Штамп для листовой штамповки

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1247124 (gg 4 В 21 D 22/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21 ) 3 806354/25-2 7 (22) 29,10.84 (46) 30.07.86. Бюл. № 28 (71) Московский автомеханический институт, Научно-исследовательский институт технологии автомобильной промьппленности и Волжский автомобильный завод им. 50-летия СССР (72) А.Д.Матвеев, А.Г.Бобров, В.В.Никифоров, О.В.Усольцев, В.M.Ãoòîâêèí, В.З.Кальманович, Н.Ф.Шпунькин и И.10.Ананченко (53) 621.983 ° 7:621.983.32(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 732052, кл. В 21 D 22/24, 1976. (54)(57) 1. ШТАМП ДЛЯ ЛИСТОВОЙ ШТАМПОВКИ к прессу с выталкивающим устройством, содержащий верхнюю и нижнюю плиты, сменные пуансон и матрицу, прижим, выполненный в виде установленных с возможностью перемещения от приводов в горизонтальной плоскости двух пар ползушек с зажимными губками, причем одна пара ползушек закреп.лена на верхней плите, а другая установлена на траверсе, имеющей возможность перемещения в вертикальной плоскости и взаимодействующей с выталкивающим устройством, при этом каждая из нижних ползушек соединена с соответствующей верхней с помощью, направляющих пар, а привод горизонтального перемещения ползушек выполнен в виде четырех пар сменных клинь ев, две из которых закреплены на нижней плите штампа по обе стороны от пуансона, а две другие — на нижних ползушках, и пневмоцилиндров для удержания и возврата ползушек, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения надежности в работе штампа, он снабжен установленными на нижней плите стойками для закрепления пуансона, при этом привод горизонтального перемещения ползушек смонтирован на траверсе, в которой выполнены вырезы, а в них размещены указанные опорные стойки, 2. П!тамп по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что в нижних ползушках вмонтированы амортизаторы в виде, например, полиуретановых цилиндров.

1247124

2 ную рамную конструкцию, усиленную косынками 12, центральная часть ко5 !

О!

30

45

Изобретение относится к обработке металлов давлением, точнее к листовой штамповке, и может найти применение для формообразования автокузовных деталей типа наружных панелей капота, багажника, дверей и других пологих деталей на прессах простого действия с выталкивающим устройством.

Цель изобретения — повышение надежности в работе штампа.

На фиг.1 изображен штамп слева от осевой линии в момент смыкания губок растягивающих ползушек (начало хода растяжения), справа — в момент окончания процесса формообразования изделия, продольный разрез; на фиг.2— нижняя часть штампа выше горизонтальной осевой. линии с установленным сменным штампом (пуансоном и матрицей) минимальных габаритных размеров,,а на ниже горизонтальной — со сменным штампом максимальных габаритных размеров, вид сверху, на фиг.3 — верхняя часть штампа, вид сверху; на фиг.4 — штамп, вид спереч ди; на фиг.5 — часть штампа в момент окончания формообразования изделия, вид спереди; на фиг.6 — разрез А-А на фиг.2 и 3; на фиг.7 — разрез Б-Б на фиг.2 и 3.

Универсальный штамп содержит нижнюю плиту 1, устанавливаемую через дополнительную плиту 2 на подштамповую плиту 3 пресса. Плита 2 служит для быстрого крепления штампа к подштамповой плите 3 пресса. С левой и правой стороны нижней плиты 1 выполнены приливы 4, несущие на себе направляющие 5 и 6, В нижней плите выполнены отверстия, в которые с возможностью вертикального перемещения входят два ряда шпилек 7 и 8, размещенных по центру каждой пневмоподушки пресса, что сводит к минимуму перекосы пневмоподушек 9 выталкивающего устройства. Нижние шпильки 7 опираются на пневмоподушку 9, в то время как верхние шпильки поддерживают траверсу 10 и вместе с нижними шпильками 7 передают на нее усилие, создаваемое пневмоподушкой 9.

