Устройство для глубокой вытяжки

 

Изобретение относится к области листовой штамповки и позволяет повысить производительность труда при изготовлении полых изделий многопереходной вытяжкой. Устройство содержит пуансон, прижим и матрицу с конической заходной частью, переходяш ,ей в цилиндрическое рабочее отверстие. Матрица снабжена упругодеформирующимся кольцевым металлическим элементом с сечением в форме прямоугольника, который установлен в рабочем отверстии матриць с кольцевым зазором, не превышающим величину максимальной упругой деформации кольцевого элемента. В процессе вытяжки кольцевой элемент охватывает заготовку и прижимает ее к пуансону. 1 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sg 4 В 21 D 22/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3865932 25-27 (22) 11.03.85 (46) 30.10.86. Бюл. № 40 (71) Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. акад. С. П. Королева (72) И. П. Попов, В. Д. Маслов, В. П. Чистяков, Ф. В. Гречников, Л. Д. Гончаров, А. Н. Карпухин и В. В. Мыка (53) 621.983.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 997912, кл. В 21 D 22/20, 1981.

„„SU„„1266607 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЛУБОКОЙ ВЫТЯЖКИ (57) Изобретение относится к области листовой штамповки и позволяет повысить производительность труда при изготовлении полых изделий многопереходной вытяжкой.

Устройство содержит пуансон, прижим и матрицу с конической заходной частью, переходящей в цилиндрическое рабочее отверстие.

Матрица снабжена упругодеформирующимся кольцевым металлическим элементом с сечением в форме прямоугольника, который установлен в рабочем отверстии матрицы с кольцевым зазором, не превышающим величину максимальной упругой деформации кольцевого- элемента. В процессе вытяжки кольцевой элемент охватывает заготовку и прижимает ее к пуансону. 1 ил.

1266607

Формула изобретения

1

Изобретение относится к обработке металлов давлением.

Цель изобретения — повышение производительности.

На чертеже изображено устройство, про,дольный разрез, слева от оси которого устройство показано в начальный, а справа— в промежуточный момент деформирования.

Устройство содержит пуансон 1, матрицу 2, прижим 3, упругий кольцевой элемент 4, подкладную плиту 5.

Устройство работает следующим образом.

Заготовку 6 в виде цилиндрического стакана прижимают к матрице 2 прижимом 3.

Затем пуансоном 1 производят вытяжку. В начальной стадии вытяжки вновь образованная цилиндрическая часть заготовки 6 охватывается кольцевым элементом 4 и прижимается по внутренней поверхности к пуансону 1. Это вызывает активные напряжения трения на внутренней поверхности заготовки 6. Исследования показали, что оптимальная величина зазора между внутренним диаметром кольцевого элемента 4 d и диаметром пуансона Id должна составлять 60—

70 /О от величины зазора между диаметрами матрицы 2 d„d„, поэтому внутренний диаметр кольцевого элемента 4 равен (1„= d> + (0,6 — 0,7) (4м — 4п)

Большее значение диаметра d относится к деталям, вытягиваемым из сильноупрочняемого материала, меньшие — из слабоупрочняемого материала.

С увеличением высоты вытягиваемой цилиндрической части увеличиваются активные силы трения, которые разгружают опасное сечение от растягивающих напряжений.

Максимальное усилие приходится на заключительные стадии вытяжки. В этот момент и активные касательные напряжения имеют максимальное значение в опасном сечении в результате значительной высоты цилиндрической части вытягиваемой заготовки 6.

Давление, с которым кольцевой элемент

4 прижимает заготовку 6 к пуансону 1, является оптимальным, если оно удовлетворяет соотношению P 0,26,, где 6, — предел прочности материала детали, для случая цилиндрической оболочки бе

Р= 2, где — толщина кольцевого элемента;

6e — тангенциальное напряжение.

В процессе вытяжки внутренняя поверхность кольцевого элемента 4 формирует наружную поверхность детали.

Для получения качественной поверхности детали существенным является факт создания равномерного давления кольцевого элемента 4 на заготовку 6. Это достигается тем, что его сечение имеет форму прямо. угольника.

Деформация раздачи кольцевого элемента 4 в упругой области ограничена пределом упругости его материала. Она определяется из следующего соотношения

Ь4 =,, D,.

Чтобы ограничить величину упругой раздачи кольцевого элемента 4, устранить плас1О тическую деформацию, между наибольшими диаметрами кольцевого элемента 4 и кольцевого углубления 7, в котором он расположен, выполнен гарантированный зазор, равный максимальной упругой раздаче кольца d.

Ограничение раздачи необходимо по следующей причине.

Утолщение кромки детали может быть так велико, что раздача кольца выходит за пределы упругой области. Кольцо, пласти20 чески деформируясь, выходит из строя и является непригодным для следующей вытяжки. Поэтому краевую часть детали принудительно утоняют. Это допустимо, так как напряжения в этот момент в опасном сечении уменьшаются. Предлагаемое устройство позволяет увеличить глубину вытяжки на 8 — 12о/о.

Пример. Устройство для второй операции вытяжки детали корпуса самовара. Материал заготовки Л 62 (6 —— 36 кг/мм ), 30 толщина 1,2 мм. Диаметр цилиндрической части заготовки 200 мм. Коэффициент вытяжки m =0,8. С учетом предлагаемой конструкции принимаем m > — — 0,72. Внутренний диаметр цилиндрической части детали после второго перехода равен 144 мм. В соответстЗ вии с этим принимаем 4„= 144 мм; 4и =

= d + 2,81S = 147,36 мм. Рассчитываем внутренний диаметр кольцевого элемента

4к= 4„+ 0,7 (d — d ) = 146,35 мм.

Выполняем кольцевой элемент из берил40 лиевой бронзы БрБ — 2 6 np = 70 кг/мм ;

Е = 11000 кг/мм .

Толщина кольцевого элемента о = 0,1 Х 36/70 Х 146,35 = 7,52 мм.

Наружный диаметр кольцевого элемента

Dg — — 4к + 2 - S = 161,39 мм.

4 Зазор между наибольшим диаметром углубления матрицы и кольцевого элемента

Л4 =Е- лр Р,с. = — — 70/11000 Х 161,39 = 1 MM

Отсюда, Р„= Ри + л d = 161,39 + 1 =

= 162,39 мм.

Предлагаемое устройство позволяет сократить число переходов вытяжки при изготовлении полых изделий за несколько переходов, что повышает производительность труда.

Устройство для глубокой вытяжки, содержащее матрицу с конической заходной

1266607

Составитель О. Матвеева

Техред И. Верес Корректор М. Демчик

Тираж 783 Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор М. Товтин

Заказ 5699(7 частью, переходящей в цилиндрическое рабочее отверстие, пуансон, прижим и упругодеформирующийся кольцевой элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, матрица выполнена с кольцевым углублением на боковой поверхности рабочего отверстия, а кольцевой элемент выполнен металлическим с сечением прямоугольной формы и установлен в углублении матрицы с зазором, не превышающим величину максимальной упругой раздачи кольцевого элемента.