RU2127646C1

RU2127646C1 - Method for making shaped articles

Info

Publication number: RU2127646C1
Application number: RU97114440A
Authority: RU
Inventors: Элдар Матвеевич Беланов; Станислав Борисович Домбровский; Юрий Андреевич Овчаренков; Николай Евгеньевич Сунцов
Original assignee: Элдар Матвеевич Беланов; Станислав Борисович Домбровский; Юрий Андреевич Овчаренков; Николай Евгеньевич Сунцов
Priority date: 1997-08-05
Filing date: 1997-08-05
Publication date: 1999-03-20

Abstract

FIELD: machine engineering, namely plastic metal working. SUBSTANCE: in order to enhance accuracy of articles, to eliminate camber of cut blank and its nonplaneness, metallic sheet is fed in automatic mode to die set for subsequent cutting at simultaneously molding article. Cutting is realized in long-period mode beginning from intermittent notching of sheet until finally cutting off blank. Upper shaped metallic blade and lower stationary blade are used for cutting operation. Spring-loaded metallic shaped die and upper shaped metallic blade both following contour of article are used for molding. Then article is knocked out by means of next automatically fed metallic sheet. EFFECT: enhanced quality of articles. 4 dwg, 2 ex

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности обработки металлов давлением. The invention relates to the field of engineering, in particular metal forming.

Известен способ изготовления полых изделий конической формы с утончением стенок и донной части изделий путем объемного всестороннего сжатия металла (см. авторское свидетельство СССР N 759176, кл. МПК 6 B 21 D 22/02). A known method of manufacturing a hollow conical shape with a thinning of the walls and the bottom of the product by volumetric comprehensive compression of the metal (see USSR author's certificate N 759176, class IPC 6 B 21 D 22/02).

Недостатком известного способа является то, что очаг пластической деформации включает стенки и донную часть одновременно в закрытой полости штампа по всей поверхности конуса, что обязательно требует высокочистую рабочую поверхность и использование материала высокой пластичности, больших усилий, обеспечивающих течение пластической деформации. Невозможность изготовления подобных деталей из углеродистых сталей, обладающих низкими пластическими деформациями; использование матрицы и пуансона различной конфигурации с учетом обязательного зазора, обеспечивающего обратного движению пуансона течения металла в матрице, высокую трудоемкость изготовления штампа. The disadvantage of this method is that the center of plastic deformation includes walls and the bottom at the same time in the closed cavity of the stamp over the entire surface of the cone, which necessarily requires a high-purity working surface and the use of material of high plasticity, great effort, ensuring the flow of plastic deformation. The inability to manufacture such parts from carbon steels with low plastic deformations; the use of the matrix and punch of various configurations, taking into account the mandatory clearance, which ensures the reverse movement of the punch of the metal flow in the matrix, the high complexity of manufacturing a stamp.

Известен также способ получения профилированных изделий П-образного сечения из листа (см. патент РФ N 1630121, кл. МПК 6 B 21 D 22/02). Гибка - формовка изделий П-образной формы с криволинейным в продольном направлении контуром производится в два перехода эластичной средой, при этом во втором переходе ведут разглаживание рифтов. There is also a method of producing profiled products of a U-shaped section from a sheet (see RF patent N 1630121, class IPC 6 B 21 D 22/02). Bending - molding of U-shaped products with a longitudinally curved contour is performed in two transitions with an elastic medium, while rifts are smoothed in the second transition.

Штамп дорогостоящий, недолговечен, требуются большие усилия на разглаживание рифтов. Низкая надежность и недолговечность эластичной среды. Следы от рифтов на бортах жесткостей остаются, не обеспечивается высокая точность контура поверхности по длине. The stamp is expensive, short-lived, it takes a lot of effort to smooth out the rifts. Low reliability and fragility of the elastic medium. Traces of rifts on the sides of the stiffness remain; high accuracy of the surface contour along the length is not ensured.

