RU215915U1

RU215915U1 - DEVICE FOR MAGNETIC-PULSED FORGING

Info

Publication number: RU215915U1
Application number: RU2022122710U
Authority: RU
Inventors: Виктор Анатольевич Коротков; Сергей Сергеевич Яковлев; Аббас Иса оглы Гасанов; Леонид Витальевич Каркач
Filing date: 2022-08-22
Publication date: 2023-01-09

Abstract

Полезная модель относится к обработке давлением листовых материалов электродинамическим воздействием. Устройство содержит связанные посредством стоек верхнюю и нижнюю плиты с матрицами. На стойках установлены связанные тягами подпружиненная нижняя промежуточная плита с пуансонодержателем с пуансоном и верхняя промежуточная плита с пуансонодержателем со вторым пуансоном. В корпусе расположен исполнительный динамический механизм в виде набора из четного количества пакетов электроизолированных пластин из электропроводного металла. На осях, установленных на нижней промежуточной плите и на тягах, закреплены двуплечие рычаги. На нижней плите в контакте с двуплечими рычагами закреплены упоры. Исполнительный динамический механизм зафиксирован на верхней плите. В результате обеспечивается расширение технологических возможностей устройства. 3 ил.

The utility model relates to the pressure treatment of sheet materials by electrodynamic action. The device contains upper and lower plates with matrices connected by means of racks. On the racks, a spring-loaded lower intermediate plate with a punch holder with a punch and an upper intermediate plate with a punch holder with a second punch connected by rods are installed. In the housing there is an executive dynamic mechanism in the form of a set of an even number of packages of electrically insulated plates made of electrically conductive metal. Two-arm levers are fixed on the axles mounted on the lower intermediate plate and on the rods. Stops are fixed on the bottom plate in contact with two-arm levers. The executive dynamic mechanism is fixed on the top plate. The result is an expansion of the technological capabilities of the device. 3 ill.

Description

Техническое решение относится к обработке металлов давлением листовых материалов любой электропроводности по схемам «плоская штамповка» и цилиндрических оболочек по схеме «обжим» или «раздача» электродинамическим воздействием устройства магнитно-импульсной установки.The technical solution relates to the processing of metals by pressure of sheet materials of any electrical conductivity according to the "flat stamping" schemes and cylindrical shells according to the "crimping" or "distribution" scheme by the electrodynamic action of the device of the magnetic-pulse installation.

Известно устройство для магнитно-импульсной штамповки (патент РФ №1476709, МПК⁸ B21D 26/14, опубликовано 15.06.1994 г. БИ №11, 1994 г.), которое содержит установленные соосно и жестко связанные между собой нижнюю и верхнюю плиты, смонтированную на нижней плите матрицу с формообразующим и фланцевым участками, размещенные на верхней плите со стороны матрицы исполнительный динамический механизм и пуансон, связанный с нижней плитой посредством упругих элементов, в котором с целью расширения технологических возможностей, исполнительный динамический механизм выполнен в виде набора пакетов из электроизолированных пластин, размещенных параллельно поверхности фланцевого участка матрицы и соединенных последовательно между собой посредством шарниров, при этом пакеты соединены между собой посредством электропроводящих перемычек, а число пакетов четное, причем благодаря увеличению рабочего хода пуансона, помимо операции вырубки или пробивки имеется возможность проводить операцию вытяжки или формовки.A device for magnetic-pulse stamping is known (RF patent No. 1476709, IPC ⁸ B21D 26/14, published on June 15, 1994, BI No. 11, 1994), which contains installed coaxially and rigidly interconnected lower and upper plates, mounted on the lower plate, a matrix with a shaping and flange sections, located on the upper plate from the side of the matrix, an actuating dynamic mechanism and a punch connected to the bottom plate by means of elastic elements, in which, in order to expand technological capabilities, the actuating dynamic mechanism is made in the form of a set of packages of electrically insulated plates placed parallel to the surface of the flange section of the matrix and connected in series to each other by means of hinges, while the packages are connected to each other by means of electrically conductive jumpers, and the number of packages is even, and due to the increase in the working stroke of the punch, in addition to the cutting or punching operation, it is possible to carry out the drawing or molding operation ki.

