RU2060075C1 - Deep drawing die - Google Patents

Deep drawing die Download PDF

Info

Publication number
RU2060075C1
RU2060075C1 RU93036731A RU93036731A RU2060075C1 RU 2060075 C1 RU2060075 C1 RU 2060075C1 RU 93036731 A RU93036731 A RU 93036731A RU 93036731 A RU93036731 A RU 93036731A RU 2060075 C1 RU2060075 C1 RU 2060075C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
clamping ring
diameter
ring
punch
deep drawing
Prior art date
Application number
RU93036731A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93036731A (en
Inventor
Е.С. Сизов
Б.З. Богуславский
Original Assignee
Научно-исследовательский институт авиационной технологии и организации производства
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 Научно-исследовательский институт авиационной технологии и организации производства filed Critical Научно-исследовательский институт авиационной технологии и организации производства
Priority to RU93036731A priority Critical patent/RU2060075C1/en
Publication of RU93036731A publication Critical patent/RU93036731A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2060075C1 publication Critical patent/RU2060075C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

FIELD: deep drawing of hollow sheet parts. SUBSTANCE: die set for deep drawing of sheet parts includes a lower die, a punch and a clamping ring, secured with the aid of a slit ring and bolts to an annular rest. A working surface of the clamping ring at drawing process engages with a flange of a blank, being drawn, that is why the clamping ring is in the form of an elastically deformable ring, secured to a drive unit for it motion along a circular area with an axis of a circle. A thickness of a ripple holder is selected according to a relation, given in a description of the invention. EFFECT: enhanced quality of drawn sheet parts, made by such method. 1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в различных отраслях машиностроения при изготовлении полых листовых деталей. The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in various industries in the manufacture of hollow sheet parts.

Известен штамп для глубокой вытяжки, содержащий установленные соосно пуансон и охватывающие его матрицу и прижим, причем последний выполнен в виде смонтированных на наружном ползуне пресса упругого металлического прижимного кольца и размещенного соосно и в контакте с ним кольцевого упора, диаметр выступающей части которого равен диаметру сопряжения вытяжной кромки матрицы с ее плоской поверхностью. A stamp for deep drawing is known, containing a coaxial punch installed and covering the matrix and the clamp, the latter being made in the form of an elastic metal clamping ring mounted on an external press slide and arranged coaxially and in contact with it an annular stop, the diameter of the protruding part of which is equal to the diameter of the exhaust coupling the edges of the matrix with its flat surface.

Использование этого штампа, обеспечивая высокое качество и широкие технологические возможности вытягиваемых деталей, сопряжено с дороговизной его изготовления из-за сложности конструкции упругого элемента в прижимном кольце. The use of this stamp, providing high quality and wide technological capabilities of the parts to be drawn, is associated with the high cost of its manufacture due to the complexity of the design of the elastic element in the pressure ring.

Техническая задача, решаемая при использовании предложенного штампа для глубокой вытяжки, заключается в том, что он очень прост в изготовлении и в то же время обеспечивает высококачественное изготовление листовых деталей при сохранении широких технологических возможностей. The technical problem solved by using the proposed stamp for deep drawing, is that it is very simple to manufacture and at the same time provides high-quality manufacturing of sheet parts while maintaining wide technological capabilities.

В штампе для глубокой вытяжки, содержащем установленные соосно пуансон и охватывающие его матрицу и прижим, последний из которых выполнен в виде смонтированных на наружном ползуне пресса упругого металлического прижимного кольца и размещенного соосно и в контакте с ним кольцевого упора, диаметр выступающей части которого равен диаметру сопряжения вытяжной кромки матрицы с ее плоской поверхностью, толщина упругого прижимного кольца выполнена постоянной в радиальном направлении и определяется из соотношения:
H 0,24/5,5d+Do/

Figure 00000001
где d диаметр пуансона, мм;
Dо наружный диаметр упругого прижимного кольца, мм;
σв- предел прочности вытягиваемого материала, кгс/мм2;
E модуль упругости материала упругого прижимного кольца.In the stamp for deep drawing, containing the coaxially mounted punch and covering its matrix and clamp, the last of which is made in the form of an elastic metal clamping ring mounted on the external press ram and placed coaxially and in contact with it an annular stop, the diameter of the protruding part of which is equal to the diameter of the mating drawing edge of the matrix with its flat surface, the thickness of the elastic clamping ring is made constant in the radial direction and is determined from the ratio:
H 0.24 / 5.5d + D o /
Figure 00000001
where d is the diameter of the punch, mm;
D about the outer diameter of the elastic clamping ring, mm;
σ in - tensile strength of the material being drawn, kgf / mm 2 ;
E is the modulus of elasticity of the material of the elastic pressure ring.