Наиболее близким к заявленному является способ получения профилированных изделий из листа, заключающийся в подаче в штамп металлического листа в автоматическом режиме, осуществлении резки с одновременной формовкой изделия и удалении последнего из зоны реза штампа (см. книгу Г.Д. Скворцова "Основы конструирования штампов для холодной листовой штамповки", М., Машиностроение, 1972, с.306, рис.279). Closest to the claimed one is a method of obtaining profiled products from a sheet, which consists in feeding a sheet of metal to a stamp in automatic mode, cutting while forming the product and removing the latter from the cutting zone of the stamp (see the book by G. D. Skvortsov, "Fundamentals of the Design of Stamps for cold stamping ", M., Mechanical Engineering, 1972, p.306, Fig. 279).

Недостатками известного способа получения профилированных изделий из листа является низкая точность получаемых изделий, серповидность отрезаемой заготовки и одновременно ее неплоскостность. The disadvantages of the known method of obtaining profiled products from a sheet is the low accuracy of the products obtained, the crescent shape of the cut workpiece and at the same time its non-flatness.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является устранение вышеуказанных недостатков, а именно: повышение точности получаемых изделий, исключение серповидности отрезаемой заготовки и неплоскостности. The task to which the invention is directed is to eliminate the above disadvantages, namely: improving the accuracy of the products obtained, eliminating the crescent shape of the cut workpiece and non-flatness.

Указанная задача при осуществлении изобретения решается тем, что в известном способе получения профилированных изделий из листа, при котором металлический лист подают в штамп в автоматическом режиме и осуществляют резку с одновременной формовкой изделия, после чего последнее удаляют из зоны реза штампа. Особенность заключается в том, что резку осуществляют в растянутом по времени режиме от прерывистого надреза листа до окончательной отрезки заготовки, для чего используют верхний фасонный металлический нож и нижний неподвижный нож, при этом формовку проводят с помощью подпружиненной металлической фасонной матрицы и верхнего фасонного металлического ножа, повторяющих силуэт изделия, а удаление последнего из штампа осуществляют автоматически поступающим металлическим листом. The specified problem in the implementation of the invention is solved by the fact that in the known method of obtaining shaped products from a sheet, in which the metal sheet is fed into the stamp in automatic mode and cutting is carried out with the simultaneous molding of the product, after which the latter is removed from the cutting zone of the stamp. The peculiarity lies in the fact that the cutting is carried out in a time-stretched mode from an intermittent cut of the sheet to the final cut of the workpiece, for which the upper shaped metal knife and the lower fixed knife are used, while forming is carried out using a spring-loaded metal shaped matrix and the upper shaped metal knife, repeating the silhouette of the product, and the removal of the latter from the stamp is carried out automatically by a metal sheet.

Наличие вышеприведенных существенных признаков изобретения позволяет увеличить точность получаемых изделий за счет ликвидации серповидности отрезаемой заготовки вследствие постепенного отреза ее и начала формовки в изделие в закрытой полости штампа, где формируемая заготовка подвергается пластической деформации, повторяя силуэт пуансона и матрицы, при этом ликвидируется неплоскостность. За счет растянутости отреза заготовки снижается усилие реза и формовки, т.е. снижается энергоемкость процесса. За счет формовки изделия в закрытой полости штампа снижается расход металла на изделие, обеспечивается качество и высокая жесткость изделия за счет уплотнения металла, долговечность, исключается его складкообразование. Способ прост в исполнении, обеспечивает получение высокоточных изделий и резко снижает усилия при штамповке. Способ может использоваться, например, при производстве металлических решет для разделения зерна. The presence of the above essential features of the invention allows to increase the accuracy of the products obtained by eliminating the sickle shape of the cut billet due to its gradual cut and the beginning of molding into the product in the closed die cavity, where the formed billet undergoes plastic deformation, repeating the silhouette of the punch and die, while non-flatness is eliminated. Due to the elongation of the cut of the workpiece, the cutting and molding force is reduced, i.e. the energy intensity of the process is reduced. Due to the molding of the product in the closed cavity of the stamp, the metal consumption for the product is reduced, the quality and high rigidity of the product due to metal compaction, durability are ensured, its folding is excluded. The method is simple to implement, provides high-precision products and dramatically reduces the forces during stamping. The method can be used, for example, in the production of metal sieves for grain separation.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по источникам патентной и научно-технической информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявляемого изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленной способе, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "новизна". The analysis of the prior art by the applicant, including a search by sources of patent and scientific and technical information, and the identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find a source characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention. The definition from the list of identified analogues of the prototype, as the closest in the totality of the features of the analogue, allowed us to establish a set of significant distinguishing features in relation to the technical result perceived by the applicant in the claimed method set forth in the claims. Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty."

