RU204886U1 - Impulse punching device - Google Patents

Impulse punching device Download PDF

Info

Publication number
RU204886U1
RU204886U1 RU2020142425U RU2020142425U RU204886U1 RU 204886 U1 RU204886 U1 RU 204886U1 RU 2020142425 U RU2020142425 U RU 2020142425U RU 2020142425 U RU2020142425 U RU 2020142425U RU 204886 U1 RU204886 U1 RU 204886U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
combustion chamber
piston
spool
stamping
cavity
Prior art date
Application number
RU2020142425U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анвар Юсуфович Боташев
Рашид Альбертович Байрамуков
Роман Сергеевич Малсугенов
Original Assignee
Анвар Юсуфович Боташев
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 Анвар Юсуфович Боташев filed Critical Анвар Юсуфович Боташев
Priority to RU2020142425U priority Critical patent/RU204886U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU204886U1 publication Critical patent/RU204886U1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D26/00Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
    • B21D26/02Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
    • B21D26/06Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure by shock waves
    • B21D26/08Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure by shock waves generated by explosives, e.g. chemical explosives

Abstract

Полезная модель относится к области обработки материалов давлением и может быть использована для штамповки деталей из листового материала. Устройство для импульсной штамповки содержит матрицу и соосно расположенную над ней камеру сгорания, снабженную средствами подачи и поджига топлива и размещенную в корпусе, содержащем кольцевую полость, в которой установлен с возможностью взаимодействия со штампуемой заготовкой кольцевой поршень, и золотник с двухступенчатым поршнем. Полость золотника со стороны ступени поршня, имеющей меньший диаметр, заполнена жидкостью и соединена с кольцевой полостью. Кольцевая полость расположена коаксиально камере сгорания, а золотник со стороны ступени поршня, имеющий больший диаметр, сообщен с камерой сгорания. В результате обеспечивается предотвращение гофрообразования в процессе штамповки. 2 ил.The utility model relates to the field of processing materials by pressure and can be used for stamping parts from sheet material. The device for impulse stamping contains a matrix and a combustion chamber coaxially located above it, equipped with means for supplying and igniting fuel and located in a housing containing an annular cavity, in which an annular piston is installed with the possibility of interacting with a stamped blank, and a spool with a two-stage piston. The spool cavity on the side of the piston stage having a smaller diameter is filled with liquid and connected to the annular cavity. The annular cavity is located coaxially to the combustion chamber, and the spool on the side of the piston stage, which has a larger diameter, is in communication with the combustion chamber. As a result, corrugation is prevented during the stamping process. 2 ill.

Description

Предполагаемая полезная модель относится к области обработки металлов давлением и может быть использована для штамповки деталей из листового материала.The proposed utility model relates to the field of metal forming and can be used for stamping parts from sheet material.

Известны устройства для листовой штамповки, в которых процесс штамповки осуществляется под действием на поверхность обрабатываемой заготовки импульса давления газа, образующегося при сгорании топливной смеси (Степанов В.Г., Шавров И.А. Высокоэнергетические импульсные методы обработки давлением. - Л.: Машиностроение, 1975. - С. 59-69). Эти устройства отличаются компактностью и простотой используемой штамповой оснастки.Known devices for sheet stamping, in which the stamping process is carried out under the action on the surface of the workpiece of the gas pressure pulse generated during the combustion of the fuel mixture (Stepanov V.G., Shavrov I.A.High-energy pulse methods of pressure treatment. - L .: Mechanical engineering, 1975 .-- S. 59-69). These devices are distinguished by their compactness and simplicity of the used stamping equipment.

