RU2050214C1

RU2050214C1 - Special hydraulic press for deep drawing of hollow products

Info

Publication number: RU2050214C1
Application number: RU92002523A
Authority: RU
Inventors: Эдуард Александрович Бабич
Original assignee: Эдуард Александрович Бабич
Priority date: 1992-10-27
Filing date: 1992-10-27
Publication date: 1995-12-20

Abstract

FIELD: metal pressure forming. SUBSTANCE: special hydraulic press for deep drawing of hollow products includes punches of first and second transitions, being in the form of hollow pistons of hydraulic cylinders of double-action type, and a punch of third transition, being in the form of movable hydraulic cylinder of double-action type with an outer diameter, equal to an inner diameter of a ready product. The third transition punch is inserted coaxially into the punch of second transition and forms an annular cavity together with a rod, rigidly joined with the second transition punch. Values of working stroke of the punches pistons of second and third transitions are restricted by a length of respective annular cavities of hydraulic cylinders in such a way, that between the first transition punch and a second transition die and also between the second transition punch and the third transition die a normalized gap is provided. A value of that gap is equal to a thickness of a bottom of a blank. The dies of second and third transitions are mounted in the holder with possibility of fine adjustment of their position along an axial of the press. EFFECT: accurate centering of tools of the press, providing enhanced quality of products, low dimensions of the press, simplified structure of the press and therefore lowered cost of the whole equipment. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к конструкции гидравлических прессов, используемых для точной глубокой вытяжки деталей определенного типоразмера из листовой заготовки. The invention relates to the processing of metals by pressure, in particular, to the design of hydraulic presses used for accurate deep drawing of parts of a certain size from a sheet stock.

Известны штампы с гидравлическим [1] и механическим [2] приводом, позволяющие на универсальных прессах выполнять двухпереходную вытяжку. Known dies with hydraulic [1] and mechanical [2] drives, allowing universal presses to perform two-junction hoods.

Недостатком этих штампов является резкое усложнение инструкции, снижающее надежность технологического процесса и приводящее к частым отказам, а также необходимость центровки инструмента при переналадках. The disadvantage of these dies is a sharp complication of the instructions, which reduces the reliability of the process and leads to frequent failures, as well as the need to center the tool during readjustments.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является специальный гидравлический пресс для глубокой вытяжки полых изделий, содержащий блок из гидравлического привода двухстороннего действия и матриц, последовательно размещенных в матрицедержателе на расстоянии по оси, превышающем высоту полуфабриката предыдущего перехода вытяжки, а также соосно расположенный с блоком матриц блок телескопически установленных пуансонов с гидроприводом, содержащим неподвижный гидроцилиндр [3]
Недостатком известного пресса является его очень большая высота для крупных изделий, обусловленная тем, что телескопические пуансоны приводятся (удерживаются) плунжерами, обеспечивающими перемещение только в одну сторону. Для перемещения в другую сторону применяется другой цилиндр с ходом, соизмеримым с суммой рабочих ходов пуансонов. Другим недостатком является сложная настройка усилия прижима в каждом переходе, что существенно для обеспечения качественной работы пресса при расширенном допуске на толщину заготовки.Closest to the technical essence of the invention is a special hydraulic press for deep drawing of hollow articles, comprising a block of a double-acting hydraulic drive and dies sequentially placed in the matrix holder at a distance along the axis exceeding the height of the semi-finished product of the previous hood transition, and also coaxially located with the matrix block block of telescopically mounted punches with a hydraulic actuator containing a stationary hydraulic cylinder [3]
A disadvantage of the known press is its very high height for large products, due to the fact that telescopic punches are driven (held) by plungers that provide movement in only one direction. To move to the other side, another cylinder is used with a stroke commensurate with the sum of the working strokes of the punches. Another disadvantage is the difficult adjustment of the clamping force in each transition, which is essential to ensure high-quality work of the press with an extended tolerance on the thickness of the workpiece.

Техническая задача изобретения повышение производительности труда и качества изделий при глубокой вытяжке корпусов полых изделий путем выполнения трех переходов вытяжки на одном специальном прессе упрощенной конструкции, уменьшенных габаритах и повышенной точности из листовой заготовки с расширенным полем допуска. The technical task of the invention is to increase labor productivity and product quality by deeply drawing hollow body housings by performing three hood transitions on one special press of simplified design, reduced dimensions and increased accuracy from a sheet blank with an extended tolerance field.