На фиг. 1 изображено сечение по плоскости симметрии в положении перед началом вытяжки детали и в промежуточный момент вытяжки детали (прижимное кольцо разгружено); на фиг. 2 то же, в промежуточный момент вытяжки детали (с нагруженным прижимным кольцом) и в момент окончания вытяжки детали; на фиг. 3 схема нагружения прижимного кольца. In FIG. 1 shows a cross section along the plane of symmetry in the position before the start of the drawing of the part and at the intermediate moment of drawing the part (the clamping ring is unloaded); in FIG. 2 the same, at the intermediate moment of drawing the part (with a loaded clamping ring) and at the end of the drawing of the part; in FIG. 3 diagram of the loading of the clamping ring.

Штамп содержит установленную на столе пресса 1 вытяжную матрицу 2, упругое прижимное кольцо 3, прикрепленное с помощью разрезного кольца 4 и болтов к кольцевому упору 5, пуансон 6, установленный на ползуне пресса. The stamp contains an exhaust matrix 2 mounted on the press table 1, an elastic clamping ring 3, attached by means of a split ring 4 and bolts to the annular stop 5, a punch 6 mounted on the press slider.

Штамп работает следующим образом. The stamp works as follows.

В исходном положении штампа упор 5 с прижимным кольцом 3 и пуансон 6 находятся в крайнем верхнем положении, что позволяет установить и сцентрировать заготовку по матрице 2. Включение рабочего хода пресса приводит сначала к опусканию прижимного кольца 3 до соприкосновения с заготовкой 7 с созданием усилия прижима. In the initial position of the stamp, the stop 5 with the clamping ring 3 and the punch 6 are in the highest position, which allows you to set and center the workpiece on the die 2. Turning on the press stroke first leads to lowering the clamping ring 3 until it comes into contact with the workpiece 7 to create a clamping force.

Pпр.=0,3Pш.=0,3π·d·S·σв (1) где Pш усилие на пуансоне, потребное для вытяжки детали;
d диаметр пуансона;
S толщина вытягиваемой заготовки;
σв предел прочности штампуемого материала детали.
P ave = 0.3P W. = 0.3π · d · S · σ in (1) where P w is the force on the punch required to draw the part;
d punch diameter;
S is the thickness of the drawn blank;
σ to the tensile strength of the stamped material of the part.

После этого опускающийся пуансон 6 сначала соприкасается с заготовкой 7 (см. фиг. 1), а затем осуществляет ее формообразование в вытяжную матрицу 2 в полуфабрикаты 8 и 9 (см. фиг. 1 и 2) и в изделие 10 (см. фиг. 2). При достижении пуансоном 6 крайнего нижнего положения (см. фиг. 2) осуществляется обратный ход пресса, при котором прижимное кольцо 3 и пуансон 6 поднимаются в крайнее верхнее положение, отштампованное изделие 10 снимается с пуансона 6 и удаляется из рабочей зоны штампа. After that, the lowering punch 6 first comes into contact with the workpiece 7 (see Fig. 1), and then carries out its shaping in the exhaust matrix 2 in the semi-finished products 8 and 9 (see Fig. 1 and 2) and in the product 10 (see Fig. 2). When the punch 6 reaches its lowest position (see Fig. 2), the press moves backward, in which the pressure ring 3 and the punch 6 are raised to their highest position, the stamped product 10 is removed from the punch 6 and removed from the die working area.

