с образованием между каждой ступенью и торцовой поверхностью кольца, обращенной к диску полости, соединенной с насосно-аккумуляторной станцией и выполненной с высотой, определяемой соотношением -f у, где So-расстояние от торца матрицы до торца прижима; 5у - высота добавочных смещений SS кольцевых элементов, обуслов (Л ленных сжимаемостью и утечкой жидкости насосной станции.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1196075 А ип ф В 21 Р 22/20
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
, сЪ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1„;
Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3797960/25-27 (22) 28.08.84 (46) 07.12.85. Бюл. № 45 (72) Е. С. Сизов, Г. С. Ротницкий, А. В. Фролов, Н. Я. Максимов, К. Г. Сизова и В. И. Упоров (53) 621.983.3.07 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 421 407, ВЫТЯЖКИ ЛИСТОВЫХ ЗАГОТОВОК на гидравлическом прессе с насосно-аккумуляторной станцией, содержащий размещенные соосно пуансон, матрицу и составной прижим в виде диска и установленных телескопически с возможностью осевого перемещения кольцевых элементов с выступами на их внутренней поверхности и проточками на их внешней поверхности, служащих для размещения выступов, отличаюи1ийся тем, что, с целью расширения диапазона изготовления широкофланцевых деталей, он снабжен обоймой, жестко связанной с диском, кольцевые элементы прижима выполнены разновысокими с постепенным увеличением высоты от оси штампа к периферии, а поверхность диска, обращенная к кольцам, выполнена ступенчатой с образованием между каждой ступенью и торцовой поверхностью кольца, обращенной к диску полости, соединенной с насосно-аккумуляторной станцией и выполненной с высотой, определяемой соотношением H22So + by, где S — расстояние от торца матрицы до торца прижима; оу — высота добавочных смещений 3 кольцевых элементов, обусловленных сжимаемостью и утечкой Ц ф жидкости насосной станции. 1196075 20 Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к конструкции штампов для вытяжки полых изделий из листового металла. Цель изобретения — изготовление листовых изделий с различной толщиной цилиндрической, донной и фланцевой частей изделия, а также со ступенчатой фланцевой частью. На фиг. 1 показан штамп в начальной стадии вытяжки, продольное сечение; на фиг. 2 — положение штампа после первого этапа вытяжки; на фиг. 3 — то же, перед вторым этапом вытяжки; на фиг. 4 — то же, после второго этапа вытяжки; на фиг. 5— то же, после третьего этапа вытяжки; на фиг. 6 — то же, после четвертого этапа вытяжки. Штамп состоит из пуансона 1, связанного с внутренним ползуном гидравлического двухходового пресса (не показан), соосно установленной с ним на плите 2 пресса матрицы 3 и прижима. Прижим выполнен из кольцевых телескопических элементов 4 — 7, охватывающей внешний кольцевой элемент 4 обоймы 8 и жестко связанного с обоймой 8 диска 9, размещенного на наружном ползуне 10 пресса, причем рабочие торцы 11 элементов 4 — 7 лежат в одной плоскости. На внутренней поверхности обоймы 8 выполнена выточка 12. На обращенном к матрице 3 торце диска 9 выполнены ступени 13 — 16, расстояние 1,, от торца матрицы 3 до каждой ступени увеличивается с ростом расстояния R от оси штампа до соответствующей ступени 13 — 6. В диске 9 выполнены каналы 17 — 20, связывающие трубопроводы и насосную станцию пресса (не показано) с соответствующими полостями прижима. На внешней поверхности каждого кольцевого элемента 4 — 7 выполнены впадины 21 — 24, а на внутренней их поверхности — выступы, причем диаметр соответствующих впадин 21 — 23 элементов 5 — 7 равен диаметру соответствующих выступов элементов 4 — 6 и диаметру соответствующих ступеней 13 — 15, а диаметр впадины 24 элемента 4 равен диаметру выступа обоймы 8. Ступени диска 9 имеют различную высоту, устанавливаемую из расчета, что при рабочих торцах кольцевых элементов 4 — 7, лежащих в одной плоскости, проточки элементов 4 — 7 должны взаимодействовать с боковой поверхностью ступеней 13 — 16. На каждой из ступеней получается кольцевая полость, образованная соответствующей ступенью, например боковой поверхностью ступени 14 меньшего диаметра, торцом элемента 5, соответствующего данной ступени 14 и боковой поверхностью охватывающего элемента, которая через канал 19 соединена с насосной станцией пресса. Это полости 25 — 28. Калиброванное по толщине кольцо 29 служит для установления требуемой величины AS осадки фланцевой части заготовки. Заготовке в исходном перед штамповкой положении