RU2072271C1 - Cylindrical part deep drawing stamp - Google Patents

Cylindrical part deep drawing stamp Download PDF

Info

Publication number
RU2072271C1
RU2072271C1 RU93045684A RU93045684A RU2072271C1 RU 2072271 C1 RU2072271 C1 RU 2072271C1 RU 93045684 A RU93045684 A RU 93045684A RU 93045684 A RU93045684 A RU 93045684A RU 2072271 C1 RU2072271 C1 RU 2072271C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
die
punch
matrix
sleeve
blocking
Prior art date
Application number
RU93045684A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93045684A (en
Inventor
Евгений Степанович Сизов
Григорий Григорьевич Сидоренко
Александр Данилович Тумасов
Владимир Александрович Горпынченко
Борис Зельманович БОГУСЛАВСКИЙ
Владимир Рафаилович Алавердов
Original Assignee
Товарищество с ограниченной ответственностью "Мелита"
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 Товарищество с ограниченной ответственностью "Мелита" filed Critical Товарищество с ограниченной ответственностью "Мелита"
Priority to RU93045684A priority Critical patent/RU2072271C1/en
Publication of RU93045684A publication Critical patent/RU93045684A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2072271C1 publication Critical patent/RU2072271C1/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: production of cylindrical parts by sheet stamping. SUBSTANCE: stamp has axially aligned punch 2, pressure member 1 and die 3, and unit for blocking critical section of part in the process of drawing. Drawing die is composed of die 3 and restricting ring 7 attached to die 3. Blocking unit disposed between restricting ring 7 and die 3 is formed as sleeve composed of a set of centered rings 4,5,6 . . , made from antifriction material and seated one onto the other. EFFECT: increased efficiency, increased depth of drawn products, improved quality without usage of special presses, reduced cost of stamping jigs. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к листовой штамповке и может быть использовано при изготовлении полых цилиндрических изделий. The invention relates to sheet stamping and can be used in the manufacture of hollow cylindrical products.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сути и достигаемому эффекту является штамп для глубокой вытяжки цилиндрических деталей из листового металла, содержащий соосно установленные пуансон, прижим и матрицу, а также узел блокирования опасного сечения вытягиваемого изделия [1]
Недостаток этого технического решения состоит в том, что для его осуществления необходимо специальное энергоемкое прессовое оборудование, а сам процесс штамповки с заливкой жидкости в полость матрицы и с удалением ее с детали является трудоемким.
Closest to the proposed invention in technical essence and the achieved effect is a stamp for deep drawing of cylindrical parts from sheet metal, containing a coaxially mounted punch, clamp and die, as well as a unit for blocking a dangerous section of the drawn product [1]
The disadvantage of this technical solution is that its implementation requires special energy-intensive press equipment, and the stamping process itself with pouring liquid into the die cavity and removing it from the part is laborious.

Технический результат, достигаемый при использовании предложенного штампа заключается в том, что наряду с увеличением глубины вытягиваемых изделий обеспечивается их высокое качество и цилиндричность внутренней поверхности отштампованного изделия, а также тем, что использование этого штампа не требует применения специальных прессов для гидромеханической вытяжки и обеспечивает высокую производительность штамповки деталей. The technical result achieved using the proposed stamp is that along with an increase in the depth of the drawn products, their high quality and cylindricality of the inner surface of the stamped product are ensured, as well as the fact that the use of this stamp does not require the use of special presses for hydromechanical drawing and provides high productivity stamping parts.

Этому способствует то, что вытяжная матрица выполнена составной из собственно матрицы и прикрепленного к ней ограничительного кольца, между которыми размещен узел блокирования опасного сечения вытягиваемого изделия, выполненный в виде втулки, состоящей из набора сцентрированных и установленных друг на друге колец из антифрикционного материала, причем внутренний диаметр втулки Двн. задан с учетом упругого растяжения втулки до диаметра матрицы Дм на величину 0,2 0,25 от одностороннего зазора между матрицей и пуансоном, а кольца, из которых составлена втулка узла блокирования опасного сечения заготовки вытягиваемого изделия, выполнены из бериллиевой бронзы Бр, Б2,5. This is facilitated by the fact that the exhaust matrix is made up of the matrix itself and a restrictive ring attached to it, between which there is a unit for blocking a dangerous section of the extruded product, made in the form of a sleeve consisting of a set of rings of antifriction material centered and mounted on each other, with the inner bushing diameter is given taking into account the elastic tension of the sleeve to the diameter of the matrix Dm by 0.2 0.25 from the one-sided gap between the die and the punch, and the rings of which the sleeve of the block of the block of the dangerous section of the workpiece of the drawn product is made are made of beryllium bronze Br, B2.5 .