Вытяжка плоской заготовки 7 в полую деталь 10 сопровождается утолщением ее фланцевой части, причем наибольшее утолщение имеет место на наружной кромке заготовки. Диаметром Dт на фиг. 1 условно показано то, что получилось бы при вытяжке в обычном вытяжном штампе с креплением прижимного кольца 3 по всей его обратной поверхности к приводу его перемещения. Это приводит к тому, что фланцевая часть заготовки в кольцевой зоне, определяемой диаметром Dт и Dп, оказывается не прижатой прижимным кольцом 3, что приводит к складкообразованию штампуемого материала малой относительной толщины (

Figure 00000002
= S/Dо·0,01).The hood of the flat workpiece 7 into the hollow part 10 is accompanied by a thickening of its flange part, with the greatest thickening taking place on the outer edge of the workpiece. The diameter D t in FIG. 1 conventionally shows what would have happened if the hood were drawn in a conventional exhaust dies with the clamping ring 3 fastened over its entire reverse surface to the drive of its movement. This leads to the fact that the flange part of the workpiece in the annular zone, determined by the diameter D t and D p , is not pressed by the clamping ring 3, which leads to folding of the stamped material of small relative thickness (
Figure 00000002
= S / D o · 0.01).

Применение же предложенного штампа с прижимным кольцом 3, выполненным из закаленной стали (модуль упругости Е= 2,1·104 кгс/мм2 с креплением его к упору 5 по кольцевой площадке с круговой осью диаметром D=d+2rμ(где rμрадиус вытяжной кромки матрицы 2), приводит к образованию слабо изогнутой поверхности двойной кривизны, которую называют упругой поверхностью, причем форма этой поверхности характеризуется законом изменения прогибов пластины.The use of the proposed stamp with a clamping ring 3 made of hardened steel (elastic modulus E = 2.1 · 10 4 kgf / mm 2 with its fastening to the stop 5 along an annular platform with a circular axis with a diameter of D = d + 2r μ (where r μ is the radius of the extrusion edge of the matrix 2), leads to the formation of a slightly curved surface of double curvature, which is called an elastic surface, and the shape of this surface is characterized by the law of variation of the deflection of the plate.

На фиг. 3 показана расчетная схема прижимного кольца, нагруженного по внутреннему контуру распределенными силами прижима Pпр, согласно которой прогиб прижимного кольца ω у внутренней кромки фланца при (a=d) составляет
ω

Figure 00000003
Figure 00000004
(b2-a2) +
Figure 00000005
Figure 00000006
ln2
Figure 00000007
Figure 00000008

(2) или с учетом значения Pпр, по формуле (1) и принятого обозначения K= b/a, получаем
ω
Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000011
(K2-1) +
Figure 00000012
Figure 00000013
ln2K
Figure 00000014

(3)
Значение толщины S на наружной кромке фланца заготовки устанавливается согласно известной зависимости.In FIG. 3 shows a design diagram of a clamping ring loaded along the inner contour with distributed clamping forces P CR , according to which the deflection of the clamping ring ω at the inner edge of the flange at (a = d) is
ω
Figure 00000003
Figure 00000004
(b 2 -a 2 ) +
Figure 00000005
Figure 00000006
ln 2
Figure 00000007
Figure 00000008

(2) or taking into account the value of P ol , according to formula (1) and the accepted notation K = b / a, we obtain
ω
Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000011
(K 2 -1) +
Figure 00000012
Figure 00000013
ln 2 K
Figure 00000014

(3)
The thickness value S at the outer edge of the workpiece flange is set according to a known relationship.

S So

Figure 00000015
S
Figure 00000016

(4)
Очевидно, что прогиб ω прижимного кольца 3 должен соответствовать максимальному утолщению фланца заготовки при вытяжке, величина которого при вытяжке устанавливается по формуле:
ω S-So=So(
Figure 00000017
-1)
(5)
Подстановка значений прогиба ω согласно формуле (2), μ=0,3 в формулу (3) и решение полученного уравнения относительно H/a приводит к зависимости, представленной в виде:
Figure 00000018
= 0,3(5,5+K),
в результате чего формула (5) перепишется следующим образом:
H 0,24 (5,5d +Do)
Figure 00000019

(6)
Таким образом, толщина прижимного кольца 3 в предложенном штампе зависит от геометрических параметров его формообразующих элементов (d и Dо) от предела прочности штампуемого материала (σв) и от модуля упругости материала прижимного кольца Е.SS o
Figure 00000015
S
Figure 00000016

(4)
Obviously, the deflection ω of the clamping ring 3 must correspond to the maximum thickening of the workpiece flange during the hood, the value of which during hood is set by the formula:
ω SS o = S o (
Figure 00000017
-1)
(5)
Substitution of the values of the deflection ω according to the formula (2), μ = 0.3 in the formula (3) and the solution of the obtained equation with respect to H / a leads to the dependence presented in the form:
Figure 00000018
= 0.3 (5.5 + K),
as a result, formula (5) is rewritten as follows:
H 0.24 (5.5d + D o )
Figure 00000019

(6)
Thus, the thickness of the clamping ring 3 in the proposed stamp depends on the geometric parameters of its forming elements (d and D о ) on the tensile strength of the stamped material (σ in ) and the elastic modulus of the material of the clamping ring E.

