Штамп для вытяжки

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении осесимметричных изделий в т. ч. с переменной толщиной стенки , с повышенными требованиями по надежности . Цель изобретения - снижение трудоемкости изготовления и обеспечения вытяжки с утонением. Матрица выполнена со ступенчатой рабочей полостью: ступень для фиксации заготовки, ступень вытяжки и ступень вытяжки с утонением. В верхней части укреплен гидроцилиндр, в полости которого телескопически установлены силовая втулка и пуансон вытяжки, имеющие соответственно кольцевой упор для взаимодействия с опорной площадкой матрицы, и фланец, являющийся также упором при ходе вниз. Пуансон вытяжки также имеет на нерабочем торце коническую ступень, площадь которой составляет 0,2-0,4 от площади поперечного сечения вытяжного пуансона. Площадь поперечного сечения силовой втулки на участке вхождения в гидроцилиндр составляет 0,8-1,6 от площади поперечного сечения вытяжного пуансона. Штамп снабжен стабилизатором давления в гидроцилиндре в виде дополнительного гидроцилиндра и резервуара с рабочей жидкостью . 2 з. п. ф-лы, 1 ил. 1W ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я)5 В 21 D 22/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ки

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4636815/27 (22) 12.01.89 (46) 15.05.91. Бюл. М 18 (72) В. А, Попов и А. Г. Иванов (53) 621.983.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 84433, кл. В 21 D 22/20, 1949. (54) ШТАМП ДЛЯ ВЫТЯЖКИ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении осесимметричных иэделий в т. ч, с переменной толщиной стенки, с повышенными требованиями по надежности. Цель изобретения — снижение трудоемкости изготовления и обеспечения вытяжки с утонением. Матрица выполнена со ступенчатой рабочей полостью: ступень для фиксации заготовки, ступень вытяжки и

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении полых осесимметричных изделий, в T. ч. с переменной толщиной стенки, с повышенными требованиями по надежности, Цель изобретения — снижение трудоемкости изготовления, расширение технологических возможностей путем обеспечения вытяжки с утонением.

На чертеже показан штамп для вытяжШтамп содержит матрицу 1 с опорной площадкой 2, и ступенью 3 рабочей полости для фиксации заготовки, гидроцилиндр 4, в котором установлена силовая втулка 5 с упором 6 и вытяжной пуансон 7 с фланцем 8 и конической ступенью 9. а также дополни„„ЯЦ„„1648602 А1 ступень вытяжки с утонением, В верхней части укреплен гидроцилиндр, в полости которого телескопически установлены силовая втулка и пуансон вытяжки, имеющие соответственно кольцевой упор для взаимодействия с опорной площадкой матрицы, и фланец, являющийся также упором при ходе вниз. Пуансон вытяжки также имеет на нерабочем торце коническую ступень, площадь которой составляет 0,2 — 0,4 от площади поперечного сечения вытяжного пуансона. Площадь поперечного сечения силовой втулки на участке вхождения в гидроцилиндр составляет 0,8 — 1,6 от площади поперечного сечения вытяжного пуансона.

Штамп снабжен стабилизатором давления в гидроцилиндре в виде дополнительного гидроцилиндра и резервуара с рабочей жидкостью. 2 з. и. ф-лы, 1 ил. тельный гидроцилиндр 10, поршень 11 которого связан с верхней плитой пресса, резервуар 12 с рабочей жидкостью и редукционный клапан 13.

Штамп работает следующим образом.

При рабочем ходе пресса вытяжной пуансон 7 передает усилие на плоскую заготовку, установленную в ступени 3 матрицы

1. При этом производится вытяжка заготовки в вытяжную ступень матрицы 1. Далее производится вытяжка с утонением стенки до увеличения ее длины на 20-357. После этого силовая втулка 5 начинает воздействовать на торец заготовки с усилием сжатия, равным 0.6-1,8 усилия вытяжки. Одновременно из-эа воздействия поднимающейся стенки начинается ее перемещение вверх.

При этом верхний торец силовой втулки 5

1648602

50 действует на рабочую жидкость, находящу-, юся в полости гидроцилиндра 4 под давлением Р, которое передается на коническую ступень 9, обеспечивая начальное смещение вытяжного пуансона 7 относительно гидроцилиндра 4 и передачу давления на всю площадь поперечного сечения вытяжного пуансона 7. Соотношение усилий на силовой втулке 5 и вытяжном пуансоне 7 обеспечивается соотношением площадей их поперечных сечений и остается постоянным в течение всего процесса формоизменения до момента касания упора 6 силовой втулки 5 и опорной площадки 2 матрицы 1.

Причем упор 6 расположен так, что это происходит при толщине пресс-остатка 0,5 — 0,8 толщины заготовки.