Недостатком устройства является возможность формоизменения только одной заготовки, а также недостаточность рабочего хода для выполнения операций обжима или раздачи, глубокой вытяжки.The disadvantage of the device is the possibility of forming only one workpiece, as well as the insufficiency of the working stroke to perform the operations of crimping or distribution, deep drawing.

Известно устройство для магнитно-импульсной штамповки листовых материалов, принятое за прототип (патент РФ №2691020, МПК⁸ B21D 26/14, опубл. 07.06.2019, бюл. №16), содержащее верхнюю и нижнюю плиты, смонтированную на нижней плите матрицу, подпружиненный пуансон, размещенный между упомянутыми плитами исполнительный динамический механизм, выполненный в виде четного набора пакетов электроизолированных пластин из электропроводного металла, размещенных параллельно рабочей поверхности матрицы, причем нижняя и верхняя плиты связаны между собой стойками, на стойках между указанными плитами установлена с возможностью перемещения вдоль них подпружиненная нижняя промежуточная плита с установленными на ее базовой плоскости со стороны нижней плиты пуансонодержателем с упомянутым подпружиненным пуансоном, а на противоположной стороне установлены прокладки из неэлектропроводного материала, при этом исполнительный динамический механизм расположен в корпусе из магнитомягкого металла, на верхней плите закреплена вторая матрица, на стойках с возможностью перемещения вдоль них расположена верхняя промежуточная плита, связанная тягами с нижней промежуточной плитой и имеющая закрепленный на ее основной базовой поверхности пуансонодержатель со вторым пуансоном.A device for magnetic-pulse stamping of sheet materials is known, taken as a prototype (RF patent No. 2691020, IPC ⁸ B21D 26/14, publ. 06/07/2019, bull. No. 16), containing the upper and lower plates, a matrix mounted on the bottom plate, a spring-loaded punch placed between said plates; an actuating dynamic mechanism made in the form of an even set of packages of electrically insulated plates made of electrically conductive metal, placed parallel to the working surface of the die, with the lower and upper plates interconnected by racks, mounted on racks between said plates with the possibility of moving along them spring-loaded lower intermediate plate with a punch holder with said spring-loaded punch installed on its base plane from the side of the bottom plate, and gaskets made of non-conductive material are installed on the opposite side, while the dynamic actuator is located in a housing made of magnetically soft metal, on the top plate the second matrix is fixed, on the racks with the possibility of moving along them there is an upper intermediate plate connected by rods with the lower intermediate plate and having a punch holder with a second punch fixed on its main base surface.

Недостатком устройства является ограниченные технологические возможности выполнения формоизменяющей операции из-за величины рабочего хода формоизменяющего инструмента. В устройстве рабочий ход верхнего (формоизменяющего) инструмента равен рабочему ходу нижнего (разделительного) инструмента, тогда как для выполнения формоизменяющих операций величина рабочего хода должна быть больше, чем при разделительных операциях. Это обстоятельство ограничивает технологические возможности устройства.The disadvantage of the device is the limited technological possibilities of performing the forming operation due to the magnitude of the working stroke of the forming tool. In the device, the working stroke of the upper (shaping) tool is equal to the working stroke of the lower (separating) tool, while in order to perform forming operations, the working stroke must be greater than with separating operations. This circumstance limits the technological capabilities of the device.

Задачей технического решения является расширение технологических возможностей устройства для магнитно-импульсной штамповки за счет увеличения технологического хода формоизменяющей операции.The objective of the technical solution is to expand the technological capabilities of the device for magnetic pulse stamping by increasing the technological progress of the forming operation.

