RU128527U1 - DEVICE FOR FORMING THIN-WALL AXISYMMETRIC DETAILS OF A TRINCED CONSTANT SHAPING FORM - Google Patents

DEVICE FOR FORMING THIN-WALL AXISYMMETRIC DETAILS OF A TRINCED CONSTANT SHAPING FORM Download PDF

Info

Publication number
RU128527U1
RU128527U1 RU2012147877/02U RU2012147877U RU128527U1 RU 128527 U1 RU128527 U1 RU 128527U1 RU 2012147877/02 U RU2012147877/02 U RU 2012147877/02U RU 2012147877 U RU2012147877 U RU 2012147877U RU 128527 U1 RU128527 U1 RU 128527U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
elastic element
matrix
thickness
height
working surface
Prior art date
Application number
RU2012147877/02U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Петрович Попов
Елена Геннадьевна Демьяненко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ)
Priority to RU2012147877/02U priority Critical patent/RU128527U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU128527U1 publication Critical patent/RU128527U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)

Abstract

Устройство для формообразования тонкостенных осесимметричных деталей усеченной сужающейся формы, содержащее пуансон, конус с направляющими пазами, опорное кольцо, раздвижные секторы, матрицу, отличающееся тем, что между раздвижными секторами и матрицей расположен эластичный элемент в виде двух конических оболочек, вставленных одна в другую, при этом внутренняя оболочка жестче внешней, высота эластичного элемента равна высоте матрицы, образующая наружной поверхности проходит через точки рабочей поверхности матрицы с наибольшим и наименьшим диаметрами, общая толщина эластичного элемента Sопределена по формуле,где S- толщина внешнего эластичного элемента;S- толщина внутреннего эластичного элемента;,где k=0,9÷0,75 - допустимая степень деформирования по толщине наружной оболочки эластичного элемента;α - угол конусности конуса;h- высота рабочей поверхности матрицы;ρ- средний радиус детали;ΔV - разница между внутренним объемом, ограниченным рабочей поверхностью матрицы и объемом, ограниченным наружной поверхностью эластичного элемента в исходном состоянии.A device for forming thin-walled axisymmetric parts of a truncated tapering shape containing a punch, a cone with guide grooves, a support ring, sliding sectors, a matrix, characterized in that between the sliding sectors and the matrix there is an elastic element in the form of two conical shells inserted one into the other, the inner shell is stiffer than the outer one, the height of the elastic element is equal to the height of the matrix, the generatrix of the outer surface passes through the points of the working surface of the matrix with the greatest and most smaller diameters, the total thickness of the elastic element S is determined by the formula, where S is the thickness of the external elastic element; S is the thickness of the internal elastic element; where k = 0.9 ÷ 0.75 is the allowable degree of deformation over the thickness of the outer shell of the elastic element; α - cone taper angle; h is the height of the working surface of the matrix; ρ is the average radius of the part; ΔV is the difference between the internal volume bounded by the working surface of the matrix and the volume bounded by the outer surface of the elastic element in the initial state.

Description

Полезная модель относится к холодной листовой штамповке, в частности к формообразованию тонкостенных осесимметричных оболочек, и может быть использовано при изготовлении крупногабаритных тонкостенных деталей усеченной сужающейся формы на прессах двойного действия.The utility model relates to cold sheet stamping, in particular to the shaping of thin-walled axisymmetric shells, and can be used in the manufacture of large-sized thin-walled parts of a truncated tapering shape in double-action presses.

