Устройство для штамповки

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машиностроении при изготовлении полых деталей из листового металла. Цель изобретения - увеличение высоты штампуемых деталей путем измерения силы трения между пуансоном и деталью. Сжимающие напряжения, действуюпще в процессе вытяжки на вставку 2 со стороны детали 8, стремятся сжать вставку 2. Это сжатие . фиксируют тензорезисторы 4, передающие электрические сигналы на осциллограф . По величине сжимающих напряжений можно определить силу трения, действующую между пуансоном и деталью 8. Вставка 2 пуансона выполнена в виде стакана, высота которого превышает высоту готовой детали 8. Тензорезисторы 4 установлены равномерно по всей высоте вставки. Рабочие части 5 тензорезисторов расположены в тангенциальном направлении. 3 ил. (Л со 01 ел со ND а

СОК)З СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В 21 D 22/20

ОПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4053527/25-27 (22) 11.04.86 (46) 30.11.87. Бюл. к" 44 (71) Калужский филиал МВТУ им. Н.Э. Баумана (72) С.Г. Перевозчиков (53) 621.983.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К 640786, кл, В 21 D 22/20,01.03.77 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШТАМПОВКИ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машиностроении при изготовлении полых деталей из листового металла. Цель изобретения — увеличение высоты штампуемых деталей пу„„SU„„! 355326 А1 тем измерения силы трения между пуансоном и деталью. Сжимающие напряжения». действующие в процессе вытяжки на вставку 2 со стороны детали 8, стремятся сжать вставку 2. Это сжатие ц фиксируют тензорезисторы 4, передающие электрические сигналы на осциллограф. По величине сжимающих нанряжений можно определить .силу трения, действующую между пуансоном и деталью 8. Вставка 2 пуансона выполнена в виде стакана, высота которого превышает высоту готовой детали 8.

Тензорезисторы 4 установлены равномерно по всей высоте вставки. Рабочие части 5 тензорезисторов расположены в тангенциальном направлении. 3 ил.

Р, =Т(ud Ьбе

40 где — коэффициент трения между материалами детали и пуансона (определяется по справочникам);

d — наружный диаметр пуансона

h — высота очага пластической деформации, примыкающего к пуансону (определяется из геометрии или непосредственным замером на вытянутом изделии); — величина сжимающих напряже8 ний, действующих на пуансон в очаге пластической деформации, замеренная с помощью

55 предлагаемого устройства для штамповки.

° Аналогично используется устройство для штамповки при вытяжке с про1 135532

Изобретение касается обработки металлов давлением и относится к устройствам для штамповки.

Цель изобретения — определение

5 силы трения между пуансоном и деформируемой заготовкой в очаге деформации и в зоне протянутой части заготовки непрерывно на протяжении вытяжки, 10

На фиг, 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид, продольный разрез (используемое при вытяжке с принудительным утонением стенки); на фиг. 2 — то же (используемое при вытяжке с противодавлением беэ прижима); на фиг. 3 — то же (используемое при вытяжке с противодавлением с прижимом).

Устройство содержит пуансон, состоящий из корпуса 1 и вставки 2,соединенной с корпусом, например, посредством резьбы. Вставка 2 выполнена в виде стакана такой высоты Н, что заведомо превышает максимальную высо- 25 ту готовой детали (не показано). На внутренней поверхности 3 вставки 2 жестко закреплены (например, приклеены клеем БФ-2 с наполнителем двуокисью титана в пропорции 1:1) датчики, например тенэорезисторы 4. Тензорезисторы 4 закреплены равномерно по всей высоте внутренней поверхности вставки 2 так, что их рабочая часть 5 расположена в тангенциальном

35 направлении. Выводы тензорезисторов

4, протянуты через отверстие 6, выполненное в корпусе 1 пуансона, и соединены с регистрирующим прибором, например осциллографом (не показан).

Устройство содержит также матрицу 7.

Позицией 8 на чертежах обозначена деформируемая заготовка, а позицией

9 — очаг деформации.

Устройство работает следующим образом.

Полую заготовку 8, одетую на вставку 2 пуансона, протягивают через матрицу 7 под действием усилия вытяжки, прикладываемого к пуансону прессом (не показан).

