RU2118219C1 - Method of forming-drawing articles of sheet material - Google Patents
Method of forming-drawing articles of sheet material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2118219C1 RU2118219C1 RU94030779A RU94030779A RU2118219C1 RU 2118219 C1 RU2118219 C1 RU 2118219C1 RU 94030779 A RU94030779 A RU 94030779A RU 94030779 A RU94030779 A RU 94030779A RU 2118219 C1 RU2118219 C1 RU 2118219C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blank
- pack
- container
- height
- diameter
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки металла давлением, в частности к листовой штамповке, и может быть использовано в самолето-, судостроении и других отраслях машиностроении при изготовлении полых листовых деталей сложной формы. The invention relates to the field of metal forming, in particular to sheet stamping, and can be used in aircraft, shipbuilding and other engineering industries in the manufacture of hollow sheet metal parts of complex shapes.
Известен способ формообразования изделий из листовой металла давлением со стороны деформирующего материала, при котором листовая заготовка принимает форму матрицы под действием деформирующего материала, в качестве которого может быть использована эластичная среда (например, резина) [1]. A known method of forming products from sheet metal by pressure from the side of the deforming material, in which the sheet blank takes the form of a matrix under the action of the deforming material, which can be used as an elastic medium (eg, rubber) [1].
Недостатком этого способа является то, что давление со стороны деформируемого материала, достаточное для штамповки центральной части заготовки, оказывается недостаточным для предотвращения складкообразования материала во фланцевой части заготовки. The disadvantage of this method is that the pressure from the side of the deformable material, sufficient to stamp the central part of the workpiece, is insufficient to prevent folding of the material in the flange part of the workpiece.
Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является способ штамповки-вытяжки изделий из листового металла, при котором жесткой матрицей воздействуют на листовую заготовку, расположенную в контейнере над деформирующимся материалом [2]. The closest technical solution to this invention is a method of stamping-drawing products from sheet metal, in which a rigid matrix is applied to a sheet blank located in a container above a deformable material [2].
Недостатки этого способа заключаются в необходимости осуществления двухкратного силового воздействия на деформирующийся материал для изготовления одного изделия, а также в повышенном расходе металла на изготовление изделий. The disadvantages of this method are the need for a double force effect on the deformable material for the manufacture of one product, as well as in increased metal consumption for the manufacture of products.
Технический результат, достигаемый при использовании предложенного технического решения, заключается, во-первых, в повышении производительности штамповки полых листовых изделий за счет устранения операции по разглаживанию деформирующегося металла и исключения операции по обрезке фланца заготовки, во-вторых, в расширении технологических возможностей штамповки деталей сложных форм за счет устранения застойной ("мертвой") зоны пластичного металла в надфланцевой части заготовки и, в-третьих, в повышении КИМ за счет устранения фестонообразования во фланце при вытяжке изделия. The technical result achieved by using the proposed technical solution consists, firstly, in increasing the productivity of stamping hollow sheet products by eliminating the operation of smoothing the deformed metal and eliminating the operation of trimming the workpiece flange, and secondly, in expanding the technological capabilities of stamping complex parts forms by eliminating the stagnant ("dead") zone of ductile metal in the supraflange part of the workpiece and, thirdly, by increasing the CMM by eliminating festoon Azings in the flange when drawing the product.