На траверсе 10 установлены направляющие 11, находящиеся в постоянном контакте с соответствующими направляющими 6 нижней плиты 11и обеспечивающие движение траверсы 10 только в вертикальном направлении.

Траверса 10 представляет собой свар торой располагается под пуансоном и выполнена со сквозными вертикальными проемами (окнами). На траверсе 10 установлены две нижние опоры 13„ которые в своей нижней части имеют Г-об-, разные выступы 14, входящие в зацепление с накладками 15 внешних планок

16 траверсы 10. Благодаря такой конструкции опора 13 может горизонтально перемещаться относительно траверсы 10 Это перемещение осуществляется посредством винта 17, резьбовая часть которого находится в зацеплении с резьбой в опоре 13.

Другая часть винта 17 закреплена на траверсе 10 таким образом, что винт 17, имея воэможность вращения в опорах траверсы 10 не имеет относительно нее осевого перемещения. Перемещение опор 13 относительно травер-, сы 10 производится только в процессе переналадки штампа. На опорах 13 ус- тановлены нижние полэушки 18 с возможностью горизонтального перемещения относительно опор 13. Такое перемещение происходит по накладкам 19 и

20, закрепленным на опорах 13 и ползушках 18 и постоянно находящимся в контакте друг с другом. Каждая ползушка 18 имеет в своей передней и задней частях приливы 21,. на которых крепятся сменные клинья 22 и 23. Последние могут иметь различные, углы наклона к вертикали, в том числе и обратные углы наклона (например клин

23), и углы, равные нулю в зависимости от конфигурации штампуемого изделия. Движение клиньев 22 и 23, ползушек !8 по сменным клиньям 24 и 25, выставляемым на нижней плите 1 установки по упорам 26, определяет траекторию перемещения нижних ползушек 18, на которых крепятся нижние зажимные губки 27.

Верхняя часть универсального штампа крепится на ползуне 28 пресса и включает в себя верхнюю плиту 29, которая с целью быстрого крепления к ползуну 28 несет на себе дополнительную плиту 30. Верхняя плита 29 имеет с левой и правой стороны приливы

31, на которых крепятся направляющие

32, входящие в зацепление с соответствующими направляющими 5 нижней плиты 1 прежде чем войдут в контакт другие элементы верхней и нижней час1247 тей установки. к верхней обойме посредством винтов 33, головки которых входят в пазы 34 плиты 29, крепятся две верхние опоры 35.

При отпущенных винтах 33 верхние опоры 35 имеют возможность перемещения от центра или к центру по направляющим шпонкам 36, закрепленным в верхней плите 29. На верхних опорах

35 установлены верхние ползушки 37,1О которые благодаря наличию прихватов

38, закрепленных на опорах 35, обладают возможностью только горизонтального перемещения относительно опор

35. Такое перемещение происходит по

15 накладкам 39, закрепленным на опорах

35 и ползушках 37 и постоянно находящимся в контакте друг с другом, и ограничивается упорами.

В верхних ползушках 37 запрессованы ловители 40, а в нижних ползуш20 ках 18 — втулки 41. Верхние ползушки 37 несут на себе зажимные губки

42. На верхних губках 42 выполнен треугольный рифт 43 для зажима кро25 мок штампуемой заготовки 44, а на нижних губках 27 — канавка 45 соответствующего профиля. К верхним и нижним ползушкам 18 и 37 присоединены штоки 46 пневмоцилиндров 47, назначением которых является отвод ползушек 18 и 37 в исходное положение после совершения рабочего цикла штамповки. Пневмоцилиндры 47 крепятся к опорам 13 и 35.

Рабочее пространство конструкции 35 занимает сменный вытяжной штамп для штамповки определенной детали, состоящий из пуансона 48 с втулками 49 и матрицы 50 с колонками 51.