Claims (1)

Штамп для глубокой вытяжки, содержащий установленные соосно пуансон и охватывающие его матрицу и прижим, причем последний выполнен в виде смонтированных на наружном ползуне пресса упругого металлического прижимного кольца и размещенного соосно и в контакте с ним кольцевого упора, диаметр выступающей части которого равен диаметру сопряжения вытяжной кромки матрицы с ее плоской поверхностью, отличающийся тем, что толщина упругого прижимного кольца выполнена постоянной в радиальном направлении и определяется из соотношения
Figure 00000020

где H толщина упругого прижимного кольца;
d диаметр пуансона, мм;
Dо наружный диаметр упругого прижимного кольца, мм;
σв предел прочности вытягиваемого материала, кгс/мм2;
E модуль упругости материала упругого прижимного кольца.
A stamp for deep drawing, containing a coaxially mounted punch and covering its matrix and clamp, the latter being made in the form of an elastic metal clamping ring mounted on the external press slide and arranged coaxially and in contact with it an annular stop, the diameter of the protruding part of which is equal to the diameter of the mating lip matrix with its flat surface, characterized in that the thickness of the elastic clamping ring is made constant in the radial direction and is determined from the ratio
Figure 00000020

where H is the thickness of the elastic pressure ring;
d diameter of the punch, mm;
D about the outer diameter of the elastic clamping ring, mm;
σ to the tensile strength of the material being drawn, kgf / mm 2 ;
E is the modulus of elasticity of the material of the elastic pressure ring.
RU93036731A 1993-07-16 1993-07-16 Deep drawing die RU2060075C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93036731A RU2060075C1 (en) 1993-07-16 1993-07-16 Deep drawing die

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93036731A RU2060075C1 (en) 1993-07-16 1993-07-16 Deep drawing die

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93036731A RU93036731A (en) 1995-12-27
RU2060075C1 true RU2060075C1 (en) 1996-05-20

Family

ID=20145211

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93036731A RU2060075C1 (en) 1993-07-16 1993-07-16 Deep drawing die

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2060075C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1400723, кл. B 21 D 22/22, 1986. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4606472A (en) Reinforced can end
US4195510A (en) Draw bead having alternating pressure surfaces and grooves
IE59211B1 (en) Process and device for press-forming sheet material having a small elongation
US2739557A (en) Method and apparatus for deep drawing of metals
RU2060075C1 (en) Deep drawing die
US4205546A (en) Process for forming curved hollow elements and an apparatus for carrying out this process
KR840000297A (en) Method and apparatus for sweeping flanges during cup lead drawing
SU1003989A1 (en) Compound action die
KR100289345B1 (en) Machining rolls used for spinning and copper machining
JPS6228040A (en) Extrusion molding method for gear wheel
SU1232355A1 (en) Stamp for die forging
RU2072271C1 (en) Cylindrical part deep drawing stamp
RU2232659C2 (en) Apparatus for forming parts with curvilinear bead by means of elastic medium
RU2018389C1 (en) Die for making spherical, elliptical and other cupola-shaped bottoms
JPH07185726A (en) Method for press thickening work
RU1568353C (en) Method of separating and flanging sheet blank and die set for performing the method
SU795634A1 (en) Die for moulding tubular blanks
SU1400723A1 (en) Die for drawing
SU1268249A1 (en) Method of combined forcing of two mutually fallen parts
RU80370U1 (en) DEVICE FOR EXTRACTION OF PARTS WITH VARIABLE THICKNESS
JP2640638B2 (en) Ring gear manufacturing method by precision die forging
SU732064A1 (en) Method for making parts such as sleeves
RU2132758C1 (en) Method for bending sheet material
SU583841A2 (en) Attachment to press for hardening annular work
RU1803225C (en) Method of bending sheets in die