На фиг. 1 представлено продольное сечение штампа в исходном положении и в положении перед началом вытяжки; на фиг. 2 то же в промежуточный момент вытяжки и в момент окончания вытяжки полого цилиндрического изделия. In FIG. 1 shows a longitudinal section of the stamp in the initial position and in the position before the start of the hood; in FIG. 2 the same at the intermediate moment of drawing and at the end of the drawing of the hollow cylindrical product.

В штампе содержатся следующие основные детали и узлы:
прижим 1, установленный на наружном ползуне пресса (условно не показан);
пуансон 2, закрепленный на внутреннем ползуне пресса (условно не показан);
матрица 3 с узлом блокирования опасного сечения вытягиваемого изделия, выполненным в виде втулки из сцентрированных и установленных друг на друге колец 4, 5, 6. и зафиксированных под вытяжной кромкой матрицы 3 при помощи ограничительного кольца и болтов 8.
The stamp contains the following main parts and components:
clip 1 mounted on the outer slider of the press (not shown conditionally);
a punch 2 mounted on the inner slider of the press (not shown conditionally);
matrix 3 with a node for blocking a dangerous section of the product being drawn, made in the form of a sleeve of rings 4, 5, 6 centered and mounted on each other and fixed under the exhaust edge of the matrix 3 using a restrictive ring and bolts 8.

Вытяжная матрица с узлом блокирования опасного сечения вытягиваемого изделия закреплена на столе пресса 9, заготовка 10 диаметром До и толщиной So устанавливается на рабочую поверхность матрицы 3 и центрируется при помощи установочного кольца 11. Полуфабрикату в промежуточный момент вытяжки присвоена позиция 12, а отштампованному цилиндрическому изделию позиция 13. An exhaust matrix with a unit for blocking a dangerous section of the extruded product is mounted on the press table 9, the workpiece 10 with a diameter of Do and thickness So is mounted on the working surface of the matrix 3 and centered using the adjusting ring 11. Position the semi-finished product at the intermediate moment of the hood and position 12 stamped on the stamped cylindrical product 13.

Глубокая вытяжка листовых деталей с использованием предложенного штампа осуществляется следующим образом. Deep drawing sheet parts using the proposed stamp is as follows.

При включении рабочего хода пресса прижим 1 и пуансон 2 из исходного положения (фиг. 1) опускаются вниз, в результате чего после соприкосновения их с заготовкой 10 обеспечивается сначала прижатие заготовки 10 к матрице 3 усилиями прижима 1, предотвращающим складкообразование штампуемого материала во фланцевой части заготовки, а затем (после соприкосновения пуансона с заготовкой 10 согласно фиг. 2) осуществляется формообразование полуфабриката 12 в промежуточный момент вытяжки (фиг. 3) с последующей вытяжкой его в цилиндрическое изделие 13 (фиг. 4). When the working stroke of the press is turned on, clamp 1 and punch 2 from the initial position (Fig. 1) are lowered, as a result of which, after touching them with the workpiece 10, the workpiece 10 is first pressed against the matrix 3 by the clamping forces 1, which prevents folding of the stamped material in the flange part of the workpiece and then (after the contact of the punch with the workpiece 10 according to Fig. 2), the semi-finished product 12 is shaped at the intermediate drawing moment (Fig. 3), followed by its drawing into the cylindrical product 13 (Fig. 4).

По мере опускания пуансона 2 с деформируемой заготовкой 12 в вытяжную полость матрицы 3 стенка полуфабриката 12 осуществляет последовательную раздачу колец 4, 5, 6. втулки блокирования опасного сечения вытягиваемого изделия, чем обеспечивается прижатие стенки последнего к пуансону 1. As the punch 2 with the deformable workpiece 12 is lowered into the exhaust cavity of the matrix 3, the wall of the semi-finished product 12 sequentially distributes the rings 4, 5, 6. of the blocking sleeve of the dangerous section of the drawn product, which ensures that the wall of the latter is pressed against the punch 1.

После окончания вытяжки изделия 13 на заданную глубину, кольца 4, 5, 6. втулки блокирования опасного сечения вытягиваемого изделия восстанавливают свою исходную форму, в результате обратный ход пуансона 2 вверх сопровождается съемом отштампованной детали 13 с пуансона 2 и удаление ее из рабочей зоны пресса, так как внутренний диаметр Дв втулки меньше диаметра изделия Дм на величину Дм Дв (0,2 0,25) (Дм Дп). After the product 13 has been drawn to a predetermined depth, the rings 4, 5, 6. the blocking sleeves of the dangerous section of the product being drawn are restored to their original shape, as a result of the backward movement of the punch 2 upwards, the stamped part 13 is removed from the punch 2 and removed from the press working area, since the inner diameter of the sleeve Dv is less than the diameter of the product Dm by the value of Dm Dv (0.2 0.25) (Dm Dp).