Достижению отмеченного технического результата способствует то, что в способе штамповки-вытяжки изделий из листового металла, при котором на листовую заготовку, расположенную в контейнере над деформирующимся материалом, воздействуют жесткой матрицей, в качестве деформирующегося материала используют пакет листовых заготовок с высотой его загрузочной части Hзагр. в пределах от одного до полутора диаметров заготовки D0, а формообразование листовой заготовки в изделие сопровождают воздействием на боковую поверхность пакета заготовок контактов давлением со стороны внутренней стенки контейнера в зоне его сужения на высоте сужения Hсуж не менее одного диаметра D0 с изменением исходного диаметра заготовки D0 до требуемого диаметра фланцевой части Dфл, причем угол наклона образующей боковой конической поверхности к ее оси в зоне сужения контейнера и высоту пакета устанавливают согласно зависимостям
Hзагр + Hсуж = (2,0 - 2,5) D0;
где
Hзагр - высота пакета заготовок;
Hсуж. - высота сужения контейнера;
D0 - исходный диаметр заготовки;
Dфл.н - наружный диаметр фланца изделия;
α - угол наклона образующей конической поверхности контейнера к его оси.Achieving marked technical result contributes the fact that in the process of punching-drawing of sheet metal, wherein in the sheet stock positioned in the container above the deformable material affect rigid matrix as a deformable material is package blanks to the height of its loading portion H contaminated . in the range of one to one and a half blank diameter D 0, and shaping the sheet blank into the article accompany influence on the lateral surface against the inner wall of the container contacts the stack of workpieces pressure in the region of its constriction at a height H suzh narrowing of at least one diameter D 0 with the change in initial diameter blanks D 0 to the desired diameter of the flange part D fl , and the angle of inclination of the generatrix of the lateral conical surface to its axis in the narrowing zone of the container and the height of the package is set according to the dependencies
H + H contaminated suzh = (2,0 - 2,5) D 0;
Where
H zag - the height of the package blanks;
H narrow - the height of the narrowing of the container;
D 0 - the initial diameter of the workpiece;
D fl.n - the outer diameter of the product flange;
α is the angle of inclination of the generatrix of the conical surface of the container to its axis.
Указанные особенности предложения представляют собой его отличия от прототипа и обуславливают новизну предложения. Эти отличия являются существенными, поскольку именно они обеспечивают создание положительного эффекта, отраженного в цели предложения, и отсутствуют в известных технических решениях с таким же эффектом. These features of the proposal are its differences from the prototype and determine the novelty of the proposal. These differences are significant, because they provide the creation of a positive effect, reflected in the purpose of the proposal, and are absent in the known technical solutions with the same effect.
На чертеже изображена схема осуществления способа штамповки-вытяжки изделия из листового металла, где показано: на фиг.1 - положение в момент штамповки-вытяжки изделия после загружения контейнера полым пакетом заготовок; на фиг. 2 - положение после штамповки изделия и перед удалением его из матрицы; на фиг.3 - положение в момент окончания штамповки загруженного пакета заготовок; на фиг. 4 - положение перед загрузкой пакета заготовок в устройство; на фиг.5 - положение после загрузки пакета заготовок в устройство. The drawing shows a diagram of the implementation of the method of stamping-drawing products from sheet metal, which shows: figure 1 - position at the time of stamping-drawing products after loading the container with a hollow package of blanks; in FIG. 2 - position after stamping the product and before removing it from the matrix; figure 3 - position at the time of stamping the loaded package of blanks; in FIG. 4 - position before loading the package of blanks in the device; figure 5 - position after loading the package of blanks in the device.