Для проверки соответствия заявляемого изобретения условию "изобретательский уровень" заявители провели дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявляемого способа. Результаты поиска показали, что заявляемое изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявляемого изобретения преобразований для достижения технического результата. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "изобретательский уровень". To verify the compliance of the claimed invention with the condition "inventive step", the applicants conducted an additional search for known solutions in order to identify signs that match the distinctive features of the prototype of the proposed method. The search results showed that the claimed invention does not follow explicitly from the prior art for the specialist, since the influence of the transformations provided for by the essential features of the claimed invention is not revealed from the prior art determined by the applicant to achieve a technical result. Therefore, the claimed invention meets the condition of "inventive step".

Для пояснения сущности способа на фиг. 1 показан штамп для получения изделий заданного профиля, на фиг. 2 показан момент соприкосновения металлического листа с верхним фасонным ножом, на фиг. 3 - момент напряженной деформации металла заготовки, на фиг. 4 - готовое изделие. To clarify the essence of the method in FIG. 1 shows a stamp to obtain products of a given profile, FIG. 2 shows the moment of contact of the metal sheet with the upper shaped knife, in FIG. 3 - the moment of intense deformation of the metal of the workpiece, in FIG. 4 - finished product.

Способ может быть реализован в штампе, состоящем из фасонной подвижной металлической матрицы 1, подпружиненной пружиной 2, имеющей прокладку 3 для предотвращения жесткого удара, фасонного верхнего ножа металлического 4, подпружиненного пружиной 5 прижима 6 металлического листа 7 к неподвижному плоскому ножу 8. При этом металлический лист 7 подается автоматически на заданный шаг в зону реза штампа с помощью валков 9. Позицией 10 обозначено полученное изделие, находящееся в зоне штампа. Момент начала сброса готового изделия показан штрихпунктиром позицией 11. На фиг. 2 показан момент соприкосновения металлического листа 7 с верхним фасонным металлическим ножом 4 и нижней подвижной фасонной матрицей 1, при этом силуэты верхнего фасонного металлического ножа 4 и нижней фасонной металлической матрицы 1 одинаковы. На фиг. 3 показан момент напряженной деформации металла заготовки в зонах особой концентрации напряжений 12, 13, образуемой под действием крутящего момента, создаваемого встречным движением матрицы 1 под действием пружины 2 и верхнего фасонного металлического ножа 4. При этом они сопрягаются друг с другом без зазора и на гранях 14 изделия происходит уплотнение металла (наклеп), что придает ему дополнительную жесткость. На фиг. 4 показано готовое изделие с гранью 14. The method can be implemented in a stamp consisting of a shaped movable metal matrix 1, a spring-loaded spring 2, having a gasket 3 to prevent a hard blow, a shaped upper metal knife 4, a spring-loaded spring 5 of the clip 6 of the metal sheet 7 to the fixed flat knife 8. The metal sheet 7 is fed automatically at a predetermined step into the cutting zone of the stamp with the help of rolls 9. Position 10 denotes the received product located in the stamp zone. The moment of the beginning of the dumping of the finished product is shown by the dot-dash line at 11. In FIG. 2 shows the moment of contact of the metal sheet 7 with the upper shaped metal knife 4 and the lower movable shaped matrix 1, while the silhouettes of the upper shaped metal knife 4 and the lower shaped metal matrix 1 are the same. In FIG. Figure 3 shows the moment of stress-strain of the workpiece metal in zones of a special concentration of stresses 12, 13 generated by the torque created by the oncoming movement of the matrix 1 under the action of the spring 2 and the upper shaped metal knife 4. Moreover, they mate with each other without a gap and on the faces 14, the metal is densified (hardened), which gives it additional rigidity. In FIG. 4 shows the finished product with face 14.