Пуансон 48 крепится к нижней пли- 4о те 1 с помощью стоек 52 с направляющими планками 53. Стойки 52 располагаются в окнах траверсы 10, обеспечивая ее дополнительное направление относительно планок 53. Для 4 транспортировки универсального штампа предусмотрены штыри 54. Транспортировка сменного формообразующего инструмента осуществляется за приливы 55. 50

Для разгона нижней половины универсальной установки и выборки зазоров с целью гашения удара в нижних ползушках 18 встроены амортизаторы

56 в виде полиуретановых цилиндров, 5> жесткость которых составляет 1/3 от усилия маркета. Не менее четырех цилиндров 56 выступают над плоско124 4 стью ползушек с таким расчетом, чтобы усилия маркета хватало не только на их сжатие, но и на формовку рифта на фланце заготовки и его удержание в процессе формообразования.

Часть усилия сжатия должно пойти на сжатие у сменных клиньев 22 и 23 через направляющие пластины 57 полиуретановых прокладок 58.

Полиуретановые прокладки 58 рас положены в закрытом контейнере, крышкой которогс являются направляющие пластины 57, закрепленные .с возможностью перемещения любым из известных способов на сменных клиньях

22 и 23 (не показано). Прокладки служат не только для гашения удара при соприкосновении клиньев, но и предотвращают возможные перекосы направляющих пластин двух пар сменных клиньев.

Эластичные элементы могут быть выполнены и из любого другого материала. Необходимые условия подбора эластичных элементов заключаются в том, чтобы они отбирали только 1/3 усилия маркета. Остального усилия маркета должно хватить на формовку рифта на фланце и его удержания.

Универсальный штамп работает следующим образом.

В исходном положении верхняя часть штампа, закрепленная на ползуне 28 пресса, находится в верхнем положе- нии °

Пневмоподушки 9 пресса, также находящиеся в своем верхнем положении, поддерживают посредством. шпилек 7 и

8 траверсу. 10 с установленными на ней деталями таким образом, что верхняя плоскость нижних зажимных губок

27 находится на уровне загрузки (т.е. вьппе самой верхней точки рабочей поверхности пуансона 48). Производится загрузка заготовки 44, т.е. укладка ее на нижние зажимные губки 27 и фиксация по упорам (не показаны), после чего включается пресс и верхняя часть установки вместе с ползуном 28 пресса движется вниз. Направляющие 32 верхней плиты 29 входят в зацепление с направляющими 5 нижней обоймы, осуществляя тем самым центрирование верхней части установки относительно нижней. Затем при приближении верхних ползушек 37 к нижним 18 ловители

40 входят в отверстия втулок 41, в результате чего осуществляются фикса1247

124

S ции ползушек 18 и 37 относительно друг друга в горизонтальном направлении. Верхние зажимные губки 42, приближаясь к нижним губкам 27, зажимают кромки заготовки 44. Одновременно рифтами 43 верхних губок 42 на заготовке 44 формуются канавки, за которые в дальнейшем происходит удержание кромок при растяжении заготовки 44. 10

20 зан) . Такой вариант предусматривает

25 сначала размыкание нижних и верхних

35

50

Зажим заготовки 44 и оформление на ней канавок происходит при неподвижной пневматической подушке 9 прес са, т.е. усилие формовки канавок и сжатия амортизаторов 56 должно быть меньше, чем суммарное усилие пневмоподушек 9. После смыкания верхних зажимных губок 42 с нижними 27 и осуществления таким образом зажима кромок заготовки 44 продолжается дви жение верхних ползушек 37 и верхних зажимных губок 42 вниз, в результате чего начинают движение нижние ползуш ки 18 с зажимными губками 27. Траектория движения нижних ползушек 18 определяется клиньями 24 и 25, по которым скользят пластины 57 соответствующих клиньев 22, 23, закрепленных на нижних ползушках 18. Поскольку нижние ползушки 18 зафиксированы относительно верхних ползушек 37 ловителями 40 и втулками 41, то они начинают двигаться как одно целое, осуществляя перемещение зажатых кромок заготовки 44 по траектории, определяемой клиньями 24 и

25. Происходит растяжение заготовки

44 с одновременным перемещением ее вниз. Вместе с ползушками 18 пере— мещаются вниз опоры 13, траверса 10, шпильки 7 и 8 и пневмоподушки 9.