Предлагаемый способ осуществляется в устройстве, включающем в себя следующие основные детали:
- установленную на верхнем неподвижном столе пресса 1 матрицу 2 с выталкивателем 3, приводимым в действие штоком 4 (привод выталкивателя условно не показан);
- закрепленный на нижнем приводном столе пресса 5 при помощи основания 6 шток-пуансон 7 с гидроцилиндром-контейнером 8, верхняя часть которого служит контейнером для размещения пакета заготовок, причем на верхнем торце гидроцилиндра-контейнера 8 установлен подпорный элемент 9 в виде обоймы с внутренней конической поверхностью 10.The proposed method is carried out in a device that includes the following main details:
- a
- mounted on the lower drive table of the
Уплотнение полостей 11 и 12 гидроцилиндра обеспечивается резиновыми кольцами 13. В гидроцилиндре 8 образовано загрузочное окно 14 для загрузки полости 15 гидроцилиндра-контейнера 8 пакетом заготовок 16, который при помощи манипулятора 17 (условно не показан) перемещается к зоне загрузки устройства, после чего пакет 16, состоящий из заготовок 18, 19, 20... при помощи толкателя 21 (условно не показан) перемещается в загрузочную полость 15 на торцевую поверхность 22 поршня-пуансона 7 (см. фиг.4 и 5). The sealing of the cavities 11 and 12 of the hydraulic cylinder is provided by the rubber rings 13. A loading window 14 is formed in the
Деформируемым заготовкам в подпорном элементе 9 и отштампованному изделию присвоены соответственно позиции 23, 24, 25 и 26. Deformable blanks in retaining element 9 and stamped product are assigned
Предлагаемый способ реализуют следующим образом. Заготовки 18, 19, 20... (разделенные пленкой и смазкой), собранные в загрузочный пакет 16 высотой Hзагр = (1,0-1,5)D0 (где D0 - диаметр заготовок в пакете), помещают в гидроцилиндр-контейнер 8 и устанавливают на поршень-пуансон 7 (см. фиг.4 и 5), в результате чего при рабочем ходе пресса его стол 5 поднимается вверх, обеспечивая сначала соприкосновение плоских участков матрицы 2 и подпорного элемента 9; затем подъем загрузочного пакета до соприкосновения его с пакетом штампуемых заготовок 23, 24, 25...; при создании требуемого усилия сжатия обоих пакетов заготовок самая верхняя заготовка принимает форму изделия 26 (см. фиг.1).The proposed method is implemented as follows. The
Формообразование детали 26 осуществляется при создании противодавления стравливания жидкости (из полости 12 гидроцилиндра 8), величину которого задают достаточным для того, чтобы не происходило раскрытие стыка по плоским участкам матрицы 2 и подпорного элемента 9. Обратный ход пресса сопровождается опусканием стола пресса 5 с нижней частью устройства на высоту H1, достаточную для удаления отштампованной детали 26 из рабочей зоны устройства, которая выталкивается из матрицы 2 выталкивателем 3 (см. фиг.2).The shaping of the
После этого осуществляются следующие циклы штамповки деталей до тех пор, пока поршень-пуансон 7 на займет положение согласно фиг.3, при котором весь загрузочный пакет заготовок вошел в подпорный элемент 9, и необходимо осуществлять загрузку в устройство следующего пакета заготовок. Для этого опускают стол пресса 5 в крайнее нижнее положение и путем подачи жидкости под давлением в полость 12 поднимают гидроцилиндр-контейнер 8 в крайнее верхнее положение (см. фиг.4), в результате чего нижняя площадка загрузочного окна 14 устанавливается на высоте H от подвижного стола пресса 5. После этого с манипулятора 17 (на котором предварительно установлены заготовки 18, 19, 20..., собранные в пакет 16) обеспечивают вталкивание пакета 16 высотою Hзагр в загрузочную полость 15 гидроцилиндра-контейнера 8 при помощи толкателя 21 (см. фиг.4).After that, the following cycles of stamping parts are carried out until the piston-
В дальнейшем осуществляется штамповка следующей партии деталей с использованием вновь загруженного пакета заготовок. In the future, the next batch of parts is stamped using a newly loaded package of blanks.
Наибольшая высота Hзагр пакета 16 из заготовок 18, 19, 20..., с пленками и смазкой в гидроцилиндре-контейнере 8 должна быть не более полуторного диаметра пакета заготовок D0, т.е. Hзагр.мах. = 1,5 D0 (где D0 - диаметр заготовки 18, 19, 20. . .), так как при больших значениях Hзагр усилие со стороны ползуна пресса для формообразования деталей посредством деформирующейся среды будет существенно возрастать из-за роста сил трения между пакетом заготовок 16 и стенкой гидроцилиндра-контейнера 8. Использование же пакета заготовок 16 высотой Hмин = D0 приводит к снижению производительности штамповки из-за частой загрузки устройства пакетами заготовок 16.Maximum height H contaminated package from the
Следовательно, пакет заготовок с пленками и смазкой для дозаправки устройства должен быть по высоте Hзагр не менее одного D0 и не более полутора диаметров заготовок D0, т.е. Hзагр = (1,0-1,5)D0.Therefore, the package of blanks with films and grease for refueling the device must be at a height H zag not less than one D 0 and not more than one and a half diameters of the blanks D 0 , i.e. H load = (1.0-1.5) D 0 .