Указанная техническая задача достигается тем, что в специальном гидравлическом прессе для глубокой вытяжки полых изделий, содержащем блок из гидравлического привода двухстороннего действия и матриц, последовательно размещенных в матрицедержателе на расстоянии по оси, превышающем высоту полуфабриката предыдущего перехода вытяжки, а также соосно расположенный с блоком матриц блок телескопически установленных пуансонов с гидроприводом, содержащим неподвижный гидроцилиндр, последний выполнен двухстороннего действия, пуансоны первого и второго переходов выполнены в виде его полых поршней и установлены в нем с образованием кольцевых рабочих полостей, а пуансон третьего перехода в виде подвижного гидроцилиндра двухстороннего действия, имеющего диаметр наружной поверхности, соответствующий внутреннему диаметру готового изделия, и образующего своей внутренней боковой поверхностью кольцевую полость со штоком, неподвижно соединенным с пуансоном второго перехода. The specified technical problem is achieved by the fact that in a special hydraulic press for deep drawing of hollow products containing a block of a double-acting hydraulic drive and dies sequentially placed in the matrix holder at a distance along the axis exceeding the height of the semi-finished product of the previous hood transition, and also coaxially located with the matrix block a block of telescopically mounted punches with a hydraulic actuator containing a stationary hydraulic cylinder, the latter is made of double-acting, the punches are first and the second transitions are made in the form of its hollow pistons and installed in it with the formation of annular working cavities, and the punch of the third transition in the form of a double-acting movable hydraulic cylinder having an outer surface diameter corresponding to the inner diameter of the finished product and forming an annular cavity with its inner side surface rod fixedly connected to the punch of the second transition.

Пуансоны первого и второго переходов установлены в неподвижном гидроцилиндре с возможностью образования в конце своего рабочего хода при рабочем положении матрицедержателя регламентированных зазоров соответственно с матрицами второго и третьего переходов за счет выполнения кольцевых полостей расчетной ограниченной длины. Матрица второго и третьего переходов установлены в матрицедержателе с возможностью тонкого регулирования их положения вдоль оси пресса. The punches of the first and second transitions are installed in a stationary hydraulic cylinder with the possibility of formation of regulated gaps at the end of their working stroke when the matrix holder is in operation, respectively, with the matrices of the second and third transitions by performing annular cavities of a calculated limited length. The matrix of the second and third transitions are installed in the matrix holder with the ability to fine-tune their position along the axis of the press.

На чертеже изображен пресс, общий вид в продольном разрезе. The drawing shows a press, a General view in longitudinal section.

Пресс содержит станину, состоящую из верхней 1 и нижней 2 поперечин, стянутых колоннами-шпильками 3 и опирающихся на башмаки 4. В верхней поперечине закреплен гидроцилиндр 5 с двумя полостями 6 и 7, в которых помещены пуансон 8 первого перехода и пуансон 9 второго перехода, жестко соединенный фланцем 10 со штоком 11. The press contains a bed consisting of an upper 1 and lower 2 cross members, pulled together by studs 3 and resting on shoes 4. In the upper cross member there is a hydraulic cylinder 5 with two cavities 6 and 7, in which a punch 8 of the first transition and a punch 9 of the second transition are placed, rigidly connected by a flange 10 with a rod 11.

В пуансон 9 вставлен пуансон 12 третьего перехода, образующий со штоком 11 кольцевую полость. В пуансоне 12 выполнены дренажные каналы для воздуха, облегчающие съем готового изделия. Ход каждого пуансона ограничен фланцами 13, 14, 15 и внутренним выступом рабочего цилиндра. Для герметизации рабочей жидкости использованы уплотнительные кольца 16 из маслостойкой резины. На пуансоне 12 третьего перехода смонтирован нож 17 и опорная втулка 18. A punch 12 of the third transition is inserted into the punch 9, forming an annular cavity with the rod 11. In the punch 12, drainage channels for air are made to facilitate removal of the finished product. The stroke of each punch is limited by flanges 13, 14, 15 and the inner protrusion of the working cylinder. To seal the working fluid, O-rings 16 made of oil-resistant rubber were used. A knife 17 and a support sleeve 18 are mounted on the punch 12 of the third transition.

