Штамп для вытяжки с противодавлением

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машиностроении при изготовлении вытяжкой с противодавлением листовых деталей . Цель -- повышение качества и точности вытягиваемы.х деталей путем предотвращения царапин и задиров на внутренней повер.хности деталей. Пуансон 5 выполнен с осевой конической полостью, уменьшающейся в сторону его рабочего торца. В папости пуансона 5 запрессована цилиндрическая вставка 6 с натягом, величина натяга прямо пропорциональна величине противодавления рабочей жидкости, воздействующей на пуансон 5 в месте запрессовки цилиндрической вставки. Так как упругого изменения диаметра пуансона 5 при вытяжке не проис.ходит, то носле окончания процесса вытяжки деталь 20 легко снимается с пуансона 5 и поэтому внутри детали 20 OTcyTCTSjierf царапины и задиры. При этом точность внутреннего диаметра детали 20 также повыпшется. 2 ил. 1C

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5).) 4 В 21 D 22 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ности вытягиваеMblx деталей путем предотвращения царапин и задиров на внутренней поверхности деталей. Пуансон 5 выполнен с осевой конической полостью, уменьшающейся в сторону его рабочего торца. В полости пуансона 5 запрессована цилиндрическая вставка 6 с натягом, величина натяга прямо пропорциональна величине противодавления рабочей жидкости, воздействующей на пуансон 5 в месте запрессовки цилиндрической вставки. Так как упругого изменения диаметра пуансона 5 при вытяжке не происходит, то после окончания процесса вытяжки деталь 20 легко снимается с пуансона

5 и поэтому внутри детали 20 отсутствчет царапины и задиры. При этом точность внутреннего диаметра детали 20 также повышается. 2 ил.

«Д«

CO

М

ЬР

В

12

Ри 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 721175 (21) 4178150/25-27 (22) 31.10.86 (46) 07.06.88. Бюл. Ло 21 (71) Калужский филиал МВТУ им. Н. Э. Баумана (72) С. Г. Перевозчиков, В. E. Гамаюнов, К. В. Киселев и Г. H. Рябов (58) 621.983.32 (088.8) (56) Лвторское свидетельство СССР

No 721175, кл. В 21 D 22/20, 24.01.78. (54) ШТЛМП ДЛЯ ВЫТЯЖКИ С ПРОТИ ВОДЛВЛЕНИ ЕМ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машиностроении при изготовлении вытяжкой с противодавлением листовыx деталей. Цель -- повышение качества и точЛО 1400722 А 2

1400722

Изобретение касается обработки металлов давлением, относится к штампам для вытяжки с противодавлением и является усовершенствованием устройства по основному авт. св. Хо 721175.

Цель изобретения — повышение качества и точности вытягиваемых деталей путем предотвращения царапин и задиров на внутренней поверхности деталей и за счет повы пения точности их внутреннего диаметра.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 фрагмент пуансона и цилиндрическая вставка.

Штамп содержит матрицу 1 с кольцевой канавкой 2 на зеркале. фиксирующее

3 и прижимное 4 кольца, пуансон 5, в конической полости которого запрессована цилиндрическая вставка 6, верхнюю плиту

7, I пд;: п п.1и др 8, несущий шток с поршнем . Шток выполнен сборным и подкат i верхней плите 7 упругим элементом

10, ictановленным между поршнем 9 и нижним основа 11. Кроме того, штамп содсржит подпружиненный выталкиватель 12, установленный в полости матрицы 1, маслосборник 13, размещенный коаксиально гидроцилиндру 8 на нижнем основании 11, а также трубопровод 14. соединяющий через обратные клапаны 15 и 16 полости гидроцилиндра 8 и матрицы 1, трубопровод 17, соединяющий кольцевую вставку 2 с масло«борпиком 13, и трубопровод 18, соединяюIIII.II маслосборник 13 через обратный кза!

9 с полостью гидроцилиндра 8.

Цилиндрическая вставка 6 в конической по1ости пуансона 5 запрессована с натягом

ncличина которого прямо пропорциональна величине иротиводавления рабочей жидкости в полости матрицы, приходящейся на участок, соответствующий ширине цилиндрической вставки 6.

Так как эпюра противодавления жидкости в полости матрицы 1 изменяется от максимума у дна штампуемой детали до атмосферного фланца детали 20, напряжения растяжения, возникающие в пуансоне 5 под действием запрессованной вставки 6, и вызывающие в нем упругие деформации, должны изменяться по соответству ющему закону.

Для соответствия характера упругих деформаций в пуансоне 5 характеру сжимаюпшх давлений жидкости, действующих в полос1и матрицы 1, в коническую полость пуансона 5 запрессована цилиндрическая вставка 6. Так как вставка 6 цилиндрическая, а полость в пуансоне 5 коническая, уменьшающаяся в сторону его рабочего торца, при запрсссовке цилиндра в конус натяг в соединении изменяется от максимума у .III;I .I() минимума у фланца детали 20 в соI>I:è г«I IIèII с действующим давлением жидкое и. Величина натяга у фланца детали 20 рассчитывается по минимальному значению

2 давления, а у дна штампуемой детали 20— по максимальному давлению рабочей жидкости. По соответствующей величине натяга определяется максимальный диаметр внутренней конической полости пуансона 5 (у фланца детали 20) и минимальный 4;„(у дна детали 20).