В процессе вытяжки с принудительным утонением стенки (фиг, 1) усилие расходуется на формоизменение заготовки 8 в очаге 9 пластической деформации по высоте h и на создание усилия на донную часть деформируемой заготовки 8. За счет удлинения заготовки 8 при,тонении она скользит

6 2 вверх по вставке 2 в очаге 9 деформации.

Сжимающие напряжения á, действующие в очаге 9 пластической деформации, направлены по нормали к поверхности матрицы 7 и вставки 2. Они уравновешиваются растягивающими напряжениями в матрице 7 и сжимающими во вставке 2. Напряжение, действующее на вставку 2 со стороны заготовки 8, стремится сжать вставку 2. Сжа тие вставки 2 приводит к деформации ее в тангенциальном направлении.Это сжатие фиксируют тензорезисторы 4, Чем больше величина напряжения бз, тем на большую величину сжимается вставка 2, тем большую величину сигнала с тензореэистора 4 фиксирует осциллограф. Величину сигнала с тен-. эорезисторов 4 осциллограф фиксирует непрерывно по ходу всего процесса вытяжки с утонением, так как тензореэисторы 4 установлены по всей высоте вставки 2, а высота Н вставки

2 заведомо превышает максимальную высоту готовой заготовки 8, Это позволяет известными способами по величине электрических сигналов определить сжимающие напряжения, действующие на вставку 2 со стороны заготовки 8, в любой момент вытяжки с утонением.

Зная величину сжимающих напряжений 88, действующих на пуансон в оча-! ге 9 пластической деформации, можно определить силу трения, действующую между пуансоном и заготовкой 8, по формуле з 135532 тиводавлением беэ прижима заготовки 8 (фиг. 2) и с прижимом заготовки (фиг. 3), В этом процессе действие сжимаю5 щих напряжений 6 со стороны заготовки 8 на вставку 2 обусловлено тем, что они возникают под действием давления жидкости в полости матрицы 7 и вытяжном зазоре. Причем, в отличие от вытяжки с утонением, сжимающие напряжения со стороны заготовки 8 действуют на вставку 2 по всей высоте

h протянутой части h детали. ВелиI l чина силы трения, действующей между пуансоном и заготовкой, определяется по формуле

20 где h — высота протянутой части детали;

Gg — величина сжимающих напряжений, действующих на пуансон со стороны заготовки, замеренная с помощью предлагаемого устройства для штамповки, Кроме замера силы трения между пуансоном и заготовкой 8, устройство позволяет также повысить качество внутренней поверхности вытягиваемых деталей за счет исключения эадиров при их съеме с пуансона. Достигается это за счет того что вставка 2 восУ

35 принимающая сжимающие напряжения,выполнена в виде стакана. Предлагаемая конструкция обеспечивает большую жесткость инструмента, чем в известном, устройстве, так как рабочий торец вставки 2 выполнен за одно целое с цилиндрической частью, а открытый торец вставки 2 жестко опирается на корпус 1 пуансона. Поэтому при использовании предлагаемого устройства, не45 смотря на действие сжимающих на ряжений G> больших по величине упругих прогибов вставки 2, приводящих к искажению формы внутренней цилиндрической поверхности 3 детали, не происходит. Поэтому при съеме детали с пу1 ансона она снимается с цилиндрической поверхности вставки 2 диаметром d„ïî внутренней цилиндрической поверхности

3. Задиры внутренней поверхности 3 при этом исключаются.

Применение предлагаемого устройства.позволяет замерять величину сил трения между заготовкой и пуансоном, оценивать влияние на эту силу различных смазок и тем самым определять влияние укаэанных сил трения на величину напряжений в опасном сечении эа готовки и выбирать оптимальные режимы вытяжки, позволяющие увеличить высоту ,штампуемых деталей.

Формула изобретения

Устройство для штамповки, содержащее соосно установленные матрицу ,и пуансон с осевым углублением, на внутренней поверхности которого saкреплен датчик, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью определения силы трения между пуансоном и деформируемой заготовкой в очаге деформации и в зоне протянутой части заготовки непрерывно на протяжении вытяжки, углубление в пуансоне выполнено со стороны нерабочего торца, а устройство снабжено установленными на внутренней поверхности пуансона равномерно по всей его длине дополнительными датчиками, причем рабочая часть основного и дополнительных датчиков расположена в тангенциальном направлении.

1355326

pva 2

Составитель В. Муслимов

Редактор Т. Парфенова Техред Л.Олийнык Корректор Г. Решетник

-+

Заказ 5740/10 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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