Известно устройство для формообразования осесимметричных сужающихся оболочек (А.с. 755378 СССР, МКИ 4 В21D 22/10, опубл. 1980, Бюл. №30.), с помощью которого последовательно деформируется заготовка в форме направленной волны. Схема процесса осуществляется в течение одного хода пресса при использовании пуансона, состоящего из кольцевых эластичных элементов (шайб) с различными характеристиками сжатия, т.е. с переменной жесткостью на сжатие. При этом в верхней части пуансона должны располагаться эластичные шайбы с большей жесткостью, а размеры пуансона в исходном положении должны обеспечивать нарастающий кверху зазор между заготовкой и пуансоном. Необходимое увеличение жесткости в верхней части пуансона достигается за счет применения более твердых марок эластичных сред или уменьшения толщины эластичных шайб с постановкой между ними металлических прокладок.A device is known for shaping axisymmetric tapering shells (A.S. 755378 USSR, MKI 4 B21D 22/10, publ. 1980, Bull. No. 30.), With the help of which the workpiece in the form of a directed wave is successively deformed. The process scheme is carried out during one stroke of the press using a punch consisting of annular elastic elements (washers) with different compression characteristics, i.e. with variable compression stiffness. At the same time, elastic washers with greater rigidity should be located in the upper part of the punch, and the dimensions of the punch in the initial position should provide an upward-growing gap between the workpiece and the punch. The necessary increase in stiffness in the upper part of the punch is achieved through the use of harder grades of elastic media or by reducing the thickness of elastic washers with metal gaskets placed between them.

Недостатком этого устройства является необходимость применения значительных дополнительных усилий формообразования из-за большой площади эластичной среды со стороны приложения усилия для формообразования. Кроме того наличие сил трения сжатия между заготовкой и эластичной средой для тонкостенных заготовок

Figure 00000004
(где S - толщина заготовки; D - средний диаметр) приводит к смятию и гофрообразованию заготовки.The disadvantage of this device is the need for significant additional shaping efforts due to the large area of the elastic medium from the side of the application of efforts for shaping. In addition, the presence of compression friction forces between the workpiece and the elastic medium for thin-walled workpieces
Figure 00000004
(where S is the thickness of the workpiece; D is the average diameter) leads to crushing and corrugation of the workpiece.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство для раздаче труб (Патент на изобретение (2026764, MПK B21D 41/02 опубл. 20.01.1995 г.). Устройство содержит разжимной пуансон в виде секторов, установленных с возможностью радиального перемещения вокруг конического сердечника, связанного с приводом возвратно-поступательного осевого перемещения, отличающееся тем, что снабжено дополнительным разжимным пуансоном, смонтированным соосно с основным, и пружиной, размещенной между ними, при этом конический сердечник выполнен в виде двух усеченных конусов, неподвижно связанных своими меньшими основаниями.The closest in technical essence to the claimed is a device for the distribution of pipes (Patent for the invention (2026764, MPK B21D 41/02 publ. 01/20/1995). The device contains an expandable punch in the form of sectors installed with the possibility of radial movement around the conical core, associated with the drive of the reciprocating axial movement, characterized in that it is equipped with an additional expandable punch mounted coaxially with the main one, and a spring placed between them, while the conical core is made in the form of a bunch of truncated cones, motionlessly connected by their smaller bases.

Недостатком устройств является, получаемая при формообразовании раздачей осесимметричной заготовки огранка детали и многократность повторения процесса с поворотом заготовки по окружности после каждого перехода, либо наличие дополнительного процесса термофиксации. Это приводит к увеличению трудоемкости, дополнительным затратам электроэнергии.The disadvantage of the devices is that when forming by distributing an axisymmetric workpiece, the faceting of the part and the repetition of the process with the rotation of the workpiece around the circumference after each transition, or the presence of an additional heat-fixing process. This leads to an increase in labor intensity, additional energy costs.

В основу полезной модели поставлена задача получение качественной тонкостенной осесимметричной сужающейся детали без огранки за один ход пресса.The utility model is based on the task of obtaining high-quality thin-walled axisymmetric tapering parts without cutting in one press stroke.