К заявляемому объекту наиболее близким аналогом является устройство для импульсной штамповки, содержащее матрицу, соосно расположенные над ней и размещенные в едином корпусе и сообщающиеся между собой при помощи перепускного клапана рабочую камеру и камеру сгорания, снабженную средствами подачи и поджига топлива, и выполненную в корпусе коаксиально рабочей камере и соединенной с ней посредством канала кольцевую полость, в которой установлен с возможностью взаимодействия со штампуемой заготовкой кольцевой поршень, а также золотник с двухступенчатым поршнем, установленный в канале, соединяющем кольцевую полость с рабочей камерой (патент на изобретение РФ №2309019 МПК В21Д/2608).The closest analogue to the claimed object is a device for impulse stamping, containing a matrix, coaxially located above it and placed in a single housing and communicating with each other by means of a bypass valve, a working chamber and a combustion chamber equipped with means for supplying and igniting fuel, and made in the housing coaxially working chamber and an annular cavity connected to it through a channel, in which an annular piston is installed with the possibility of interaction with a stamped workpiece, as well as a spool with a two-stage piston installed in a channel connecting the annular cavity with a working chamber (RF patent No. 2309019 IPC V21D / 2608).

Недостаток известного устройства заключается в следующем. Процесс штамповки осуществляется после открытия перепускного клапана камеры сгорания. При этом газ, вытекающий из камеры сгорания, расширяется в объеме рабочей камеры, и давление его существенно уменьшается. Поэтому максимальное давление газа на поверхности штампуемой заготовки значительно меньше максимального давления газа в камере сгорания. Высота рабочей камеры соизмерима с высотой кольцевого поршня, расположенного коаксиально рабочей камере. Поэтому объем рабочей камеры составляет по крайней мере 1/4…1/5 объема камеры сгорания.The disadvantage of the known device is as follows. The stamping process takes place after the combustion chamber bypass valve is opened. In this case, the gas flowing out of the combustion chamber expands in the volume of the working chamber, and its pressure decreases significantly. Therefore, the maximum gas pressure on the surface of the forged workpiece is significantly less than the maximum gas pressure in the combustion chamber. The height of the working chamber is commensurate with the height of the annular piston located coaxially to the working chamber. Therefore, the volume of the working chamber is at least 1/4 ... 1/5 of the volume of the combustion chamber.

Процесс расширения газа можно считать адиабатическим ввиду его быстротечности, тогда максимальное давление в рабочей камере равно:The gas expansion process can be considered adiabatic due to its transience, then the maximum pressure in the working chamber is equal to:

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где Pkmax - максимальное давление в камере сгорания;where Pkmax is the maximum pressure in the combustion chamber;

Vk - объем камеры сгорания;Vk is the volume of the combustion chamber;

Vp - объем рабочей камеры; Vp is the volume of the working chamber;

к - показатель адиабаты.k is the adiabatic exponent.

Для продуктов сгорания можно принять k=1,28. Тогда при

Figure 00000002
получим Ppmax=0,79⋅Pkmax, а при
Figure 00000003
получим Ppmax=0,75⋅Pkmax. Таким образом, максимальное давление в рабочей камере, по крайней мере, на 21% меньше максимального давления в камере сгорания. Это приводит к увеличению расхода топлива, что снижает экономичность устройства для импульсной штамповки.For combustion products, we can take k = 1.28. Then at
Figure 00000002
we obtain Ppmax = 0.79⋅Pkmax, and for
Figure 00000003
we get Ppmax = 0.75⋅Pkmax. Thus, the maximum pressure in the working chamber is at least 21% less than the maximum pressure in the combustion chamber. This leads to an increase in fuel consumption, which reduces the economy of the impulse stamping device.

Технической задачей полезной модели является повышение экономичности устройства для импульсной штамповки.The technical task of the utility model is to increase the efficiency of the device for impulse stamping.

Технический эффект полезной модели достигается тем, что в устройстве для импульсной штамповки, содержащем матрицу и соосно расположенную над ней камеру сгорания, снабженную средствами подачи и поджига топлива, и размещенную в корпусе, содержащем кольцевую полость, в которой установлен с возможностью взаимодействия со штампуемой заготовкой кольцевой поршень, а также золотник с двухступенчатым поршнем, причем полость золотника со стороны ступени поршня, имеющей меньший диаметр, заполнена жидкостью и соединена с кольцевой полостью, кольцевая полость расположена коаксиально камере сгорания, а золотник со стороны ступени поршня, имеющей больший диаметр, сообщен с камерой сгорания.The technical effect of the utility model is achieved by the fact that in a device for impulse stamping containing a matrix and a combustion chamber coaxially located above it, equipped with means for supplying and igniting fuel, and located in a housing containing an annular cavity, in which an annular a piston, as well as a spool with a two-stage piston, and the spool cavity on the side of the piston stage having a smaller diameter is filled with liquid and connected to the annular cavity, the annular cavity is located coaxially to the combustion chamber, and the spool on the side of the piston stage having a larger diameter is in communication with the chamber combustion.