Кроме того, нижние ползушки 18 вместе с верхними ползушками 37 имеют горизонтальное перемещение по накладкам 19, 20 и 39 относительно опор 13 и 35. В частном случае (фиг.4) горизонтальное перемещение левых ползушек 18 и 37 происходит по направлению к центру установки, а правых ползушек 18 и 37 — от центра, но за счет того, что углы клиньев 24 и 25 разные и величина горизонтального перемещения правых-ползушек больше, чем левых, заготовка

44 растягивается. В своем движении вниз заготовка 44 касается пуансона

48 и начинает его обтягивать, принимая форму пуансона 48. К этому моменту колонки 51 входят в отверстия втулок 49, центрируя матрицу 50 относительно пуансона 48.

Матрица 50, смыкаясь с пуансоном

48, завершает формообразование изделия. При подъеме ползуна 28.пресса вверх осуществляется холостой ход ус гановки. При этом горизонтальное перемещение ползушек 18 и 37, между губками которых зажаты кромки отштампованной детали, должно отсутствовать, иначе такое перемещение нарушит конфигурацию отштампованного изделия. При использовании в универсальном штампе клиньев 25 с обратными углами наклона рабочих поверхностей горизонтальное перемещение нижних ползушек 18 при их ходе вверх исключить не удается. Поэтому при работе универсального штампа с такими клиньями необходимо использовать удерживатель пневмоподушек 9 пресса в нижнем положении (не показажимных губок 27 и 42 и освобождение зажатых кромок отштампованного изделия, а затем уже движение нижних ползушек 18, причем это. движение имеет как вертикальную, так и горизонтальную составляющие, величина которых определяется величиной обратного угла наклона рабочей поверхности клина.

Таким образом, отштампованное изде.ие поднимается нижними ползушками

18 на уровень загрузки, откуда оно удаляется либо вручную, либо с использованием средств механизации.

После съема изделия нижние и верхние ползушки 18 и 37 возвращаются посредством штоков 46 и цилиндров 47 в исходное положение, Универсальный штамп готов к совершению следующего цикла.

Штамповка нового изделия на универсальном штампе требует замены формообразующего инструмента и изменения траектории движения зажатых кромок заготовки. Указанное изменение достигается заменой клиньев 22 — 25 на клинья с другими углами наклона рабочих поверхностей. Устанавливаемые клинья .фиксируются по упорам 26.

Затем производится перестановка опор

13 и 35 в новое положение, соответствующее габаритам устанавливаемого штампа. Увеличение или уменьшение расстояния между опорами 13 и 35 про7 12471 изводится. следующим образом. К нижним ползушкам 18, зажимные губки 27 которых находятся на уровне загрузки, подводятся посредством опускания ползуна 28 верхние ползушки 37 до смыкания зажимных губок 27 и 42. При этом ловители 40 верхних ползушек входят в отверстия втулок 41 нижних ползушек 18. Последние жестко скрепляются с нижними опорами 13 (например винта- lð ми), а верхние ползушки — с верхними опорами 35, после чего отпускаются винты, удерживающие верхние опоры 35 в прижатом к верхней плите 29 положении. Вращением регулировочных винтов

17 нижние 13 и верхние 35 опоры и закрепленные относительно них ползушки 18 и 37 .перемещаются в требуемое положение. Вращение регулировочных винтов 17 можно производить как вруч- 2g ную, так и электродвигателем через редуктор. Затем верхние опоры 35 притягиваются посредством винтов 33 к верхней обойме, Ползушкам 18 и 37 возвращается возможность горизонталь-2 ного перемещения относительно опор

13 и 35. После этого устанавливается новый сменный штамп и универсальный штамп готов к работе.