Задача достигается за счет того, что устройство для формообразования тонкостенных осесимметричных деталей усеченной сужающейся формы, содержащее пуансон, конус с направляющими пазами, опорное кольцо, раздвижные секторы, матрицу, согласно полезной модели между раздвижными секторами и матрицей расположен эластичный элемент в виде двух конических оболочек, вставленных одна в другую, при этом внутренняя оболочка более жестче внешней, высота эластичного элемента равна высоте матрицы, образующая наружной поверхности проходит через точки рабочей поверхности матрицы с наибольшим и наименьшим диаметрами, общая толщина эластичного элемента определяется по формуле:The problem is achieved due to the fact that the device for forming thin-walled axisymmetric parts of a truncated tapering shape, containing a punch, a cone with guide grooves, a support ring, sliding sectors, a matrix, according to a utility model, between the sliding sectors and the matrix there is an elastic element in the form of two conical shells, inserted one into another, while the inner shell is more rigid than the outer one, the height of the elastic element is equal to the height of the matrix, the outer surface forming passes through the points p the surface of the matrix with the largest and smallest diameters, the total thickness of the elastic element is determined by the formula:

Figure 00000005
Figure 00000005

где S1 - толщина внешнего эластичного элемента;where S 1 is the thickness of the external elastic element;

S2 - толщина внутреннего эластичного элемента.S 2 - the thickness of the inner elastic element.

Figure 00000006
Figure 00000006

где k=0,9÷0,75 - допустимая степень деформирования по толщине наружного эластичного элемента;where k = 0.9 ÷ 0.75 is the allowable degree of deformation over the thickness of the outer elastic element;

α - угол конусности конуса;α is the cone angle of cone;

hм - высота рабочей поверхности матрицы;h m - the height of the working surface of the matrix;

ρ∂ - средний радиус детали;ρ ∂ is the average radius of the part;

ΔV - разница между внутренним объемом, ограниченным рабочей поверхностью матрицы и объемом, ограниченным наружной поверхностью эластичного элемента (в виде двух конических оболочек) в исходном состоянии.ΔV is the difference between the internal volume limited by the working surface of the matrix and the volume limited by the outer surface of the elastic element (in the form of two conical shells) in the initial state.

Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 слева устройство находится в исходном положении; справа - после формообразования; на фиг.2 разрез по А-А.In figure 1, the device is in the initial position on the left; on the right - after shaping; figure 2 section along aa.

Оно состоит из пуансона 1, жестко соединенного с матрицей 2, эластичного элемента в виде двух конических оболочек 3 и 4, конуса с направляющими пазами 5, опорного кольца 6, шпилек 7, установленных в плиту пресса 8. Деталь 9, заготовка 10, раздвижные сектора 11.It consists of a punch 1 rigidly connected to the matrix 2, an elastic element in the form of two conical shells 3 and 4, a cone with guide grooves 5, a support ring 6, studs 7 installed in the press plate 8. Part 9, workpiece 10, sliding sectors eleven.

Устройство работает следующим образом. Опорное кольцо 6 поднято вверх. Пуансон с матрицей отведены кверху на высоту, обеспечивающую установку заготовки 10. Раздвижные секторы 11 подняты вверх вместе с эластичным элементом в виде двух конических оболочек 3 и 4. В этом положении устанавливают конусную заготовку сверху на эластичный элемент. Далее опускается пуансон с матрицей до упора на опорное кольцо 6. При этом рабочие поверхности в элементах наибольшего и наименьшего диаметров касается эластичного элемента. Рабочая поверхность матрицы hм по высоте больше высоты заготовки hЗ, а высота эластичного элемента hЭ равна высоте матрицы h. При движении пуансона вниз вместе с ним опускается и матрица 2, преодолевая сопротивление опорного кольца 6, раздвижных секторов 11 и эластичного элемента в виде двух конических оболочек 3, 4 вместе с заготовкой 10. Секторы, опускаясь вниз по конусу 5, увеличиваются в диаметре. При этом увеличиваются в диаметре и эластичный элемент, который начинает деформировать давлением изнутри заготовку, плотно прижимая ее к рабочей поверхности матрицы. Полученную деталь 9 удаляют, подняв сначала пуансон с матрицей, а затем опорное кольцо 6.The device operates as follows. The support ring 6 is raised up. The punch with the matrix is taken up to a height that allows the installation of the workpiece 10. The sliding sectors 11 are raised up together with the elastic element in the form of two conical shells 3 and 4. In this position, the conical workpiece is mounted on top of the elastic element. Next, the punch with the die is dropped all the way to the support ring 6. The working surfaces in the elements of the largest and smallest diameters touch the elastic element. The working surface of the matrix h m in height is greater than the height of the workpiece h 3 , and the height of the elastic element h E is equal to the height of the matrix h. When the punch moves down, the matrix 2 is lowered along with it, overcoming the resistance of the support ring 6, the sliding sectors 11 and the elastic element in the form of two conical shells 3, 4 together with the workpiece 10. The sectors, dropping down the cone 5, increase in diameter. At the same time, the elastic element also increases in diameter, which begins to deform the workpiece from inside pressure, tightly pressing it to the working surface of the matrix. The resulting part 9 is removed by first lifting the die with the die, and then the support ring 6.