В связи с тем, что коэффициент трения μп штампуемого материала с пуансоном (при отсутствии смазки между ними) составляет μп 0,2, а коэффициент трения μм штампуемого материала с кольцами 4, 5, 6. втулки блокирования опасного сечения вытягиваемого изделия (при наличии смазки между ними и выполнении этих колец из антифрикционного материала, например, из бериллиевой бронзы Бр, Б2, 5) составляет μм 0,1, в итоге обеспечивается суммарный коэффициент μΣ между штампуемым материалом и рабочими поверхностями пуансона и матрицы mS = μпм 0,2 0,1 0,1, что при наличии вполне определенного давления q со стороны колец 4, 5, 6. втулки блокирования опасного сечения создают полезные силы трения при деформировании этих колец на величину 0,2 - 0,25 от одностороннего зазора между матрицей 3 и пуансоном 2, т. е. на величину Дм Дв (0,2 0,25) (Дв Дп). Следует отметить, что значение (Дм Дв)/(Дв Дп) 0,2 0,25 выбрано из условия обеспечения прижатия к пуансону стенки вытягиваемого изделия, которая может получить утонение у вытяжной кромки пуансона до 0,2 0,25 от исходной толщины So (Дм Дп)/2 заготовки 10.Due to the fact that the coefficient of friction μ p of the stamped material with the punch (in the absence of lubrication between them) is μ p 0.2, and the coefficient of friction μ m of the stamped material with rings 4, 5, 6. of the blocking block of the dangerous section of the product being drawn ( if there is lubricant between them and these rings are made of antifriction material, for example, from beryllium bronze Br, B2, 5) is μ m 0.1, as a result, the total coefficient μΣ between the stamped material and the working surfaces of the punch and die is provided mS = μ pm 0.2 0.1 0.1 that with cash If there is a well-defined pressure q from the side of rings 4, 5, 6. the blocking sleeves of the dangerous section create useful friction forces when these rings are deformed by 0.2 - 0.25 from the one-sided gap between the die 3 and the punch 2, i.e., the value of Dm Dv (0.2 0.25) (Dv Dp). It should be noted that the value of (Dm Dv) / (Dv Dp) 0.2 0.25 is selected from the condition of ensuring that the wall of the product being drawn is pressed against the punch, which can get thinning at the punch edge of the punch to 0.2 0.25 of the original thickness So (Dm Dp) / 2 blanks 10.

Глубокая вытяжка с блокированием опасного сечения вытягиваемого изделия жидкостью под регулируемым давлением по прототипу рассмотрена в Трудах НИАТ N 276, в которых установлены технологические возможности этого способа и определены давления q, потребные для блокирования опасного сечения вытягиваемого изделия. В частности в этих Трудах показано, что при потерях при вытяжке на трение στ заготовки о прижим 1 и матрицу 3 и на изгиб со спрямлением вытягиваемого материала sг в пределах 30% от предела прочности вытягиваемого материала σв, т. е. при

Figure 00000002

коэффициент вытяжки Ко До/Дп в зависимости от показателя пластичности n штампуемого материала увеличивается от Ко 0,2 (при n 0) до Ко 2,6 (при n 0,5).Deep drawing with blocking the dangerous section of the product being drawn out by the liquid under controlled pressure according to the prototype was considered in the Works of NIAT N 276, which established the technological capabilities of this method and determined the pressure q required to block the dangerous section of the product being drawn. In particular in these Proceedings shown that the losses on friction at a draw preform στ of the clamp 1 and the matrix 3 and the bending straightening drained material with g s within 30% of the ultimate strength of the material drained into σ, t. E. During
Figure 00000002

the coefficient of drawing Ko To / Dp, depending on the ductility index n of the material being pressed, increases from Ko 0.2 (at n 0) to Ko 2.6 (at n 0.5).

Учитывая, что механизм блокирования опасного сечения заготовки при вытяжке в предложенном штампе практически не отличается от того, что имеет место при гидромеханической вытяжке по прототипу, значение давления q можно устанавливать либо по номограмме на фиг. 16 [3] либо по формуле

Figure 00000003

где sв предел прочности штампуемого материала;
n показатель пластичности вытягиваемого материала.Considering that the mechanism of blocking the dangerous section of the workpiece during the hood in the proposed stamp is practically the same as that with the hydromechanical hood according to the prototype, the pressure q can be set either by the nomogram in FIG. 16 [3] either by the formula
Figure 00000003

where s is the tensile strength of the stamped material;
n is an indicator of the ductility of the material being drawn.