Сущность предложенного способа заключается в том, что металлический лист 7 автоматически подается при помощи валков 9 на заданный шаг в зону реза штампа. При этом металлический лист прижимается к неподвижному плоскому ножу 8 прижимом 6 под действием пружины 5 с одновременным опусканием верхнего фасонного металлического ножа 4. Здесь происходит пунктирный надрез заготовки 10 с последующим вводом в действие подпружиненной фасонной металлической матрицы 1 и дальнейшим опусканием верхнего фасонного металлического ножа 4 вместе с надрезанной заготовкой и подпружиненной фасонной металлической матрицей 1. Пунктирный надрез заготовки осуществляется для исключения образования серповидности по торцу заготовки и резкого снижения усилия реза. При дальнейшем движении верхнего фасонного металлического ножа 4 торцами граней 14 удлиняются пунктирные линии надрезов до полной отрезки заготовки 10. Далее заготовка 10 подвергается дальнейшему сжатию с уплотнением металла в боковых гранях 14 изделия. Готовое изделие под действием пружины 2 возвращает матрицу 1 в исходное положение и с одновременно поступающим металлическим листом 7 сбрасывает полученное изделие. The essence of the proposed method lies in the fact that the metal sheet 7 is automatically fed by means of rolls 9 at a predetermined step into the cutting zone of the stamp. In this case, the metal sheet is pressed against the stationary flat knife 8 by the clamp 6 under the action of the spring 5 while lowering the upper shaped metal knife 4. Here a dashed cut of the workpiece 10 occurs, followed by the spring-loaded shaped metal matrix 1 being put into operation and the upper shaped metal knife 4 is further lowered together with a notched workpiece and a spring-loaded shaped metal matrix 1. A dashed cut of the workpiece is carried out to exclude the formation of crescent the end face of the workpiece and a sharp decrease in cutting effort. With the further movement of the upper shaped metal knife 4 by the ends of the faces 14, the dashed lines of the notches extend to the full length of the workpiece 10. Next, the workpiece 10 is further compressed with metal compaction in the side faces 14 of the product. The finished product under the action of the spring 2 returns the matrix 1 to its original position and simultaneously with the incoming metal sheet 7 discards the resulting product.

Пример 1. Металлический лист ст 08 КП толщиной 1 мм, шириной 990 мм подается в штамп, зону реза и формовки на шаг 7 мм, где на двухкривошипном прессе, имеющем 40 ходов в минуту, осуществляется процесс реза и формовки профилированного изделия - нижних перемычек решета для сепарирования зерна, при этом шаг гнезд перемычек составляет 2,9 мм. Example 1. The metal sheet st 08 KP with a thickness of 1 mm, a width of 990 mm is fed into the stamp, the cutting and forming zone at a pitch of 7 mm, where the process of cutting and forming the shaped product - the lower jumpers of the sieve is carried out on a two-crank press having 40 strokes per minute for separation of grain, while the step of the nests of the jumpers is 2.9 mm

Пример 2. Металлический лист ст 08 СП толщиной 0,3 мм, шириной 990 мм подается в зону реза и формовки штампа на шаг 3,5 мм, где на двухкривошипном прессе, имеющем 40 ходов в минуту, осуществляется процесс реза и формовки профилированного изделия - верхних перемычек решета для разделения зерна на фракции, при этом шаг гнезд перемычек составляет 2,9 мм. Example 2. The metal sheet st 08 SP 0.3 mm thick, 990 mm wide is fed into the cutting and forming zone of the stamp at a pitch of 3.5 mm, where the process of cutting and forming the profiled product is carried out on a double-crank press having 40 strokes per minute - the upper jumpers of the sieve for separating grain into fractions, while the step of the nests of the jumpers is 2.9 mm

Способ получения профилированных изделий из листа позволяет увеличить точность получаемых изделий, исключить серповидность отрезаемой заготовки и неплоскостность. The method of obtaining profiled products from a sheet allows to increase the accuracy of the products obtained, to exclude the crescent shape of the cut workpiece and non-flatness.

Claims

A method of obtaining shaped products from a sheet, in which the metal sheet is fed into the stamp in an automatic mode and is cut while forming the product, after which the latter is removed from the die cutting zone, characterized in that the cutting is carried out in a time-stretched mode from intermittent sheet notching to the final pieces of the workpiece, for which they use the upper shaped metal knife and the lower fixed knife, while forming is performed using a spring-loaded metal shaped matrix and the upper th shaped metal blade repeating silhouette of the product and removal of the last punch is performed automatically incoming sheet metal.