Устройство для импульсной штамповки схематично представлено на фиг. 1 и 2, где на фиг. 1 представлен продольный разрез устройства, а на фиг. 2 показан его вид сверху. Устройство содержит корпус 1, в котором расположена камера сгорания 2 с перепускным клапаном 3, закрывающим ее центральное отверстие и матрицедержатель 4 с матрицей 5. Корпус 1 и матрицедержатель соединены между собой при помощи болтов 6, шайб 7 и гаек 8. Камера сгорания 2 снабжена впускным клапаном 9, выпускным клапаном 10 и свечой зажигания 11. В нижней части корпуса 1 коаксиально камере сгорания 2 выполнена кольцевая полость 12, в котором установлен кольцевой поршень 13. Эта полость и камера сгорания 2 соединены между собой трубопроводом 14, в конце которого установлен золотник 15 с двухступенчатым поршнем 16. Полость золотника со стороны большого диаметра поршня 16 соединена с камерой сгорания 2, а полость, примыкающая к меньшему диаметру поршня 16, заполнена жидкостью и соединена трубопроводом 14 с кольцевой полостью 12. Штампуемая заготовка 17 устанавливается на матрицу 5 и прижимается кольцевым поршнем 13.A device for impulse stamping is shown schematically in FIG. 1 and 2, where in FIG. 1 shows a longitudinal section of the device, and FIG. 2 shows its top view. The device contains a housing 1, in which a combustion chamber 2 with a bypass valve 3 is located, which closes its central opening and a matrix holder 4 with a matrix 5. The body 1 and the matrix holder are interconnected by means of bolts 6, washers 7 and nuts 8. The combustion chamber 2 is equipped with an inlet valve 9, exhaust valve 10 and spark plug 11. In the lower part of the housing 1, coaxially to the combustion chamber 2, there is an annular cavity 12, in which an annular piston 13 is installed. This cavity and the combustion chamber 2 are connected to each other by a pipeline 14, at the end of which a spool 15 is installed with a two-stage piston 16. The cavity of the spool on the side of the large diameter of the piston 16 is connected to the combustion chamber 2, and the cavity adjacent to the smaller diameter of the piston 16 is filled with liquid and connected by a pipeline 14 to the annular cavity 12. The stamped blank 17 is installed on the matrix 5 and is pressed by the annular piston 13.

Устройство для импульсной штамповки работает следующим образом. Камера сгорания 2 через впускной клапан 9 наполняется топливной смесью, которая затем поджигается при помощи свечи 11. В результате сгорания топливной смеси давление в камере сгорания 2 многократно увеличивается. Под действием продуктов перепускной клапан 3 перемещается вверх, открывая центральное отверстие камеры сгорания 2. При этом продукты сгорания, воздействуя на поверхность заготовки 17, деформируют ее в полости матрицы 5 - осуществляется процесс штамповки детали.The device for impulse stamping works as follows. The combustion chamber 2 is filled with a fuel mixture through the intake valve 9, which is then ignited by means of a spark plug 11. As a result of the combustion of the fuel mixture, the pressure in the combustion chamber 2 increases many times. Under the action of the products, the bypass valve 3 moves upward, opening the central opening of the combustion chamber 2. In this case, the combustion products, acting on the surface of the workpiece 17, deform it in the cavity of the matrix 5 - the part is stamped.