Для выполнения поставленной задачи предлагается устройство для магнитно-импульсной штамповки, содержащее верхнюю и нижнюю плиты, связанные между собой посредством стоек, смонтированную на нижней плите матрицу, установленную между верхней и нижней плитами на стойках с возможностью перемещения вдоль них подпружиненную нижнюю промежуточную плиту с установленным на ее базовой поверхности со стороны нижней плиты пуансонодержателем с пуансоном, вторую матрицу, закрепленную на верхней плите, установленную на стойках с возможностью перемещения вдоль них верхнюю промежуточную плиту с закрепленным на ее основной базовой поверхности пуансонодержателем со вторым пуансоном, связанную тягами с подпружиненной нижней промежуточной плитой, и расположенный в корпусе исполнительный динамический механизм в виде набора из четного количества пакетов электроизолированных пластин из электропроводного металла, размещенных параллельно рабочей поверхности матрицы, при этом оно снабжено двуплечими рычагами, закрепленными на осях, установленных на подпружиненной нижней промежуточной плите и на тягах, и упорами, закрепленными на нижней плите в контакте с упомянутыми двуплечими рычагами, а исполнительный динамический механизм зафиксирован на верхней плите.To accomplish this task, a device for magnetic-pulse stamping is proposed, containing an upper and lower plates interconnected by means of racks, a matrix mounted on the bottom plate, installed between the upper and lower plates on racks with the possibility of moving along them a spring-loaded lower intermediate plate with a its base surface from the side of the bottom plate with a punch holder with a punch, a second matrix fixed on the top plate, mounted on racks with the possibility of moving along them the upper intermediate plate with a punch holder fixed on its main base surface with a second punch, connected by rods with a spring-loaded lower intermediate plate, and located in the body of the executive dynamic mechanism in the form of a set of an even number of packages of electrically insulated plates made of electrically conductive metal, placed parallel to the working surface of the matrix, while it is equipped with two-arm levers, locking captive on axles mounted on a spring-loaded lower intermediate plate and on rods, and stops fixed on the lower plate in contact with the mentioned two-arm levers, and the dynamic actuator is fixed on the upper plate.

На фиг. 1 показано устройство в исходном положении.In FIG. 1 shows the device in its original position.

На фиг. 2 - устройство, на виде сбоку в исходном положении.In FIG. 2 - device, in side view in its original position.

На фиг. 3 - устройство в рабочем положении после окончания операции.In FIG. 3 - the device in the working position after the end of the operation.

Устройство для магнитно-импульсной штамповки содержит нижнюю плиту 1 и верхнюю промежуточную плиту 2, стойки 3 с закрепленной на них винтами 4 верхнюю плиту 5. На нижней ступени стоек 3 расположена с возможностью перемещения подпружиненная нижняя промежуточная плита 6. Верхняя промежуточная плита 2 и подпружиненная нижняя промежуточная плита 6 связаны тягами 7 посредством осей 8 и 9. Кроме того, на осях 8 и 10 установлены двуплечие рычаги 11. На нижней плите 1 закреплены винтами 12 упоры 13, матрица 14, например для вырубки. На подпружиненной нижней промежуточной плите 6 закреплен пуансонодержатель 15 с пуансоном 16, прокладка 17. Между подпружиненной нижней промежуточной плитой 6 и нижней плитой 1 на нижней ступени стойки 3 установлены пружины 18. На верхней плите 5 винтами 19 зафиксирована опорная плита 20, и исполнительный динамический механизм 21, матрица 22, например, для обжима. На верхней промежуточной плите 2 винтами 23 закреплен пуансонодержатель 24 и пуансон 25. Исполнительный динамический механизм 21 расположен в корпусе 26 (фиг. 2).The device for magnetic-pulse stamping includes a bottom plate 1 and an upper intermediate plate 2, racks 3 with a top plate 5 fixed to them by screws 4. A spring-loaded lower intermediate plate 6 is located with the possibility of moving on the lower stage of the racks 3. The upper intermediate plate 2 and the spring-loaded lower the intermediate plate 6 is connected by rods 7 through the axes 8 and 9. In addition, two-arm levers 11 are installed on the axes 8 and 10. Stops 13, a matrix 14, for example, are fixed on the bottom plate 1 with screws 12, a matrix 14, for example, for punching. A punch holder 15 with a punch 16, a gasket 17 are fixed on the spring-loaded lower intermediate plate 6. Springs 18 are installed between the spring-loaded lower intermediate plate 6 and the lower plate 1 on the lower step of the rack 3. The support plate 20 is fixed on the upper plate 5 with screws 19, and the dynamic actuator 21, die 22, for example, for crimping. On the upper intermediate plate 2, the punch holder 24 and the punch 25 are fixed with screws 23. The dynamic actuator 21 is located in the housing 26 (Fig. 2).