Далее за счет перемещения силовой втулки 5 в гидроцилиндре 4 давление рабочей жидкости передается на верхний торец вытяжного пуансона 7 и происходит вытяжка пресс-остатка без его утонения, что достигается уменьшением диаметра вытяжного пуансона 7, Фланец 8 предохраняет пуансон 7 от провала. При обратном ходе пресса происходит съем полуфабриката с вытяжного пуансона 7.

При повторном рабочем ходе вытяжной пуансон 7 упирается в заготовку и начинает перемещаться относительно гидроцилиндра 4 в верхнее положение, При этом давлением рабочей жидкости силовая втулка 5 перемещаетсг, в крайнее нижнее положение, При достижении вытяжным пуансоном

7 крайнего верхнего положения элементы штампа приходят в исходное положение, Для поддержания постоянного объема рабочей жидкости в полости гидроцилиндра

4 (в связи с возможными утечками в уплотнениях) предназначены дополнительный гидроцилиндр 10, резервуар 12 с рабочей жидкостью. Заданное давление Р =1,1Р создается поршнем 11, связанным штоком с верхней плитой пресса, и поддерживается редукционным клапаном 13.

Площадь поверхности конической ступени 9 вытяжного пуансона 7 составляет

0,2-0,4, а площадь поперечного сечения силовой втулки 5 на участке, входящем e полость гидроцилиндра 4, — 0,6 — 1,8 от площади поперечного сечения вытяжного пуансона 7.

Указанные пределы соотношения площадей поперечного сечения силовой втулки

5 и вытяжного пуансона 7 дают соотношение усилий на силовой втулке 5 и вытяжном пуансоне 7, обеспечивающее наиболее благоприятныв условия деформирования, исключающее зарождение и развитие дефектов металла, При уменьшении соотношения менее

0,6 сказывается преобладание растягивающих усилий и возникают трещины отрыва фланца и дна.

При увеличении соотношения более 1.8 преобладание сжимающих усилий вызывает появление скалывающих трещин в стенке полуфабриката.

Фаска на вытяжном пуансоне площадью 0,2 — 0,4 поперечного сечения вытяжного пуансона служит для предварительного отхода пуансона от корпуса, при воздействии на нее рабочей жидкости под давлением

Р, При уменьшении площади поверхности конической ступени 9 менее 0,2 площади поперечного сечения вытяжного пуансона 7 усилия, развиваемого под действием рабочей жидкости, недостаточно для отхода вытяжного пуансона 7 от гидроцилиндра 4, что снижает эффект, так как преобладает усилие от втулки 5 и существенно повышаются напряжения сжатия.

Увеличение более 0,4 площади поперечного сечения приводит к снижению эффекта, так как усилие вытяжного пуансона существенно превосходит усилие втулки, что увеличивает растягивающие напряжения в стенке.

Штамп обеспечивает изменение схемы приложения внешних сил к очагу деформации и неизменность их соотношения в процессе формоизменения таким образом, чтобы увеличение разовой деформации не приводило к образованию в сечении стенки трещин. Это позволяет интенсифицировать процесс формоизменения.

Формула изобретения

Штамп для вытяжки, содеьмащий закрепленную на неподвижной части матрицу со ступенчатой полостью, состоящей из фиксирующей ступени и ступени вытяжки, размещенные на подвижной части корпус гидроцилиндра, вытяжной пуансон с цилиндрическим фланцем со стороны нерабочего торца и силовую втулку, установленную на вытяжном пуансоне с возможностью относительного осевого смещения. о т л и ч а юшийся тем,что, с целью снижения трудоемкости изготовления, расширения .технологических возможностей путем обеспечения вытяжки с утонением, матрица.снабжена ступенью вытяжки с утонением, размещенной за ступенью вытяжки, на силовой. втулке выполнен кольцевой упор, смонтированный с возможностью взаимодействия с обращенным к нему торцом матрицы, сама эта втулка выполнена в виде поршня гидроцилиндра и установлена в нем совместно с вытяжным пуансоном, при этом

1648602

Составитель И.Ковригина

Техред М.Моргентал Корректор В.Гирняк

Редактор И.Касарда

Заказ 1482 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 фланец вытяжного пуансона выполнен диаметром, меньшим диаметра полости гидроцилиндра, и конической ступенью со стороны, противоположной силовой втулке.

2. Штамп по и. 1, о т л и ч а ю.шийся тем, что вытяжной пуансон выполнен с площадью поверхности конической ступени

0,2-0,4, а силовая втулка — с площадью поперечного сечения участка, входящего в по-. лость гидроцилиндра, 0,6 — 1,8 от площади поперечного сечения вытяжного пуансона.

5 3, Штамп по и. 1, отл ича ю щи йся тем, что он снабжен стабилизатором давления в гидроцилиндре, выполненным в виде дополнительного гидроцилиндра и резервуара с рабочей жидкостью.