RU2229356C2

RU2229356C2 - Apparatus for forming bellows

Info

Publication number: RU2229356C2
Application number: RU2002110066/02A
Authority: RU
Inventors: ев Д.А. Шир (RU); Д.А. Ширяев; В.П. Кругликов (RU); В.П. Кругликов; Н.П. Глухов (RU); Н.П. Глухов; И.В. Космач (RU); И.В. Космач
Original assignee: Федеральное государственное унитарное предприятие Производственное объединение "Электрохимический завод"
Priority date: 2002-04-16
Filing date: 2002-04-16
Publication date: 2004-05-27
Also published as: RU2002110066A

Abstract

FIELD: plastic metal working, possibly cold forming of bellows of thin-wall cylindrical blanks. SUBSTANCE: apparatus for forming bellows includes Die, pressure lids and hydraulic head with collar and separating gaskets. At least one pressure lid has at least one annular turning for deforming and moving edge of blank. Said turning may rectangular or cone-like one. EFFECT: possibility for making bellows with high accuracy of dimension and with uniform thickness of wall. 3 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к конструкции устройств для холодной штамповки сильфонов из тонкостенных цилиндрических заготовок.The invention relates to the processing of metals by pressure, in particular, to the design of devices for cold forming bellows from thin-walled cylindrical billets.

Холодная обработка металлов давлением сокращает или исключает подготовительные или основные операции при изготовлении изделий, такие как нагрев, обрезка заусениц, грубая механическая обработка. Постадийная деформация металла в определенной зоне обрабатываемого изделия до получения окончательных размеров позволяет получить изделия с улучшенными механическими характеристиками.Cold metal forming reduces or eliminates preparatory or basic operations in the manufacture of products, such as heating, trimming barbs, rough machining. The stepwise deformation of the metal in a certain area of the workpiece to obtain the final dimensions allows to obtain products with improved mechanical characteristics.

Известны конструкции устройств, позволяющие получить сильфоны из цилиндрических заготовок, работающие по схеме со свободным торцом, состоящие из гидравлической головки, резиновой манжеты, матрицы, разделительных дистанционных прокладок, нажимного устройства, создающего продольное усилие [Исаченков Е.И. Штамповка резиной и жидкостью. М.: Машиностроение, 1967, с. 292].Known designs of devices that allow you to get bellows from cylindrical billets, working according to the scheme with a free end, consisting of a hydraulic head, rubber sleeve, matrix, spacer distance gaskets, a pressure device that creates a longitudinal force [E. Isachenkov Stamping with rubber and liquid. M.: Mechanical Engineering, 1967, p. 292].

Формообразование гофра происходит за счет свободной части заготовки в результате осевого перемещения трубы в полость канавки гофра на матрице и тангенциального растяжения локального кольца заготовки. Осевое перемещение заготовки производится за счет использования сил трения между пуансоном и заготовкой и извлечения дистанционных прокладок. Меридиональные деформации при формовании заготовки со свободным перемещением торца заготовки практически равны нулю.The corrugation is formed due to the free part of the workpiece as a result of the axial movement of the pipe into the cavity of the corrugation grooves on the matrix and the tangential extension of the local workpiece ring. The axial movement of the workpiece is carried out through the use of friction between the punch and the workpiece and the extraction of distance gaskets. Meridional deformations during molding of a workpiece with free movement of the end face of the workpiece are practically zero.

Известно устройство для формования сильфонов, в котором узел зажима и уплотнения трубы снабжен кулачками с конической внутренней поверхностью, взаимодействующими с хвостовой частью штока гидроцилиндра, выполненной с ответной наружной поверхностью, механизм сжатия упругого кольца выполнен в виде размещенного на штоке с возможностью осевого перемещения полого поршня с уплотнительным кольцом на внутренней поверхности, толкателей, установленных в крышке гидроцилиндра и взаимодействующих одними концами с полым поршнем, а другими с металлической шайбой, и неподвижно установленного между поршнями ограничительного кольца с отверстием, соосным трубопроводу. Крышка выполнена с фланцем, а на наружном торце концевой матрицы выполнена кольцевая выемка с фиксирующим буртом для размещения фланца крышки (А.с. СССР №1263391, кл. В 21 D 15/00).A device for forming bellows, in which the clamping and sealing the pipe is equipped with cams with a conical inner surface interacting with the tail of the hydraulic cylinder rod, made with a mating outer surface, the compression mechanism of the elastic ring is made in the form of axial movement of the hollow piston placed on the rod with a sealing ring on the inner surface of the pushers installed in the cover of the hydraulic cylinder and interacting at some ends with a hollow piston, and others with a meta netocrystalline washer and fixedly mounted pistons between guard ring with an opening coaxial with the conduit. The lid is made with a flange, and an annular recess with a fixing collar is made on the outer end of the end matrix to accommodate the lid flange (AS USSR No. 1263391, class B 21 D 15/00).