Устройство для магнитно-импульсной штамповки работает следующим образом. В исходном положении (фиг. 1 и фиг. 2) под действием пружин 18, расположенных на нижней плите 1, подпружиненную нижнюю промежуточную плиту 6 прижимают к торцевой поверхности средней ступени стоек 3, а верхняя промежуточная плита 2 через тяги 7 занимает верхнее положение. На матрицу 14, например, для вырубки укладывают листовой материал, а в матрицу 22, например, для обжима, трубную заготовку, при этом двуплечие рычаги 11 имеют заданное соотношение плеч, позволяющее обеспечить требуемое рабочее перемещение верхней промежуточной плиты 2 при их повороте вокруг оси 10. При разряде генератора импульсных токов магнитно-импульсной установки (не показан) через исполнительный динамический механизм 21, расположенный в корпусе 26, и выполненный в виде набора пакетов из электроизолированных пластин, размещенных параллельно поверхности опорных плит 20 и прокладки 17 и соединенных последовательно между собой посредством шарниров из электропроводных перемычек, возникает электродинамическая сила отталкивания электродинамических пластин друг от друга, что приводит к перемещению прокладки 17 вниз вместе с подпружиненной нижней промежуточной плитой 6. В результате пуансон 16 производит вырубку детали в матрице 14. В процессе перемещения подпружиненной нижней промежуточной плиты 6 происходит сжатие пружин 18 и поворот двуплечих рычагов 11 вокруг оси 10 благодаря их контакту с упорами 13, при этом упоры 13 закрепляют винтами 12 на нижней плите 1. Прокладка 17 выполнена из неметаллического материала, для дополнительной изоляции от магнитного поля и электрического тока. Верхнюю плиту 5 фиксируют на стойках 3 винтами 4. На верхней плите 5 винтами 19 фиксируют опорную плиту 20 и исполнительный динамический механизм 21. Подпружиненная нижняя промежуточная плита 6 и верхняя промежуточная плита 2 связаны тягами 7 посредством осей 8 и 9. В результате поворота двуплечих рычагов 11 происходит перемещение тяг 7 вниз (фиг. 3) и верхней промежуточной плиты 2 с закрепленным на ней винтами 23 пуансонодержателя 24 с пуансоном 25. При этом благодаря двуплечим рычагам 11 рабочий ход нижнего инструмента зависит от электродинамической силы отталкивания электродинамических пластин исполнительного динамического механизма 21 друг от друга, а рабочий ход верхнего инструмента будет больше на величину соотношения плеч двуплечих рычагов 11. Пуансон 25 контактирует с трубной заготовкой и осуществляет операцию обжим. Таким образом, за один разряд генератора импульсных токов выполняют одновременно две операции. После выполнения операций вырубки и обжима под действием пружин 18 происходит перемещение подпружиненной нижней промежуточной плиты 6 вверх по стойкам 3 до соприкосновения с торцом ступени стойки 3 и съем пуансонодержателя 15 с пуансоном 16 с листового материала, а в результате поворота двуплечих рычагов 11, тяги 7 устанавливают верхнюю промежуточную плиту 2 в исходное положение (фиг. 1).Device for magnetic pulse punching works as follows. In the initial position (Fig. 1 and Fig. 2) under the action of the springs 18 located on the lower plate 1, the spring-loaded lower intermediate plate 6 is pressed against the end surface of the middle step of the uprights 3, and the upper intermediate plate 2 through the rods 7 occupies the upper position. A sheet material is placed on the matrix 14, for example, for punching, and a pipe billet is placed in the matrix 22, for example, for crimping, while the two-arm levers 11 have a given ratio of the shoulders, which allows for the required working movement of the upper intermediate plate 2 when they are rotated around the axis 10 When the generator of pulsed currents of the magnetic-pulse installation (not shown) is discharged through the executive dynamic mechanism 21, located in the housing 26, and made in the form of a set of packages of electrically insulated plates placed parallel to the surface of the base plates 20 and the gasket 17 and connected in series to each other by means of hinges from electrically conductive jumpers, an electrodynamic force of repulsion of the electrodynamic plates from each other arises, which leads to the displacement of the gasket 17 down together with the spring-loaded lower intermediate plate 6. As a result, the punch 16 cuts the part in the matrix 14. th plate 6, the springs 18 are compressed and the two-arm levers 11 rotate around the axis 10 due to their contact with the stops 13, while the stops 13 are fixed with screws 12 on the bottom plate 1. The gasket 17 is made of non-metallic material, for additional insulation from the magnetic field and electric current . The top plate 5 is fixed on the uprights 3 with screws 4. The base plate 20 and the dynamic actuator 21 are fixed on the top plate 5 with screws 19. The spring-loaded lower intermediate plate 6 and the upper intermediate plate 2 are connected by rods 7 through axes 8 and 9. 11, the rods 7 move down (Fig. 3) and the upper intermediate plate 2 with the screws 23 of the punch holder 24 with the punch 25 fixed on it. from each other, and the working stroke of the upper tool will be greater by the value of the ratio of the shoulders of the two-arm levers 11. The punch 25 is in contact with the tubular blank and performs the crimping operation. Thus, for one discharge of the pulsed current generator, two operations are performed simultaneously. After performing the cutting and crimping operations, under the action of the springs 18, the spring-loaded lower intermediate plate 6 moves up the uprights 3 until it comes into contact with the end of the step of the rack 3 and the punch holder 15 with the punch 16 is removed from the sheet material, and as a result of the rotation of the two-arm levers 11, the rods 7 are installed upper intermediate plate 2 to its original position (Fig. 1).