Особенность такой конструкции устройства в том, что полученная деталь лишена огранки и ее наружная поверхность практически совпадает с рабочей поверхностью матрицы, что устраняет дополнительную операцию калибровки.A feature of such a device design is that the resulting part is faceted and its outer surface practically coincides with the working surface of the matrix, which eliminates the additional calibration operation.

Устройство должно удовлетворять следующим условиям. В конечном положении между секторами образуется зазор. Во избежании затекания эластичного элемента (в виде двух конических оболочек) и его защемления в момент подъема секторов в эти зазоры, необходимо внутренний эластичный элемент выполнить из более твердого материала. Чтобы избежать при увеличении диаметра эластичного элемента его уменьшения высоты и возникновения на поверхности контакта с заготовкой сжимающих сил трения, которые могут привести к потере устойчивости тонкостенной заготовки, эластичные элементы в районах наибольшего и наименьшего диаметров матрицы зажимаются (в начальный момент) между матрицей и секторами. Для надежного обеспечения условия зажима эластичного элемента в виде двух конических оболочек 3 и 4 необходимо, чтобы его высота была больше высоты рабочей поверхности, но не превышала общую высоту матрицы, иначе эластичный элемент может попасть в зазор между матрицей 2 и опорным кольцом 6. Это устраняет сжимающие силы трения на внутренней поверхности заготовки. Эластичный элемент, деформируясь, увеличивает диаметр и уменьшает толщину, то есть соответствует условию плоского деформированного состояния, когда деформация по толщине εS равна по величине и противоположна по знаку деформации увеличения диаметра эластичного элемента εθ. Приближенно можно записать, считая выполнения условия постоянства объема для эластичного элемента в виде двух конических оболочек:The device must meet the following conditions. In the final position, a gap is formed between the sectors. In order to avoid leakage of the elastic element (in the form of two conical shells) and its pinching at the moment the sectors rise into these gaps, it is necessary to make the internal elastic element of a harder material. In order to avoid, when the diameter of the elastic element increases, its height decreases and compressive friction forces appear on the contact surface with the workpiece, which can lead to loss of stability of the thin-walled workpiece, elastic elements are clamped (at the initial moment) between the matrix and sectors in the regions of the largest and smallest diameters of the matrix. To reliably ensure the clamping conditions of the elastic element in the form of two conical shells 3 and 4, it is necessary that its height be greater than the height of the working surface, but not exceed the total height of the matrix, otherwise the elastic element may fall into the gap between the matrix 2 and the support ring 6. This eliminates compressive friction forces on the inner surface of the workpiece. When an elastic element deforms, it increases its diameter and decreases its thickness, that is, it corresponds to the condition of a flat deformed state when the deformation in thickness ε S is equal in magnitude and opposite in sign of deformation of the increase in the diameter of the elastic element ε θ . It can be written approximately, assuming that the conditions for the constancy of volume for the elastic element in the form of two conical shells are satisfied:

