Штамп для вытяжки сферических изделий

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в различных отраслях машиностроения при изготовлении деталей сферической или конической формы из труднодеформируемых сплавов. Цель изобретения - повышение качества изделий за счет обеспечения локального нагрева. Штамп содержит ох12 1 00 со 00 со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (б1) 4 В 21 П 22/20, 37/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ м автоесноьюсвидкткльств

1 ct 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3951715/25-27 (22) 11 09 ° 85 (46) 07.11.87. Бюл, Р 41 (71) Андроповский авиационный технологический институт (72) 10. С. Недоуров, В. В. Корнилов, К. В. Шредер, В, Н. Беляков, M. П. Ерочкин и В ° В. Белошицкий (53) 621,983.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1308418, кл. В 21 D 22/30, 1984. (54) 1ЦТАМП ДЛЯ ВЫТЯЖКИ СФЕРИЧЕСКИХ

ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в различных отраслях машиностроения при изготовлении деталей сферической или конической формы из труднодеформируемых сплавов.

Цель изобретения — повышение качества иэделий эа счет обеспечения локального нагрева. Штамп содержит ох1349834 лаждаемый пуансон 1 и охлажцаемую матрицу (M) 4. В полости M 4 установлены телескопические втулки (В) 6, 7 и 8 C тороидальными рабочими торцами. Торец центральной В 6 расположен на одном уровне с рабочей плоскостью

M 4, а торцы остальных В смещены в направлении нижней плиты 3 на расстояние h, определяемое по формуле

h; =JR„-R>, +К,, (, ° -r„)/

/(Rn+r5+S)J t8К,1,1 +(r„-r) 1-cos oc <,,1 );

oL,,1 =arcsin R, /(В.„+г +Ь), где i — номер В, причем .центральная

В имеет номер i = 1; R радиус сферы пуансона; r — радиус образующей окружности, торца М; R — расстояние от центра образующей окружности

Изобретение относится к обработке . металлов давлением и может найти применение при проектировании штампов для горячей листовой штамповки, преимущественно для изготовления дета- 5 лей сферической формы из труднодеформируемых сплавов, Цель изобретения — повышение качества изделий за счет обеспечения локального нагрева заготовки.

На фиг. 1 показано устройство, продольный разрез (слева от оси штампа показано положение заготовки и элементов штампа в начальный момент штамповки, а справа от оси — в конечной стадии процесса); на фиг, 2 сечение А-А на фиг, 1.

Штамп содержит верхнюю плиту (не показана), пуансон 1 с каналами для пропускания охлаждающей жидкости, прижим 2, нижнюю плиту 3, матрицу 4 с каналами для охлаждающей жидкости, корпус 5, жестко соединенный с плитой 3 и матрицей 4, телескопи25 чески установленные цилиндрические втулки 6 — 8, размещенные в корпусе 5 с возможностью перемещения вдоль оси штампа и опирающиеся на торца M до оси штампа; r — радиус образующей окружности торовой поверхности В; Rs — расстояние от центра образующей окружности торовой поверхности В до оси штампа, S — толщина листовой заготовки 23. К М 4, прижиму 2, пуансону 1, В 6, 7 и 8 присоединены токоподводящие шины 20 — 22.

M 4 электроизолирована от нижней плиты 3, а В 6 — 8 электроизолированы от нижней плиты 3 и одна от другой. В начале вытяжки через фланец заготовки 23 и центральную часть пропускают электрический ток до обеспечения заданной температуры. По мере опускания пуансона 1 заготовка 23 входит в контакт с В (сначала с 6, затем с 7 и 8). При этом В меньшего диаметра отключают от источника тока. Зона нагрева заготовки 23. смещается от центра к периферии, обеспечивая локальный нагрев, 2 ил, пружины 9, электроизолированные от втулок шайбами 10 и смонтированные с предварительным натягом, причем наибольшее усилие предварительного натяга. имеют пружины, на которые опирается втулка 8 наибольшего диаметра, а наименьшее усилие натяга имеет пружина, на которую опирается центральная втулка 6, Втулки 6 — 8 электроизолированы одна от другой прокладками 11 и 12, снабжены контактными кольцами 13 и ограничителями 14 осевого перемещения, Штамп содержит также прокладки

15 и 16, обеспечивающие электроизоляцию между матрицей 4. корпусом 5 и плитой 3, токопсдводящие шины 17

19, присоединенные с торцам втулок

6 — 8, и устройство для подвода электрического тока к пуансону 1, прижиму 2 и матрице 4 посредством шин 20 — 22.