За счет переналадки устройства имеется возможность путем установки двуплечих рычагов 11 с различным соотношением плеч, регулировать рабочее перемещение верхней промежуточной плиты 2 и обеспечение требуемых силовых параметров штамповки при фиксированных значениях мощности разряда магнитно-импульсной установки.Due to the readjustment of the device, it is possible, by installing two-arm levers 11 with different ratios of the arms, to regulate the working movement of the upper intermediate plate 2 and provide the required power parameters for stamping at fixed values of the discharge power of the magnetic-pulse installation.

Преимуществом устройства является расширение технологических возможностей устройства для магнитно-импульсной штамповки за счет использования двуплечих рычагов с различным соотношением плеч и, следовательно, обеспечивающими разный технологический ход инструмента.The advantage of the device is the expansion of the technological capabilities of the device for magnetic-pulse stamping through the use of two-arm levers with different ratios of the shoulders and, therefore, providing a different technological stroke of the tool.

Claims

A device for magnetic-pulse stamping, comprising an upper and lower plates connected to each other by means of racks, a matrix mounted on the bottom plate, installed between the top and bottom plates on racks with the possibility of moving along them a spring-loaded lower intermediate plate with a spring-loaded lower intermediate plate mounted on its base surface from the side of the lower plate with a punch holder with a punch, a second matrix fixed on the upper plate, mounted on racks with the possibility of moving along them the upper intermediate plate with a punch holder fixed on its main base surface with a second punch, connected by rods with a spring-loaded lower intermediate plate, and located in the body of the executive a dynamic mechanism in the form of a set of an even number of packages of electrically insulated plates made of conductive metal, placed parallel to the working surface of the matrix, characterized in that it is equipped with two-arm levers mounted on axles mounted on spring-loaded lower intermediate plate and on rods, and stops fixed on the lower plate in contact with said two-arm levers, and the dynamic actuator is fixed on the upper plate.