Устройство для глубокой гидродинамической вытяжки листовых заготовок

 

(i1) 58 ЗО44

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскиа

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 23.08.76 (21) 2397583/25-27 (51) M. Кч з В 21D 26,06 с прпссед не;лием заявки ¹

Государственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.01.78. Бюллетень ¹ 2 (45) Дата опублнко",àï:ÿ описания 20.01.78 (53) УДК 621.7.044 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. К. Борисевич, Г. К. Крыжный, Ю. Г. Мацукин и С. А. Полтарушников

Харьковский авиационный институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЛУБОКОЙ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ

ВЫТЯЖКИ ЛИСТОВЫХ ЗАГGI 1 ÎВОK

Изобретение относится к области обраоотки металлов давлением и может быть использовано в авиационной, приборостроительной и других областях машиностроения.

В области интенсификации процесса глубокой вытяжки из листовых заготовок путем приложения деформирующего воздействия к периферийной зоне фланца существует ряд способов и устройств.

Существуют три направления: воздействие твердым телом на кромку заготовки, воздействие на кромку жидкой или эластичной средой высокого давления, а также приложение полезных сил трения к поверхности фланца.

Известны штампы с воздействием твердого тела на кромку заготовки (l). Воздействие осуществляется горизонтальными планками, которые в процессе вытяжки сближаются под действием рычагов, связанных с конусным копиром на пуансоне, или под действием специальных гидроцилиндров. Недостатками этих штампов является сложность их конструкции и точечный кон-.акг в месте взаимодействия кромки заготовки и толкающего элемента, что приводит к снятию материала, Вытяжка трением приемлема только длч тонколистового легкодеформируемого материала.

Известно устройство, в котором осуществляется вытяжка с подпором торца заготовки гидростатичсским давлением (2).

Недостатком этого устройства является

5 сложность создания надежного уплотнения камеры с высоким гпдростатическнм давлением жидкости.

Известны устройства для вытяжки листовых деталей с подпором фла "Iöà гидродина10 мическим давлением жидкости, работающие благодаря динамичности без уплотнений и позволяющие вести процссс без принудительного утонения стенки. Одним из ннх является устройство для глубокой гидродинами15 ческой вытяжки (3).

Устройство содержит матрицу с размещенной в ней заготовкой, контейнер с относительно подвижными пуансонами, наружным с

20 плунжерами и внутренним, и полостями над пуансонами и между плунжерами и торцом загoTQBKII, заполненными передающей средой.

Прп воздействии на передающую среду над

25 пуансонами динамической нагрузкой IIpoIIcходит движение пуансонов, при этом возникает давление на центральну|о часть заготовки и мультпплпцнрованное в несколькс раз давление на ее торец, под воздействисм

30 которых происходит процесс вытяжки, 588044

Недостатком этого устройства является сложность штамповки труднодеформируемых материалов. Кроме того, КПД этого устройства невысок, так как нагружение передающей среды, в том числе и в полости, приле- 5 гающей к кромке заготовки, импульсное, а это значит, что через короткий промежуток времени нагрузка снимается независимо от того, использовалась она для деформации заготовки или нет, поэтому необходим интен- 10 сивный отбор энергии от сжатой жидкости и передача ее заготовке. При небольшой поверхности торца заготовки, особенно для тонколистовых материалов, сложно осуществить интенсивный отбор энергии, что и опре- 15 деляет низкий КПД процесса.

Целью изобретения является увеличение степени вытяжки и повышения КПД процесса.

Поставленная цель достигается за счет то- 20 го, что устройство снабжено раз.ьемной оооймой, состоящей из двух колец, замыкающих заготовку, установленной в выполненное в матрице углубление и имеющей глухие радиальные каналы, входящие в полость под 25 плунжерамп, и в которых установлены толкятели, поджатые к торцу заготовки.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в разрезе; на фпг. 2 — нижняя часть обоймы с заготовкой и толкателями. 30

Заготовка 1 помещена между нижним кольцом 2 и верхним кольцом 3 обоймы, в которых выполнены радиальные каналы 4. В каналах находятся толкатели 5. Обойма помещена в матрице 6, на которой установлен 35 контейнер 7 с внутренним 8 и наружным 9 пуансонами. B наружном пуансоне вмонтированы плунжеры 10, В донной части контейнера выполнена полость 11, в которую входит внутренний пуансон 8. Полость 11, 40 полость 12 под плунжерами и полость 13 над пуансонами заполнены передающей средой.

Для заполнения передающей средой полости

12 служит канал 14. Подвеска наружного пуансона 9 осуществлена с помощью упруго- 15 го элемента 15, а подсоединение устройства к импульсной установке — посредством переходного кольца 16.

Устройство работает следующим образом.

Прп возмущении передающей среды в по- 50 лости 13 она воздействует на пуансоны 8 и 9.

Пуансон 8 создает давление в полости 11, а пуансон 9 через плунжеры 10 — в полости 12.

При этом давление в полости 12 в несколько раз превышает давление в полости 11 и достигает нескольких тысяч атмосфер, поскольку наружный пуансон 9 и плунжеры 10 являются мультипликатором давления. Передающая среда полости 12 воздействует на толкятели 5, а на участках между радиальными каналами 4 воздействует непосредственно на торец заготовки. Под действием усилий со стороны толкателей и передающей среды фланец заготовки теряет устойчивость и течет к центру, где давлением передающей среды полости 11 направляется в очко матрицы 6. Давление в полости 11 определяется диаметром хвостовика внутреннего пуансона 8, пропущенного через наружный пуансон 9.

Использование толкателей позволяет значпгельно увеличить поверхность, отбирающую энергию от передающей среды для деформации заготовки (в 2 — 5 раз). При этом ияли ие давления на всей поверхности торца заготовки позволяет избегать смятия материала под толкателями при разумных размерах последних. Суммарное воздействие ня торец заготовки жидкостью высокого давления и толкятелямп, воспринимающими давление от этой же жидкости, позволяет еще больше интенсифицировать процесс, увеличить степень вытяжки и повысить КПД устройства.

Применение устройства позволяет получить изделия из листовых труднодеформируемых материалов со степенью вытяжки, равной 3,0 и более.

Формула изобретения

Устройство для глубокой гидродинамической вытяжки листовых заготовок, содержащее матрицу с размещенной в ней заготовкой, контейнер с относительно подвижными пуансонами, наружным с плунжерами и внутренним, и полостями над пуансонами и между плунжерами и торцом заготовки, заполненными передающей средой, о т л и ч а ющееся тем, что, с целью увеличения степени вытяжки и повышения КПД процесса, оно снабжено разъемной обоймой, состоящей из двух колец, замыкающих заготовку, установленной в выполненное в матрице углубление и имеющей глухие радиальные каналы, входящие в полость под плунжерами, и в которых установлены толкатели, поджатые к торцу заготовки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мищерин В. Т. «Атлас штампов». 1951, фиг. 227.

2. Патент США № 3452566, кл. 72 — 60, 1968.

3. Авторское свидетельство № 513767, кл.

В 21Р 26/06, 1976.

588044

Фиг. Я

Составитель И. Николаева

Редактор С. Мозжечкова Техред А. Камышникова Корректор E. Мохова

Заказ 2982/10 Изд. № 133 Тираж 1080

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений п открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская паб., д. 4/5

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2