Рабочий торец пентральной втулки

8 расположен заподлицо с рабочей плоскостью матрицы 4, а торцы остальных втулок 6 и 7 расположены на расстояниях h; ниже рабочей плоскос1349834 где i

rM м

R ь ти матрицы 4, причем величина Ь

1 определяется по соотношениям

h =(R -R +R . — — ---tga + гь гм (1-и я +y +я и

+(r Г ) (1 cosg,1, > ) t

Rs<, и

arcsin — — =" —— . 1- 1 R +r +S

П О номер втулки, причем центральная втулка имеет номер

i=1 радиус сферы пуансона; радиус образующей окружности торца матрицы; расстояние от центра образующей окружности торца матрицы до оси штампа; радиус образующей окружности торовой поверхности втулки; расстояние от центра образующей окружности торовой поверхности втулки до оси штампа; толщина листовой заготовки.

Штамп работает следующим образом, Заготовку 23 помещают в штамп и с помощью прижима 2 осуществляют прижим ее фланца к торцу матрицы 4, затем перемещают вниз пуансон 1 и создают надежный электрический контакт между заготовкой 23, пуансоном

1 и контактным кольцом !3 центральной втулки 6, После этого с помощью шин 20 и 21, 19 и 22 одновременно через фланец заготовки 23 и ее центральную часть пропускают электрический ток и нагревают фланец и центральную часть заготовки 23 до заданной температуры, а затем производят вытяжку с охлаждением вытянутой части заготовки 23 путем пропускания через пуансон 1 охлаждающей жидкости, при этом по мере опускания пуансона

1 зона нагрева заготовки 23 на участке в зазоре между матрицей 4 и пуансоном 1 постепенно смещается от центральной части к фланцу заготовки 23 благодаря тому, что материал заготовки 23 последовательно входит в контакт сначала с втулкой 7, а затем с втулкой 8. В начальный момент контактирования заготовки 23 с втул5 кой 8 соседнюю втулку 7 отключают от источника тока. Вход в контакт с втулкой 8 происходит в момент, когда точка контакта соседней втулки 7 с заготовкой 23 располагается на грани1О це отформованного сферического участка. До указанного момента втулка 8 остается неподвижной вследствие указанного соотношения усилий предварительного натяга пружин 9.

После окончания штамповки и отвода пуансона 1 в исходное положение отштампованное изделие 24 удаляется из матрицы 4 с помощью втулок 6 — 8 посредством пружин 9.

Применение изобретения позволяет получать детали сферической и конической форм из труднодеформируемых материалов за один переход б.;агодаря повышению пластичности материа25 ла заготовки непосредственно в очаге деформации и исключению разрушения вытягиваемого изделия в процессе вытяжки-.

ЗОФормула изобретения

Штамп для вытяжки сферических изделий, содержащий верхнюю плиту с пуансоном и прижимом и закрепленную

®на нижней плите матрицу, в рабочей

35 полости телескопически установлены на пружинах цилиндрические втулки с ограничителями осевого смещения, отличающийся тем, что, 4б с целью повышения качества изделий за.счет обеспечения локального нагрева заготовки, он снабжен токопроводящими шинами, присоединенными к матрице, прижиму, пуансону и втулкам, рабочие торцы которых выполне.ны тороидальными, матрица электроизолирована от нижней плиты, а втулка — между собой и от нижней плиты, при этом рабочий торец центральной

50 втулки расположен на одном уровне с рабочей плоскостью матрицы, а рабочие торцы остальных втулок смещены один относительно другого в направлении к нижней плите.!

349834

Составитель О. Матвеева

Texpe;. M. Õoäàíè÷ Корректор М, Демчик

Редактор А. Козориз

Заказ 5215/7 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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