В нижней поперечине закреплен цилиндр прижима 19, в который вставлен поршень 20, связанный с матрицедержателем 21, несущим три последовательно расположенные матрицы первого 22, второго 23 и третьего 24 переходов. Матрицы 23 и 24 смонтированы на подставках 25 и 26 с наружной резьбой, которые позволяют осуществлять тонкую регулировку осевого положения матриц при изменении толщины заготовки 27. Ход матрицедержателя 21 вверх ограничивается проставкой 28, опирающейся на верхнюю поперечину 1. A clamp cylinder 19 is fixed in the lower cross member, into which a piston 20 is connected, connected to a matrix holder 21 carrying three sequentially arranged matrices of the first 22, second 23 and third 24 transitions. The matrices 23 and 24 are mounted on supports 25 and 26 with external threads, which allow fine adjustment of the axial position of the matrices when the thickness of the workpiece 27 is changed. The upward motion of the matrix holder 21 is limited by a spacer 28 resting on the upper cross member 1.

Пресс работает следующим образом. В исходном положении рабочая жидкость под давлением заполняет полости 6, 7, 29 и 30 и все пуансоны находятся в крайнем верхнем положении, а матрицедержатель в нижнем. На матрице 22 укладывают заготовку 27 и, подав высокое давление под поршень 20, поднимают заготовку 27 к проставке 28. После этого от высокого давления жидкости над пуансоном 8 производится первая вытяжка через матрицу 22. Положение матрицы 23 и фланца 13 таково, что, упираясь во фланец 13 в конце хода, пуансон 8 образует с матрицей 23 кольцевой зазор, равный толщине штампуемого метала, и предотвращает образование складок на заготовке 27 во втором переходе. Press works as follows. In the initial position, the working fluid under pressure fills the cavity 6, 7, 29 and 30 and all the punches are in the highest position, and the matrix holder in the lower. The workpiece 27 is placed on the matrix 22 and, by applying high pressure under the piston 20, the workpiece 27 is lifted to the spacer 28. After that, from the high pressure of the liquid above the punch 8, the first hood is drawn through the matrix 22. The position of the matrix 23 and the flange 13 is such that, resting against the flange 13 at the end of the stroke, the punch 8 forms with the matrix 23 an annular gap equal to the thickness of the stamped metal, and prevents the formation of folds on the workpiece 27 in the second transition.

Далее под действием высокого давления жидкости над пуансоном 9 производится вторая вытяжка через матрицу 23 и в конце хода, упираясь в выступ внутри гидроцилиндра 5, пуансон 9 образует соответствующий регламентированный кольцевой зазор с матрицей 24 третьего перехода, чем предотвращается образование складок на заготовке 27 в третьем переходе. Подачей высокого давления жидкости под шток 11 производится телескопическое выдвижение пуансона 12 и вытяжка третьего перехода через матрицу 24. В конце хода пуансона 12 кольцевым ножом 17 отрезается облой и готовая деталь попадает на механизм удаления из пресса (на чертеже не указан). Возврат пуансонов в исходное положение происходит после подачи рабочей жидкости в полости 6, 7, 29 и 30 и слива ее из рабочих полостей гидроцилиндров двухстороннего действия. После подачи новой заготовки цикл повторяется. Then, under the action of high fluid pressure above the punch 9, a second hood is drawn through the die 23 and at the end of the run, abutting against a protrusion inside the hydraulic cylinder 5, the punch 9 forms a corresponding regulated annular gap with the die 24 of the third transition, which prevents wrinkles on the workpiece 27 in the third transition . By applying a high pressure fluid to the stem 11, the punch 12 is telescoped out and the third transition is drawn through the die 24. At the end of the punch 12 stroke, an obstruction is cut off with a ring knife 17 and the finished part falls onto the removal mechanism from the press (not shown in the drawing). The punches return to their original position after the working fluid is supplied to the cavities 6, 7, 29 and 30 and drained from the working cavities of the double-acting hydraulic cylinders. After feeding a new workpiece, the cycle repeats.