В процессе штамповки давления из камеры сгорания 2 через золотник 15 и трубопровод 14 передается в кольцевую полость 12. При этом благодаря наличию двухступенчатого поршня 16 давление, передаваемое в полость 12, значительно больше давления в камере сгорания 2. Под действием этого давления кольцевой поршень 13 надежно прижимает фланцевую часть заготовки 17 к торцу матрицы 5, что предотвращает гофрообразование в процессе штамповки.In the process of stamping, the pressure from the combustion chamber 2 through the spool 15 and the pipeline 14 is transferred to the annular cavity 12. At the same time, due to the presence of the two-stage piston 16, the pressure transmitted to the cavity 12 is significantly higher than the pressure in the combustion chamber 2. Under the action of this pressure, the annular piston 13 reliably presses the flange part of the workpiece 17 to the end of the matrix 5, which prevents corrugation during stamping.

После окончания процесса штамповки открывается выпускной клапан 10, и газ выпускается из камеры сгорания 2 и кольцевой полости 12. При этом прекращается зажим кольцевым поршнем 13 фланца заготовки. Затем, отвинтив гайки 8, корпус 1 отсоединяется от матрицедержателя 4, и отштампованная деталь извлекается из матрицы 5. После этого на торец матрицы 5 устанавливают новую заготовку, и корпус 1 присоединяют к матрицедержателю. Далее рабочий цикл устройства повторяется в той же последовательности.After the end of the stamping process, the outlet valve 10 is opened, and gas is released from the combustion chamber 2 and the annular cavity 12. This stops the clamping of the blank flange by the annular piston 13. Then, by unscrewing the nuts 8, the body 1 is detached from the die holder 4, and the stamped part is removed from the die 5. After that, a new blank is installed on the end of the die 5, and the body 1 is attached to the die holder. Further, the working cycle of the device is repeated in the same sequence.

В отличие от известного устройства в данном устройстве нет рабочей камеры. При открытии перепускного клапана, газ, истекающий из камеры сгорания, сразу же воздействует на поверхность штампуемой заготовки. Благодаря этому максимальное давление на поверхности заготовки практически равно максимальному давлению в камере сгорания. Это обеспечивает значительное снижение расхода энергоносителя для осуществления процесса штамповки.Unlike the known device, this device does not have a working chamber. When the bypass valve is opened, the gas escaping from the combustion chamber immediately acts on the surface of the blank to be stamped. As a result, the maximum pressure on the surface of the workpiece is practically equal to the maximum pressure in the combustion chamber. This provides a significant reduction in energy consumption for the stamping process.

Claims (1)

Устройство для импульсной штамповки, содержащее матрицу и соосно расположенную над ней камеру сгорания, снабженную средствами подачи и поджига топлива и размещенную в корпусе, содержащем кольцевую полость, в которой установлен с возможностью взаимодействия со штампуемой заготовкой кольцевой поршень, и золотник с двухступенчатым поршнем, причем полость золотника со стороны ступени поршня, имеющей меньший диаметр, заполнена жидкостью и соединена с кольцевой полостью, отличающееся тем, что кольцевая полость расположена коаксиально камере сгорания, а золотник со стороны ступени поршня, имеющей больший диаметр, сообщен с камерой сгорания.A device for impulse stamping, containing a matrix and a combustion chamber coaxially located above it, equipped with means for supplying and igniting fuel and placed in a housing containing an annular cavity, in which an annular piston is installed with the possibility of interaction with a stamped blank, and a spool with a two-stage piston, and the cavity the spool on the side of the piston stage having a smaller diameter is filled with liquid and connected to the annular cavity, characterized in that the annular cavity is located coaxially to the combustion chamber, and the spool on the side of the piston stage having a larger diameter is in communication with the combustion chamber.
RU2020142425U 2020-12-21 2020-12-21 Impulse punching device RU204886U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020142425U RU204886U1 (en) 2020-12-21 2020-12-21 Impulse punching device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020142425U RU204886U1 (en) 2020-12-21 2020-12-21 Impulse punching device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU204886U1 true RU204886U1 (en) 2021-06-16

Family

ID=76414913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020142425U RU204886U1 (en) 2020-12-21 2020-12-21 Impulse punching device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU204886U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU212538U1 (en) * 2022-03-14 2022-07-28 Анвар Юсуфович Боташев DEVICE FOR SHEET GAS FORGING

