Устройство для штамповки деталей

 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением. Целью изобретения является расширение технологических возможностей путем регулирования скорости перемещения матрицы при штамповке. Устройство содержит подвижный в осевом направлении кон- . тейнер с радиальными стержнями в нижней части и ступенчатой внутренней поверхностью, образующей полость под жидкость высокого давления. Пуансон, связанный с плунжером, размещен в полости контейнера меньшего диаметра, соединенной с полостью контейнера большего диаметра„ Опора для обрабатываемой заготовки жестко связана с выталкивателем, а ее поверхность образует кольцевую полость со стенкой контейнера и направляющим плунжером. В полости размещена регулировочная втулка, выполненная с продольными углублениями, в которых установлены стержни, обеспечивающие осевое ее перемещение. При выдавливании стержни перемещаясь по углублениям втулки , зацепляют ее и перемещают вверх, изменяя при этом площадь кольцевой полости и регулируя тем самым скорость движения контейнера. В результате снижаются силовые характеристики процесса вьщавливания, что обеспечивает уменьшение материалоемкости и энергоемкости применяемого оборудования . 1 ил. ОО ел v|

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОУЕЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ы) В 21 J 13/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1082537 (21) 4018087/25-27 (22) 06 ° 02.86 (46) 07.12.87. Бюл, И - 45 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) Ю,Ф,Черный, В.Л.Калюжный, С.Ф.Сабол и А.В,Бондаренко (53) 621 733.76 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1082537, кл. В 21 J 13/02, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШТАМПОВКИ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к области обработки металлов давлением. Целью изобретения является расширение технологических возможностей путем регулирования скорости перемещения матрицы при штамповке. Устройство содержит подвижный в осевом направлении контейнер с радиальными стержнями в нижней части и ступенчатой внутренней поверхностью, образующей полость под

„„SU„„135Ë11 Л 2 жйдкость высокого давления. Пуансон, связанный с плунжером, размещен в полости контейнера меньшего диаметра, соединенной с полостью контейнера большего диаметра. Опора .для обрабатываемой заготовки жестко связана с выталкивателем, а ее поверхность образует кольцевую полость со стенкой контейнера и направляющим плунжером.

В полости размещена регулировочная втулка, выполненная с продольными углублениями, в которых установлены стержни, обеспечивающие осевое ее перемещение. При выдавливании стержни, перемещаясь по углубленйям втулки, зацепляют ее и перемещают вверх, изменяя при этом площадь кольцевой полости и регулируя тем самым скорость движения контейнера. В результате снижаются силовые характеристики процесса выдавливания, что обеспечивает уменьшение материалоемкости и энергоемкости применяемого оборудования. 1 ил.

1357 111

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и является усовершенствованием устройства по авт. св. N - 1082537.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей путем регулирования скорости перемещения матрицы в процессе штамповки.

На чертеже изображено устройство, 10 (слева от оси — исходное состояние, справа — в процессе выдавливания).

Устройство содержит контейнер 1, направляющий плунжер 2, опору 3 под обрабатываемую заготовку, выталкива- 1Г тель 4. Контейнер 1 выполнен в нижней части с полостью большого диа-. метра и установлен по ней на направляющем плунжере 2 с образованием кольцевой полости 5, которая соеди- 20 иена каналами 6 с полостью 7 контейнера. В контейнер залита рабочая жидкость, которая через каналы 6 свободно проходит в полость 5. Ступенчатый пуансон 8 связан с плунжером 9. Втул- 25 ка 10, выполненная с продольными углублениями 11, установлена на направляющий плунжер 2 с возможностью перемещения в осевом направления. Радиальные стержни 12, находящиеся в 30 нижней части контейнера 1, установлены внутренними концами в продольных углублениях 11 втулки 10. Заготовка 13 выполнена .с буртом 14, который при установке ее во внутренний канал контейнера опирается на ступеньку в канале 6.

Устройство работает следующим образом.