Работа механизма гашения удара заключается в следующем.

При подходе ползуна механического пресса простого действия к нижней половине уйиверсального штампа его скорость еще высокая, что неизбежно вызывает явление удара при соприкосновении двух масс, в связи с тем,что одна движется, а другая — нет, для гашения удара необходимо придать движение нижней половине универсального штампа и выбрать зазоры в механизмах. Это помогают осуществить полиуретановые цилиндры 56. Верхняя половина универсальной установки через верхние ползушки 37 нажимает на 45 выступающие из нижних ползушек 18 амортизаторы 56, которые сжимаются.

При сжатии они сообщают с определенным усилием, равным 1/3 усилия маркета, некоторое движение нижней половине универсальной установки и все вертикальные зазоры при этом выбираются и удар гасится. После полного сжатия амортизаторов 56 их выступающая часть заполняет свободную по- 55. лость в отверстии ползушек 18. 3атем происходит формовка зажимного рифта на фланце заготовки и сопри24 8 косновение двух половин универсальной установки..

При дальнейшем ходе вниз ползуна пресса с верхней половиной и нижней подвижной половиной универсального штампа вступают в соприкосновение и работу сменные клинья 22 и 24. Полиуретановые прокладки 58 сжимаются, и перекосы направляющих пластин 57 клиньев устраняются. Достигается максимальный контакт между рабочими поверхностями клиньев 24 и пластин

57 клиньев 22 без необходимости установки ползушек 18 и 37 о возможностью их совместного поворота. Вместе с этим, прокладки 58 способствуют гашению удара при соприкосновении сменных клиньев.

Полиуретан обладает большеи несжимаемостью по сравнению с резиной, и его не следует деформировать больше, чем на I/3 толщины.

При использовании предлагаемого универсального штампа значительно увеличивается площадь направляющих перемещения траверсы sa счет ее рамной конструкции. В результате нап- равляющие пластинки устанавливают не только по наружной плоскости, но и внутри рамы и пуансона, что уменьшает перекосы. Наличие общей траверсы позволяет установить маркетные шпильки в любом месте маркета, в т.ч. строго по их центру, что исключает перекосы маркета.

Изобретение обеспечивает надежный зажим фланца заготовки, так как при малейшем его перетекании возникает разрыв листа и истирание зажимных элементов. Использование в качестве ограничителя верхнего хода траверсы формообразующей части сменного пуансона с большой массой исключает поломки, присущие аналогу и прототипу.

Введение устройства для гашения ударов при соприкосновении двух половин универсального штампа повышает надежность в его работе. Отсутствуют частые поломки в узлах универсального штампа. Гашение ударов при соприкосновении клиньев и исключение перекосов направляющи клиновой пары с помощью эластичных прокладок, универсальность штампа, легкость замены формообразующих частей повышают надежность в работе штампа.

Таким образом, изобретение позво- . ляет сэкономить листовой металл и по1247! 24

f1

Pue, g

17 ю.- Pere.Я высить качество изделий, а также уменьшить металлоемкость сменных штампов.

Внедрение в .производство штамповки растяжением-обтяжкой на универсальном штампе существенно сокращает расход листового металла вследствие сокращения размеров заготовок, а также повьппает качество деталей за счет более равномерного распределения деформаций по поверхности панели.

l 247124!

247!24

5 7 Я!

247!24

90918 1Х Ж 17 97 17

Диг,7

Составитель И.Капитонов

Техред О.Гортвай Корр ект ор A - Зимоко сов

Редактор Е. Копча

Заказ 4050/!1

Тираж 783 Подписное

BHHHTH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

f13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4