Значение толщины в колец 4, 5, 6. втулки блокирования устанавливают путем совместного решения уравнений, определяющих напряжения σв в окружном направлении, во-первых, по закону Гука

Figure 00000004

и, во-вторых, из условий равновесия, записываемого в виде:
Figure 00000005

что, с учетом значения q по формуле (1), приводит к следующей зависимости
Figure 00000006

где Е модуль упругости колец 4, 5, 6. втулки блокирования опасного сечения заготовки.The thickness value in the rings 4, 5, 6. The blocking bushings are established by jointly solving equations that determine the stresses σ in the circumferential direction, firstly, according to Hooke's law
Figure 00000004

and, secondly, from the equilibrium conditions, written in the form:
Figure 00000005

which, taking into account the value of q by formula (1), leads to the following dependence
Figure 00000006

where E is the elastic modulus of the rings 4, 5, 6. the blocking sleeve of the dangerous section of the workpiece.

Установим толщину колец 4, 5, 6. узла блокирования опасного сечения на примере глубокой вытяжки цилиндрического стакана из нержавеющей стали Х18Н9Т (σв) 54 кгс/мм2; n 0,5) толщиной So Rм Rп 2 мм с диаметром заготовки До 260 мм в матрицу 3 диаметром Дм 100 мм, кольца 4, 5, 6. Втулки блокирования, которой выполнены из бериллиевой бронзы Бр, Б2, 5 (Е 12000 кгс/мм2. σввт 130 кгс/мм2).We establish the thickness of the rings 4, 5, 6. of the hazardous section blocking unit using the example of deep drawing of a cylindrical glass made of stainless steel Х18Н9Т (σ в ) 54 kgf / mm 2 ; n 0.5) with a thickness of So Rm Rп 2 mm with a workpiece diameter of up to 260 mm into a matrix 3 with a diameter of Dm 100 mm, rings 4, 5, 6. Blocking bushings, which are made of beryllium bronze Br, B2, 5 (E 12000 kgf / mm 2. σ in W 130 kgf / mm 2 ).

Согласно формуле (3) значение ширины колец 4, 5, 6. According to the formula (3), the value of the width of the rings is 4, 5, 6.

Figure 00000007

Длину Lвт втулки блокирования опасного сечения следует принимать не более 1/3 максимальной глубины штампуемой детали (Lвт < Hmax/3).
Figure 00000007

The length Lw of the blocking sleeve of the dangerous section should be taken no more than 1/3 of the maximum depth of the stamped part (Lw <Hmax / 3).

Использование значений Lвт < Hmax/3 нецелесообразно, так как, во-первых, при глубине вытяжки Н > Нmax/3 имеет место резкое снижение усилия штамповки Pm, что позволяет осуществлять вытяжку на этом этапе без блокирования опасного сечения вытягиваемого изделия и, во-вторых, при длине Lвт < Hmax/3 имеет место бесполезное усложнение изготовления вытяжной матрицы с узлом блокирования опасного сечения заготовки, а значит и увеличение металлоемкости штампа. Следовательно

Figure 00000008

Применение предложенного штампа с металлическим упруго-деформируемым узлом блокирования опасного сечения заготовки, размещенным под вытяжной кромкой матрицы наряду с расширением технологических возможностей глубокой вытяжки обеспечивает высокое качество изготавливаемых изделий без использования специальных прессов для гидромеханической вытяжки при значительном снижении затрат на изготовление штамповой оснастки.The use of the values Lw <Hmax / 3 is impractical, because, firstly, when the drawing depth H> Hmax / 3, there is a sharp decrease in the stamping force Pm, which allows the hood to be drawn at this stage without blocking the dangerous section of the drawn product and, secondly , with a length Lw <Hmax / 3, there is an unnecessary complication of manufacturing an exhaust matrix with a block for blocking a dangerous section of the workpiece, and hence an increase in the metal consumption of the stamp. Hence
Figure 00000008

The use of the proposed stamp with a metal elastically deformable unit for blocking the dangerous section of the workpiece located under the drawing edge of the matrix, along with expanding the technological capabilities of deep drawing, ensures high quality of manufactured products without the use of special presses for hydromechanical drawing with a significant reduction in the cost of manufacturing die tools.