Конструкция пресса с пуансонами первого и второго переходов в виде поршней и с пуансоном третьего перехода в виде гидроцилиндра двухстороннего действия с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру готовой детали, и вставленным концентрично в пуансон второго перехода с образованием кольцевой полости со штоком, жестко связанным с пуансоном второго перехода, обеспечивает выполнение на одном прессе трех переходов глубокой вытяжки и сокращение габаритов пресса. The design of the press with the punches of the first and second transitions in the form of pistons and with the punch of the third transition in the form of a double-acting hydraulic cylinder with an outer diameter equal to the inner diameter of the finished part and inserted concentrically into the punch of the second transition with the formation of an annular cavity with a rod rigidly connected to the punch of the second transition, provides the implementation on one press of three transitions deep drawing and reducing the size of the press.

Выполнение пресса с ограничением длины рабочего хода пуансонов первого и второго переходов соответствующими кольцевыми полостями гидроцилиндров таким образом, что между первым пуансоном и второй матрицей, а также между вторым пуансоном и третьей матрицей в рабочем положении матрицедержателя образуется зазор, равный толщине дна заготовки, дает эффект предотвращения складок на заготовке в процессе вытяжки. The execution of the press with the limitation of the length of the working stroke of the punches of the first and second transitions by the corresponding annular cavities of the hydraulic cylinders in such a way that a gap equal to the thickness of the workpiece bottom is formed between the first punch and the third matrix in the working position of the matrix holder gives the effect of preventing folds on the workpiece during the drawing process.

Выполнение пресса с матрицами второго и третьего переходов, установленными в матрицедержателе с возможностью тонкого регулирования, позволяет обеспечить качественную работу пресса при применении толщины листовой заготовки с расширенным полем допуска. The implementation of the press with the matrices of the second and third transitions installed in the matrix holder with the possibility of fine adjustment, allows to ensure high-quality work of the press when applying the thickness of the sheet blank with an extended tolerance field.

Использование предложенного пресса позволяет отказаться от передачи полуфабриката с пресса на пресс по переходам, что повышает производительность и облегчает труд оператора. За счет конструкции пресса обеспечена точная центровка инструмента, что повышает качество изделий. Сокращаются габариты пресса и упрощается его устройство, что снижает стоимость оборудования. Возможность точной регулировки зазора между матрицей 23 и пуансоном 8 во втором переходе и матрицей 24 и пуансоном 9 в третьем переходе позволяет снизить потери от брака при изменении толщины листовой заготовки 25. Using the proposed press allows you to refuse to transfer the semi-finished product from press to press through the transitions, which increases productivity and facilitates the work of the operator. Due to the design of the press, precise alignment of the tool is ensured, which improves the quality of the products. The dimensions of the press are reduced and its arrangement is simplified, which reduces the cost of equipment. The ability to fine-tune the gap between the matrix 23 and the punch 8 in the second transition and the matrix 24 and the punch 9 in the third transition allows to reduce the loss from marriage when changing the thickness of the sheet stock 25.

Claims

1. A SPECIAL HYDRAULIC PRESS FOR DEEP EXTRACTION OF HOLLOW PRODUCTS, comprising a double-acting hydraulic drive unit and dies sequentially placed in the matrix holder at a distance along the axis exceeding the height of the semi-finished product of the previous hood transition, as well as a block of telescopically mounted hydraulically driven punches with coaxially arranged matrices stationary hydraulic cylinder, characterized in that the stationary hydraulic cylinder is double-acting, punches of the first and second transition in made in the form of hollow pistons and installed in it with the formation of annular working cavities, and the third transition punch is made in the form of a double-acting hydraulic cylinder having an outer surface diameter corresponding to the inner diameter of the finished product and forming an annular cavity with a rod with its inner side surface fixedly connected to the punch of the second transition.

2. The press according to claim 1, characterized in that the punches of the first and second transitions are installed in a stationary hydraulic cylinder with the possibility of formation of regulated gaps at the end of their working stroke when the matrix holder holds, respectively, with the matrices of the second and third transitions by performing annular cavities of a calculated limited length .

3. Press according to claims 1 and 2, characterized in that the matrices of the second and third transitions are installed in the matrix holder with the ability to fine-tune their position along the axis of the press.