Figure 00000007
или
Figure 00000008
Figure 00000007
or
Figure 00000008

где ρ, r - соответственно радиусы по средней поверхности средние по очагу эластичного элемента до и после деформации;where ρ, r are, respectively, the radii along the middle surface are average over the center of the elastic element before and after deformation;

S0, S - соответственно толщины эластичного элемента (в виде двух конических оболочек) средние по очагу до и после деформации. Несмотря на уменьшение толщины эластичного элемента в виде двух конических оболочек, прирост объема ΔVρ, его за счет увеличения диаметра должен компенсировать разницу между внутренним объемом, ограниченным рабочей поверхностью матрицы и объемом, ограниченным наружной поверхностью эластичного элемента в виде двух конических оболочек в исходном состоянии ΔV.S 0 , S - respectively, the thickness of the elastic element (in the form of two conical shells) are average over the source before and after deformation. Despite the decrease in the thickness of the elastic element in the form of two conical shells, the increase in volume ΔV ρ , due to the increase in diameter, should compensate for the difference between the internal volume limited by the working surface of the matrix and the volume limited by the outer surface of the elastic element in the form of two conical shells in the initial state ΔV .

ΔVρ=ΔV илиΔV ρ = ΔV or

Figure 00000009
Figure 00000009

где hм - высота рабочей поверхности матрицы;where h m is the height of the working surface of the matrix;

α - угол конусности конуса.α is the cone angle of cone.

Выразим r из (3) и, подставив его в (4) после преобразований получим:We express r from (3) and, substituting it into (4) after transformations, we obtain:

Figure 00000010
Figure 00000010

Приняв во внимание, что ρ=ρ∂-0,55 имеем:Taking into account that ρ = ρ ∂ -0.55 we have:

Figure 00000011
Figure 00000011

Исходную толщину эластичного элемента в виде двух конических оболочек найдем, поставив ограничения по степени деформации:The initial thickness of the elastic element in the form of two conical shells will be found by setting restrictions on the degree of deformation:

Figure 00000012
Figure 00000013
или
Figure 00000012
Figure 00000013
or

S=S1+S2;

Figure 00000014
, гдеS = S 1 + S 2 ;
Figure 00000014
where

Figure 00000015
Figure 00000015

где ρ∂ - средний радиус детали;where ρ ∂ is the average radius of the part;

S1 - толщина внешнего эластичного элемента;S 1 - the thickness of the external elastic element;

S2 - толщина внутреннего эластичного элемента.S 2 - the thickness of the inner elastic element.

Claims (1)

Устройство для формообразования тонкостенных осесимметричных деталей усеченной сужающейся формы, содержащее пуансон, конус с направляющими пазами, опорное кольцо, раздвижные секторы, матрицу, отличающееся тем, что между раздвижными секторами и матрицей расположен эластичный элемент в виде двух конических оболочек, вставленных одна в другую, при этом внутренняя оболочка жестче внешней, высота эластичного элемента равна высоте матрицы, образующая наружной поверхности проходит через точки рабочей поверхности матрицы с наибольшим и наименьшим диаметрами, общая толщина эластичного элемента S0 определена по формулеA device for forming thin-walled axisymmetric parts of a truncated tapering shape containing a punch, a cone with guide grooves, a support ring, sliding sectors, a matrix, characterized in that between the sliding sectors and the matrix there is an elastic element in the form of two conical shells inserted one into the other, In this case, the inner shell is stiffer than the outer one, the height of the elastic element is equal to the height of the matrix; enshim diameters, the total thickness of the elastic member S 0 defined by the formula
Figure 00000001
,
Figure 00000001
, где S1 - толщина внешнего эластичного элемента;where S 1 is the thickness of the external elastic element; S2 - толщина внутреннего эластичного элемента;S 2 - the thickness of the inner elastic element;
Figure 00000002
,
Figure 00000002
, где k=0,9÷0,75 - допустимая степень деформирования по толщине наружной оболочки эластичного элемента;where k = 0.9 ÷ 0.75 is the allowable degree of deformation along the thickness of the outer shell of the elastic element; α - угол конусности конуса;α is the cone angle of cone; hм - высота рабочей поверхности матрицы;h m - the height of the working surface of the matrix; ρ∂ - средний радиус детали;ρ ∂ is the average radius of the part; ΔV - разница между внутренним объемом, ограниченным рабочей поверхностью матрицы и объемом, ограниченным наружной поверхностью эластичного элемента в исходном состоянии.
Figure 00000003
ΔV is the difference between the internal volume limited by the working surface of the matrix and the volume limited by the outer surface of the elastic element in the initial state.
Figure 00000003
RU2012147877/02U 2012-11-09 2012-11-09 DEVICE FOR FORMING THIN-WALL AXISYMMETRIC DETAILS OF A TRINCED CONSTANT SHAPING FORM RU128527U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012147877/02U RU128527U1 (en) 2012-11-09 2012-11-09 DEVICE FOR FORMING THIN-WALL AXISYMMETRIC DETAILS OF A TRINCED CONSTANT SHAPING FORM