Claims (2)

1. Штамп для глубокой вытяжки цилиндрических деталей, содержащий соосно установленные пуансон, прижим и матрицу, а также узел блокирования опасного сечения, отличающийся тем, что вытяжная матрица выполнена составной из собственно матрицы и прикрепленного к ней ограничительного кольца, а узел блокирования опасного сечения вытягиваемого изделия размещен между ними и выполнен в виде втулки, состоящей из набора сцентрированных и установленных друг на друга колец из антифрикционного материала, причем внутренний диаметр втулки Dвн задан с учетом упругого растяжения втулки до диаметра внутреннего отверстия матрицы Dм на величину 0,2 0,25 от одностороннего зазора между матрицей и пуансоном и составляет Dвн Dм (0,2 0,25)(Dм Dп), где Dп диаметр пуансона.1. A stamp for deep drawing of cylindrical parts, containing a coaxially mounted punch, clamp and die, as well as a dangerous section blocking unit, characterized in that the exhaust matrix is made up of a matrix itself and a restrictive ring attached to it, and a dangerous section blocking unit for the stretched product placed between them and made in the form of a sleeve, consisting of a set of centered and mounted on each other rings of antifriction material, and the inner diameter of the sleeve D in n is given with y even elastic stretching of the sleeve to the diameter of the inner hole of the matrix D m by 0.2 0.25 from the one-sided gap between the matrix and the punch and is D in n D m (0.2 0.25) (D m D p ), where D n is the diameter of the punch. 2. Штамп по п. 1, отличающийся тем, что кольца, из которых составлена втулка, выполнены из бериллиевой бронзы Бр Б 2,5. 2. The stamp according to claim 1, characterized in that the rings of which the sleeve is composed are made of beryllium bronze Br B 2.5.
RU93045684A 1993-09-09 1993-09-09 Cylindrical part deep drawing stamp RU2072271C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93045684A RU2072271C1 (en) 1993-09-09 1993-09-09 Cylindrical part deep drawing stamp

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93045684A RU2072271C1 (en) 1993-09-09 1993-09-09 Cylindrical part deep drawing stamp

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93045684A RU93045684A (en) 1996-05-10
RU2072271C1 true RU2072271C1 (en) 1997-01-27

Family

ID=20147691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93045684A RU2072271C1 (en) 1993-09-09 1993-09-09 Cylindrical part deep drawing stamp

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2072271C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2672297C2 (en) * 2017-01-10 2018-11-13 Публичное акционерное общество "АВТОВАЗ" Method for elimination of scratches and burrs on sheet metal forming parts
RU2705830C1 (en) * 2019-07-19 2019-11-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Die for drawing with thinning

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SU, авторское свидетельство N 95976, кл. B 21D 22/20, опубл. 1951. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2672297C2 (en) * 2017-01-10 2018-11-13 Публичное акционерное общество "АВТОВАЗ" Method for elimination of scratches and burrs on sheet metal forming parts
RU2705830C1 (en) * 2019-07-19 2019-11-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Die for drawing with thinning

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105903811B (en) A kind of internal spline diel
RU2072271C1 (en) Cylindrical part deep drawing stamp
SU1329868A1 (en) Method of drawing articles and die for effecting same
US4036047A (en) Bodymaker punch and ram
EP0028653B1 (en) Tubular cast piece inner surface working apparatus
RU2118219C1 (en) Method of forming-drawing articles of sheet material
CN214517126U (en) Bulging device for side wall of barrel
RU2082525C1 (en) Deep drawing method
RU80370U1 (en) DEVICE FOR EXTRACTION OF PARTS WITH VARIABLE THICKNESS
RU2202427C2 (en) Method for drawing hollow sheet parts and drawing die set
CN214488576U (en) Transmission shaft tube necking die
SU1310058A1 (en) Method of extruding rod-type parts
SU1407622A1 (en) Method of producing hollow articles from tubular billets
SU1400723A1 (en) Die for drawing
RU2060093C1 (en) Method of making hollow blanks and apparatus for performing the same
RU2523U1 (en) STAMP FOR HYDROMECHANICAL EXTRACTION OF A HOLLOW PRODUCT
RU2102173C1 (en) Method for manufacture of hollow parts with flange and device for its embodiment
SU1648620A1 (en) Method for seamless forging of members with side projections and flanges on these projections
SU835580A1 (en) Method of producing hollow blanks with variable cross section
SU645729A1 (en) Die set for multistage drawing
JPH0555208B2 (en)
SU1009569A1 (en) Method of drawing hollow parts from sheet material
SU967607A1 (en) Apparatus for hydraulic forming of hollow crank and eccentric shafts
SU1031576A1 (en) Die for reversive drawing of sheet materials
SU1546195A1 (en) Arrangement for drawing hollow parts