При приложении нагрузки к ступен- 40 чатому пуансону 8 он внедряется в заготовку 13. Одновременно плунжер 9 вытесняет. жидкость из полости 7 мень. шего диаметра контейнера через каналы 6 в кольцевую полость 5. . 4g

Поскольку объем жидкости в полости меньшего диаметра контейнера уменьшается по мере внедрения первой ступени пуансона 8 в заготовку 13, то жидкость, перетекая в полость 5, перемещает контейнер 1 вверх. Последний благодаря зацеплению с буртом заготовки растягивает деформируемый материал, вызывая снижение удельного усилия прессования на пуансоне 8.

Во время выдавливания полости второй ступени, имеющей больший диаметр по сравнению с первой ступенью, скорость истечения деформируемого металла в осевом направлении вдоль стенок контейнера, увеличивается и для того, чтобы обеспечить зацепление бурта заготовки с контейнером, движущимся в осевом направлении вверх, необходимо увеличение скорости движения контейнера, которое осуществляется путем уменьшения площади поперечного сечения кольцевой полости 5 при помощи втулки 10, движение которой по направлению плунжера начинается с момента начала выдавливания полости второй ступени за счет зацепления радиальных стержней контейнера, находящихся в продольных углублениях втулки.

Размеры втулки выбираются из следующих соображений. Скорости перемещения контейнера при формировании полостей двух ступеней находятся из уравнений мгновенных расходов, которые для формирования первой полости имеют вид п + vì м = к 8и

i, r

vn S> Sм vìв где v„ — скорость пуансона (плунжера);

v — скорость движения контейк нера;

v — скорость течения металла и при вьщавливании первой полости

S — площадь поперечного сечения плунжера;

S — площадь поперечного сечения

Т первой ступени пуансона;

Т

S — кольцевая площадь вытесняем мого металла из первой полости

Бц — площадь нижней камеры контейнера.

Условие постоянного зацепления бурта заготовки ч = т . м к

Решая систему полученных уравнений относительно площади S „, Т пS+vS„,=vS

vn Sz 8,„ ю

1 м к получаем

8м Вм(8+ 1) ° х S

8т

Выражая площади через радиусы, получаем

У = (Рз У)(1+ — ) R2

1357111 где R - - — -радиус второй ступени пуан1 сона.

Таким образом, размеры втулки равны где R радиус нижней камеры;

R — радиус изделия,.

R — радиус первой ступени пуансона;

R - -радиус плунжера.

Аналогичные уравнения составляются для случая выдавливания второй полости

v.S+v S v"-(S -S ) h г и м м к м к Ф

10 ч, S" ч1 S ц и м м "м

tt где v - - — -скорость течения металла м при выдавливании второй 2р полости

tt

S — площадь вытесняемого металм ла при вьщавливании второй полости, tt

v - - скорость контейнера при 25 к выдавливании второй полости, S — площадь регулировочного к кольца.

Используя условие v --„ „ = =v, ðåøàåì систему уравнений относительно S 30

Выражая площади через радиусы и подставляя

Sk = !(R88) ° где R д- внутренний радиус втулки, R наружный радиус втулки,равный радиусу нижней камеры, находим (1 + К )(К1 К2) к

Так, например, для следующих исходных данных: R = 80 мм, К„=60 мм, К =20 мм, Е„-=30 мм находим К М =

116,2 мм; RBí 800 мм

Применение йзобретения обеспечивает снижение силовых характеристик процесса выдавливания, что позволяет уменьшить материалоемкость и энергоемкость оборудования.

Формула из обретения

Устройство для штамповки деталей по авт. св. Р 1082537, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических воэможностей путем регулирования скорости перемещения матрицы в процессе штамповки, оно снабжено втулкой, установленной с возможностью ограниченного осевого перемещения между наружной поверхностью направляющего плунжера и внутренней поверхностью полости контейнера большего диаметра и радиальными стенками, жестко смонтированными наружными концами в зоне нижнего торца контеинера, при этом на наружной поверхности втулки выполнены продольные углубления под внутренние концы радиальных стержней, 135711i

Составитель А.Воронцов

РедактоР Е.Папп ТехРед Я.Верес Корректор Л.Пилипенко

Заказ 6404 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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