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012147877/02U RU128527U1 (en) 2012-11-09 2012-11-09 DEVICE FOR FORMING THIN-WALL AXISYMMETRIC DETAILS OF A TRINCED CONSTANT SHAPING FORM

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU128527U1 true RU128527U1 (en) 2013-05-27

Family

ID=48804570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012147877/02U RU128527U1 (en) 2012-11-09 2012-11-09 DEVICE FOR FORMING THIN-WALL AXISYMMETRIC DETAILS OF A TRINCED CONSTANT SHAPING FORM

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU128527U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA109277C2 (en) MANUFACTURE OF BANKS
US20060010957A1 (en) Method and apparatus for making a can lid shell
CN101274343A (en) Device for improving forming limit in hydromechanical deep drawing of sheet material and method thereof
RU2493928C1 (en) Device for forming thin-wall axially symmetric parts shaped to truncated cone
CN101972792A (en) Hot reverse-extrusion forming mold for large cup shell
RU107083U1 (en) STAMP FOR MANUFACTURE OF AXISYMMETRIC HOLLOW PRODUCTS BY EXTRACTION AND SECURITY
RU128527U1 (en) DEVICE FOR FORMING THIN-WALL AXISYMMETRIC DETAILS OF A TRINCED CONSTANT SHAPING FORM
US5628224A (en) Method for sequentially forming can bodies
RU2354481C1 (en) Bellow forming die
RU2551036C1 (en) Device for shaping of thin-wall axisymmetrical parts of flattened converging shape
RU2580269C1 (en) Device for folding and forming of thin-wall conical workpiece
RU2532581C2 (en) Forming of thin-wall axially symmetric parts of truncated tapered shape and device to this endfield: process engineering
RU2548867C2 (en) Device for forming thin-wall axially symmetric parts shaped to barrels
RU2540287C2 (en) Device for forming thin-wall axially symmetric parts shaped to truncated cone
CN210547154U (en) Flattening machine for end part of filter sleeve
RU78709U1 (en) DEVICE FOR FORMING THIN-WALL TRUNKED SHRINKING SHELLS
Thiruvarudchelvan et al. Investigations into collar drawing using urethane pads
JP2834334B2 (en) Method and apparatus for drawing a truncated cone-shaped container and drawn container obtained thereby
RU67487U1 (en) DEVICE FOR FORMING TEES
RU85377U1 (en) DEVICE FOR DISTRIBUTION OF THIN-WALLED CYLINDER RINGS
RU115256U1 (en) DEVICE FOR FORMING A RING THIN-WALL BILL
TW201545826A (en) Drawing mold of lower die equipped with microstructure
RU102543U1 (en) DEVICE FOR FORMING THIN-WALL AXISYMMETRIC CONVEX DETAILS
RU2567079C1 (en) Device for shaping of thin-walled axisymmetric details with truncated narrowed shape
RU205070U1 (en) Stamp for making flat rings by compression

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20130622