Таким образом, размеры полости в пуансоне 5 в виде усеченного конуса определяются размерами d и d q„и высотой ее, равной высоте h цилиндрической вставки

6 (фиг. 2). При запрессовке цилиндрической вставки 6 растягивающие напряжения в пуансоне 5 соответствуют характеру сжимающих давлений рабочей жидкости в по)5 лости матрицы 1. Причем эта эпюра растягивающих напряжений в пуансоне 5 имеет треугольный вид, так как указанные напряжения изменяются от максимума до минимума в соответствии с изменением натяга между цилиндрической вставкой 6 и пуан20 соном 5.

Штамп работает следующим образом.

Перед началом процесса вытяжки на зеркало матрицы 1 в фиксирующее кольцо

3 укладывают плоскую заготовку (не пока25 зана) и прижимают ее прижимным кольцом 4. Далее сообщают движение верхней плите 7 с пуансоном 5. Последний в это время является предварительно напряженной деталью, т.е. в радиальном направлении на пуансон действуют растягпвающие напряжения от запрессовки и его коническую полость цилиндрической вставки 6. При рабочем ходе пуансона 5 заготовка вытягивается в полую деталь 20. Пуансон 5 при своем движении через заготовку передает давление жидкости, находящейся в полости матрицы 1, и по мере опускания вытесняют последнюю.

При вытеснении жидкости в матрице 1 создается противодавление рабочей жидкости, по нормали действующее через заготов40 ку на поверхность пуансона 5 и сжимающее его. Наличие этого давления в полости матрицы 1 приводит к созданию в пуансоне 5 в радиальном направлении напряжений сжатия, которые, алгебраически сум45 мируясь с напряжениями растяжения от запрессованной цилиндрической вставки 6, нейтрализуют напряжения в пуансоне 5 до нулевого значения. Так как натяг цилиндрической вставки 6 в пуансоне 5 подобран соответственно величине противодавления

50 жидкости, упругого сжатия пуансона 5 в радиальном направлении не происходит. Вся величина противодавления жидкости расходуется только на нейтрализацию растягивающих напряжений в пуансоне 5 и последний сохраняет свои диаметральные размеры на всем протяжении процесса вытяжки.

В этих условиях заготовка пластически деформируется, плотно охватывая пуансон

1400722

Формула изобретения

Составитель В. Му сли мов

Редактор А. Мотыль Техред И. Верес Корректор М. Максимишинец

Заказ 2522/i о Тираж 709 Подписное

BHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

5, не подверженный упругим деформациям, диаметр 4„которого от начала до конца процесса вытяжки постоянен. Внутренний диаметр детали 20 практически равен наружному диаметру пуансона 4„. Так как упругого изменения диаметра пуансона 5 при вытяжке не происходит, деталь 20 после окончания процесса штамповки не образует с пуансоном 5 соединения с натягом.

Благодаря этому после окончания процесса вытяжки деталь 20 легко снимается с пуансона 5 (внутри детали 20 отсутствуют царапины и задиры). В этих условиях достигается повышение точности внутреннего диаметра штампуемых деталей. Так как упругого деформирования пуансона 5 в процессе вытяжки с противодавлением не происходит, а внутренняя поверхность детали

20 фактически копирует размеры пуансона

5, точность внутреннего диаметра детали 20 зависит только от точности выполнения размеров пуансона 5.

При рабочем ходе пуансона 5 шток с поршнем 9 гидроцилиндра 8 под воздействием верхней плиты 7 перемещается вниз а жидкость, находящаяся в маслосборнике

13, всасывается в верхнюю полость гидроцилиндра 8. В это время обратный клапан

19 открыт, а обратные клапаны 15 и 6 закрыты.

При обратном ходе деталь 20 снимается с пуансона 5 прижимным кольцом 4 и остается в полости матрицы 1. При отводе прижимного кольца 4 от матрицы 1 вытянутая деталь 20 под действием выталкивателя 12 извлекается из полости матрицы 1.

Шток гидроцилиндра 8 начинает движение вверх под воздействием упругого элемента 10 одновременно с пуансоном 5 и верхней плитой 7 и подзаряжает полость матрицы 1 новой порцией рабочей жидкости. В процессе подзарядки полости матрицы 1 обратный клапан 19 закрыт, а обрат10 ные клапаны 15 и 16 открыты.

Предлагаемый штамп обеспечивает повышение качества и точности вытягиваемых деталей путем предотвращения царапин и задиров на внутренней поверхности деталей за счет повышения точности их

15 внутреннего диаметра.

Штамп для вытяжки с противодавле20 нием по авт. св. Хо 721175, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и точности вытягиваемых .деталей путем предотвращения царапин и задиров на внутренней поверхности деталей и за счет повышения точности их внутреннего диаметра, 25 пуансон выполнен с осевой конической полостью, уменьшающейся в сторону его рабочего торца и снабжен цилиндрической вставкой, установленной в полости пуансона с натягом, величина которого прямо про3р порциональна величине противодавления рабочей жидкости, воздействующей на пуансон в месте запрессовки цилиндрической вставки.