С тем, чтобы в первоначально закладываемом в гидроцилиндр-контейнер 8 в деформируемых заготовках 23, 24, 25... при перемещении в подпорном элементе 9 по формообразующей поверхности 10 штамповка изделий 26 согласно матрице 2 осуществлялась без складкообразования штампуемого материала необходимо, чтобы высота Hсуж пакета заготовок 23, 24, 25... в подпорном элементе 9 была не меньше исходного диаметра D0 заготовок, т.е. Hсуж≥ D0.In order that in the
Полная высота пакета заготовок HΣ после загрузки в устройство с учетом высоты пакета заготовок Hсуж по формуле (2) в зоне сужения гидроцилиндра-контейнера 8 и высоты загрузочного пакета заготовок Hзагр по формуле (1) будет:
При этом αсуж - угол наклона образующей конической поверхности пакета заготовок к оси этого пакета согласно фиг.2 устанавливают из следующего соотношения:
Усилие пресса Pш при штамповке-вытяжке изделий по предложенному способу устанавливается из условия создания контактных давлений qk на боковой поверхности пакета заготовок 23, 24, 25... (в зоне сужения контейнера) и на поверхности фланцевой части изделия в пределах от одного до двух пределов прочности σв штампуемого материала, т.е. qк = (1-2) σв. Следовательно:
Пример осуществления способа.The total height of the package of blanks H Σ after loading into the device, taking into account the height of the package of blanks H suz according to formula (2) in the narrowing zone of the hydraulic cylinder-
In this case, αsub — the angle of inclination of the generatrix of the conical surface of the package of blanks to the axis of this package according to FIG. 2 is established from the following relation:
The press force P W during stamping-drawing of products according to the proposed method is established from the condition of creating contact pressures q k on the side surface of the package of
An example implementation of the method.
Для штамповки-вытяжки конической детали из сплава DDIM (σв= 7 кгс/мм2) с наружным и внутренним диаметрами фланца Dфл.н=250 мм и Dфл.вн.=150 мм и диаметром донной части изделия Dдна = 50 мм при наклоне стенки изделия β = 45° и при толщине стенки S0 = 5 мм из условия равенства площади заготовки и изделия имеем:
откуда
Согласно формуле (1) устанавливаем полную высоту пакета заготовок HΣ :
Hсуж. = D0 = 285 мм; Hзагр. = 1,5•D0=428 мм; HΣ = 2,5Do= 713 мм.
Количество заготовок m, загружаемых в устройство для осуществления способа при исходной толщине заготовки S0 =5 мм составляет
Усилие пресса Pш, потребное для штамповки конических изделий заданной формы составляет
Таким образом, для осуществления предложенного способа установлены размеры пакетов заготовок и силовые параметры оборудования для изготовления деталей заданной формы.For stamping and drawing of a conical part made of DDIM alloy (σ in = 7 kgf / mm 2 ) with outer and inner flange diameters D fl.n = 250 mm and D fl.vn. = 150 mm and the diameter of the bottom of the product D bottom = 50 mm with an inclination of the product wall β = 45 ° and with a wall thickness S 0 = 5 mm from the condition of equality of the area of the workpiece and the product we have:
where from
According to the formula (1) we establish the total height of the package of blanks H Σ :
H narrow = D 0 = 285 mm; H download = 1,5 • D 0 = 428 mm; H Σ = 2.5D o = 713 mm.
The number of preforms m loaded into the device for implementing the method with the initial preform thickness S 0 = 5 mm is
The press force P w required for stamping conical products of a given shape is
Thus, to implement the proposed method, the dimensions of the packages of blanks and the power parameters of the equipment for the manufacture of parts of a given shape are established.