присвоена позиция 30, заготовке после первой стадии вытяжки — позиция 31, после второй стадии вытяжки — 32, после третьей стадии вытяжки — 33 и отштампованному изделию после четвертой стадии вытяжки — 34. Высоту Н каждой из полостей, образованных на каждой из ступеней диска 9, устанавливают из расчета обеспечения осадки исходной толщины заготовки So практически до нуля, из условия дополнительного смешения кольцевых элементов 4 — 7 на величиину S для создания прижима осаженной по толщине заготовки при выполнении последующих этапов вытяжки, а также из условия добавочных смещений кольцевых элементов, обуславливаем ых упругим сжатием жидкости б,р и утечкой ее через гидроаппаратуру отеч, т. е. Н = $о + >о + члр + бутеч= 2>о + >t где S. — расстояниие от торца матрицы до торца прижима; у — высота, обуславливаемая сжимаемостью и утечкой жидкости насосной станции. Штамп работает следующим образом. Листовую заготовку. 30 устанавливают на рабочую поверхность матрицы 3, затем опускают сначала прижим до соприкосновения рабочей поверхности кольцевых элементов 4 — 7 с заготовкой 30, после чего опускают пуансон 1 до соприкосновения его донной части с заготовкой и нагружают усилием Р, величина которого устанавливается в пределах 0,85 — 0,90 Ppaap (Ppasp — разрушающее заготовку усилие) . В результате этого осуществляется начальная стадия штамповки вытяжки (фиг. 1) . Очевидно, что при достаточно широком фланце заготовки (Dp)2D„) и при толщине заготовки Sp, превышающей толщину стенки изделия S, усилие штам повки P недостаточно для формообразования детали. В связи с этим усилие на прижиме увеличивают при одновременном обеспечении следующих операций: канал 17 перекрывают, запирая тем самым надплунжерную полость 25; каналы 18 — 20 соединяют с предохранительно-разгрузочными клапанами, обеспечивающими стравливание жидкости из надплунжерных полостей 26 — 28 при давлении с,,, создающем усилие Р„,,, со стороны кольцевых элементов 4 — 6, которые включают истечение металла под указанные кольцевые элементы. В этом случае опускание прижима вниз на высоту AS (до смыкания внешней обоймы 8 с кольцом 29) приводит к осадке кольцевого участка заготовки под кольце1196075 3 вым элементом 7 на величину h S с истечением избыточного металла в зазор между пуансоном 1 и матрицей 3, и к неизменности, исходной толщины S, под кольцевыми элементами 4 — 6. В результате образуется цилиндрическая часть изделия высотой Н, при толщине стенки детали Ьд (фиг. 2). Для осуществления второго этапа штамповки вытяжки прижим приподнимают над заготовкой на высоту AS и в надплунжерные полости 25 — 28 через каналы 17 — 20 от насосной станции подается жидкость под давлением, обеспечивающем перемещение кольцевых элементов 4 — 7 до соприкосновения с заготовкой 31 (фиг. 3). Перед вторым этапом нагружения прижима канал 18 перекрывают, запирая тем самым надплунжерную полость 26; каналы 19 и 20 соединяют с предохранительноразгрузочными клапанами, обеспечивающими стравливание жидкости из надплунжерных полостей 27 и 28 при давлении q,„ обеспечивающем создание усилия Р„„. со стороны кольцевых элементов 5 и 4, исключающих истечение металла под указанные кольцевые элементы; канал 7 соединяют с предохранительно-разгрузочным клапаном, обеспечивающим стравливание жидкости из полости 25 при давлении п,, соз4 дающем усилие Р«, которое исключает складкообразование материала под кольцевы м элементом 7. В этом случае спускание прижима на высоту AS приводит к осадке материала под кольцевым элементом 6 на величину S@ при неизменности толщины S под кольцевыми элементами 5 и 4 и толщины S,— Ь S под кольцевым элементом 7, в результате чего образуется цилиндрическая часть изде1ð лия высотой Н при толщине стенки Sp, (фиг. 4). В соответствии с изложенными приемами штамповки-вытяжки осуществляется формообразование заготовки с осадкой ее кольцевых участков фланца под кольцевыми элементами (фиг. 5 и 6), в результате чего обеспечивается вытяжка сначала заготовки 33 на глубину Н, а затем изготовление детали 34 при глубине цилиндрической части Нд. 20 По окончании процесса штамповки-вытяжки полого изделия 34 из листового металла осуществляется обратный ход пресса. при котором сначала прижим, а затем и пуансон поднимаются вверх (в исходное положение) и отштампованное изделие 34 выталкивателем (не показан) выталкивается из матрицы 3, азатем у,даляется из рабочей зоны пресса. 24 23 1 ЦЪг. b ВНИИПИ Заказ 7503/8 Тираж 774 Подписное Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