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3451238A (en) * 1966-11-15 1969-06-24 Atlas Mak Maschinenbau Gmbh Device for the deformation of sheet metal plates by means of shock waves
DE2619680A1 (en) * 1975-05-11 1976-12-16 Fiz Tech I Akad Nauk DEVICE FOR ELECTRO-HYDRAULIC FORMING
SU860392A1 (en) * 1979-04-04 1996-06-27 Проектно-конструкторское бюро электрогидравлики АН УССР Device for electric-pulse stamping
RU2309019C2 (en) * 2005-11-28 2007-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "ИМПУЛЬС" Pulse forming apparatus
RU84273U1 (en) * 2008-12-08 2009-07-10 Анвар Юсуфович Боташев DEVICE FOR PULSE STAMPING OF PARTS FROM TUBULAR Billets
RU193730U1 (en) * 2018-12-11 2019-11-12 Анвар Юсуфович Боташев Device for pulse stamping of parts from tubular blanks

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3451238A (en) * 1966-11-15 1969-06-24 Atlas Mak Maschinenbau Gmbh Device for the deformation of sheet metal plates by means of shock waves
DE2619680A1 (en) * 1975-05-11 1976-12-16 Fiz Tech I Akad Nauk DEVICE FOR ELECTRO-HYDRAULIC FORMING
SU860392A1 (en) * 1979-04-04 1996-06-27 Проектно-конструкторское бюро электрогидравлики АН УССР Device for electric-pulse stamping
RU2309019C2 (en) * 2005-11-28 2007-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "ИМПУЛЬС" Pulse forming apparatus
RU84273U1 (en) * 2008-12-08 2009-07-10 Анвар Юсуфович Боташев DEVICE FOR PULSE STAMPING OF PARTS FROM TUBULAR Billets
RU193730U1 (en) * 2018-12-11 2019-11-12 Анвар Юсуфович Боташев Device for pulse stamping of parts from tubular blanks

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU212538U1 (en) * 2022-03-14 2022-07-28 Анвар Юсуфович Боташев DEVICE FOR SHEET GAS FORGING

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69804297T2 (en) DEVICE FOR ADJUSTING THE LIFTING VOLUME AND / OR THE EFFECTIVE COMPRESSION RATIO OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE DURING OPERATION
RU169195U1 (en) DEVICE FOR PROCESSING SHEET MATERIAL PRESSURE
RU204886U1 (en) Impulse punching device
SU797559A3 (en) Device for impulsed pressure working of billets
RU98954U1 (en) DEVICE FOR SHEET STAMPING BY EXPLOSION OF GAS MIXTURES
RU84273U1 (en) DEVICE FOR PULSE STAMPING OF PARTS FROM TUBULAR Billets
RU179458U1 (en) Device for pulse stamping of tubular workpiece parts
GB1112182A (en) Impulse forming and like machines
RU151998U1 (en) DEVICE FOR SHEET STAMPING BY EXPLOSION OF GAS MIXTURES
RU188217U1 (en) Pulse sheet metal forming machine
RU2309019C2 (en) Pulse forming apparatus
RU186863U1 (en) Device for pulse stamping of parts from tubular blanks
RU188099U1 (en) DEVICE FOR PROCESSING SHEET MATERIAL PRESSURE
RU218172U1 (en) Sheet punching device with pulse combustion chamber
RU198162U1 (en) DEVICE FOR SHEET GAS STAMPING
RU193730U1 (en) Device for pulse stamping of parts from tubular blanks
RU207439U1 (en) Device for impulse stamping of parts from tubular blanks
RU179043U1 (en) Pulse sheet metal forming machine
RU122597U1 (en) DEVICE FOR SHEET STAMPING BY EXPLOSION OF GAS MIXTURES
RU152052U1 (en) DEVICE FOR SHEET STAMPING BY EXPLOSION OF GAS MIXTURES
RU178277U1 (en) Pulse sheet metal forming machine
JPS63165032A (en) Air and oil pressure booster type driving device of device serving as both cushion and knockout for sliding press machine
RU178276U1 (en) Sheet Metal Stamping Device
RU150249U1 (en) DEVICE FOR SHEET STAMPING BY EXPLOSION OF GAS MIXTURES
CN203257768U (en) Mass flow bladder type energy accumulator