Разработанный способ штамповки-вытяжки полых изделий из листового металла опробирован в лабораторных условиях при изготовлении конических деталей из заготовок диаметром D0= 30 мм и толщиной S0= 0,5 мм т.е. рассмотренная в примере деталь практически выполнена в масштабе 1:10.The developed method of stamping and drawing out hollow products from sheet metal was tested in laboratory conditions for the manufacture of conical parts from workpieces with a diameter of D 0 = 30 mm and a thickness of S 0 = 0.5 mm i.e. the part considered in the example is practically executed at a scale of 1:10.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94030779A RU2118219C1 (en) | 1994-08-10 | 1994-08-10 | Method of forming-drawing articles of sheet material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94030779A RU2118219C1 (en) | 1994-08-10 | 1994-08-10 | Method of forming-drawing articles of sheet material |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94030779A RU94030779A (en) | 1996-06-20 |
RU2118219C1 true RU2118219C1 (en) | 1998-08-27 |
Family
ID=20159848
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94030779A RU2118219C1 (en) | 1994-08-10 | 1994-08-10 | Method of forming-drawing articles of sheet material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2118219C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2506136C1 (en) * | 2012-09-17 | 2014-02-10 | Открытое акционерное общество "УРАЛЬСКИЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ КОМБИНАТ" | Method of forming by resilient medium |
RU2508958C1 (en) * | 2012-07-16 | 2014-03-10 | Владимир Иванович Рубцов | Method of making articles with curved sections from shaped tubes and device to this end |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2467818C2 (en) * | 2010-12-27 | 2012-11-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" | Method of making ophthalmoapplicator from metal sheet |
SG194491A1 (en) * | 2011-07-21 | 2013-12-30 | Sulzer Chemtech Ag | A sheet forming tool and a method for the manufacture of a corrugated sheet |
-
1994
- 1994-08-10 RU RU94030779A patent/RU2118219C1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2508958C1 (en) * | 2012-07-16 | 2014-03-10 | Владимир Иванович Рубцов | Method of making articles with curved sections from shaped tubes and device to this end |
RU2506136C1 (en) * | 2012-09-17 | 2014-02-10 | Открытое акционерное общество "УРАЛЬСКИЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ КОМБИНАТ" | Method of forming by resilient medium |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94030779A (en) | 1996-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4770015A (en) | Process and device for press-forming sheet material having a small elongation | |
CA2349189C (en) | Methods and apparatus for forming a beaded can end | |
JP2001162330A (en) | Manufacturing method of metal sheet member having large area | |
RU2118219C1 (en) | Method of forming-drawing articles of sheet material | |
US4509356A (en) | Method and apparatus for drawing heavy wall shells | |
US4147049A (en) | Drawing heavy walled parts | |
EP0092253B1 (en) | Metal sheet forming process with hydraulic counterpressure | |
JPS6072617A (en) | Molding method and molding equipment | |
EP1104688A1 (en) | Method and Apparatus for simultaneously performing multiple hydroforming operations | |
JPH06510236A (en) | How to form metal sheet material with a die | |
US3935627A (en) | Method of making sheet metal pulley | |
US4559802A (en) | Method for drawing heavy wall shells | |
JPS63203241A (en) | Forming method for flanged boss | |
EP0163769A2 (en) | A method and a machine for producing a metallic ring with specially contoured surfaces from a ring-shaped blank of selected cross-section | |
US9713833B2 (en) | Hydro ironing | |
JPH03106532A (en) | Method and device for forming cylindrically molded forming body with flange | |
EP1043091B1 (en) | Method of moulding metal using high fluid pressure | |
SU1407622A1 (en) | Method of producing hollow articles from tubular billets | |
SU745585A1 (en) | Method of hydromechanical hot stamping of articles | |
SU1680426A1 (en) | Method for hydraulically pressing workpieces | |
SU1016008A1 (en) | Method of producing hollow articles having bottom protrusion | |
SU940941A1 (en) | Method of producing articles and tool for performing same | |
US6032507A (en) | Pre-bending of workpieces in dies in near net warm forging | |
SU986575A1 (en) | Cup-shaped part forming method | |
JPH09277096A (en) | Hydrostatic pressing down molding method |