Такая конструкция требует достаточно сложную систему уплотнений и подачи жидкости.This design requires a rather complicated system of seals and fluid supply.

Известно устройство, в котором трубную заготовку помещают в кольцевой паз между вкладышами и пуансоном. Вкладыши имеют конусные концы, образующие переход от гофр к цилиндрическим участкам на краях детали. Пуансоны и вкладыши обеспечивают уплотнение полости заготовки, сжатие плит устройства обеспечивается под действием усилия пресса. В полость заготовки через отверстие подается жидкость под давлением. Жидкость осуществляет раздачу середины заготовки на матрице. Усилие, прилагаемое к пуансонам, вызывает сжатие концов трубы и перемещение вкладышей к центру устройства. В конце их хода труба имеет заданную форму с гофром (Заявка Японии №59-73131, В 21 D 26/02).A device is known in which a tube stock is placed in an annular groove between the liners and the punch. The liners have conical ends, forming a transition from the corrugations to cylindrical sections at the edges of the part. Punches and inserts provide a seal of the cavity of the workpiece, the compression of the plates of the device is ensured by the pressure of the press. In the cavity of the workpiece through the hole is supplied fluid under pressure. The liquid distributes the middle of the workpiece on the matrix. The force applied to the punches causes the ends of the pipe to be compressed and the liners to move toward the center of the device. At the end of their stroke, the pipe has a predetermined shape with a corrugation (Japanese Application No. 59-73131, B 21 D 26/02).

В этой конструкции устройства используется принцип защемленного подвижного конца, когда для перемещения заготовки в зону деформирования применяются вкладыши, препятствующие обратной продольной деформации заготовки при создании осевого усилия, но при этом не удается получить сильфон с малым радиусом перехода от полок сильфона к цилиндрическим обечайкам при сохранении высокой соосности последних.In this design of the device, the principle of a clamped movable end is used when inserts are used to move the workpiece into the deformation zone, which prevent reverse longitudinal deformation of the workpiece when creating axial force, but it is not possible to obtain a bellows with a small radius of transition from the shelves of the bellows to the cylindrical shells while maintaining a high alignment of the latter.

Задачей настоящего изобретения является создание простой конструкции устройства для формования сильфона.An object of the present invention is to provide a simple design for a bellows molding apparatus.

Техническим результатом изобретения является получение сильфона с высокой точностью геометрических размеров и равномерностью толщины стенки.The technical result of the invention is to obtain a bellows with high accuracy of geometric dimensions and uniformity of wall thickness.

Указанная задача решается тем, устройство для формования сильфона, содержащее матрицу и нажимные крышки, снабжено манжетой и разделительными прокладками, а по меньшей мере одна из нажимных крышек выполнена с по меньшей мере одной кольцевой проточкой для деформирования и перемещения края заготовки. Проточка может быть выполнена прямоугольной или конусообразную формы.This problem is solved by the fact that the device for forming a bellows containing a matrix and pressure caps is provided with a cuff and spacer gaskets, and at least one of the pressure caps is made with at least one annular groove for deformation and movement of the edge of the workpiece. The groove can be made rectangular or conical in shape.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

Фиг.1 - устройство для формования сильфона из кольцевой тонкостенной заготовки. Фиг.2 - операция предварительной формовки. Фиг.3 - операция формовки после удаления разделительных прокладок. Фиг.4 - операция окончательной формовки. Фиг.5 - вариант выполнения проточки прямоугольной формы. Фиг.6 - вариант выполнения проточек конусообразной формы.Figure 1 - device for forming a bellows from an annular thin-walled workpiece. Figure 2 - operation of the preliminary molding. Figure 3 - forming operation after removing the separation pads. Figure 4 - operation of the final molding. Figure 5 is an embodiment of a groove of a rectangular shape. 6 is an embodiment of the conical shaped grooves.

Устройство для формования сильфона состоит из гидравлической головки 1 с резиновой манжетой 2, цилиндрической заготовки 3, матрицы 4, разделительных прокладок 5, верхней нажимной крышки 6 с кольцевой проточкой 7 прямоугольной формы, нижней нажимной крышки 8, основания 9. В верхней крышке 6 может быть выполнено одна или несколько проточек прямоугольной формы 7 или одна или несколько проточек конусообразной формы 10.The bellows molding device consists of a hydraulic head 1 with a rubber sleeve 2, a cylindrical billet 3, a matrix 4, spacers 5, an upper pressure cap 6 with an annular groove 7 of a rectangular shape, a lower pressure cap 8, a base 9. In the upper cover 6 there may be one or more grooves of a rectangular shape 7 or one or more grooves of a conical shape 10 are made.

Работа устройства для формования сильфона осуществляется следующим образом.The operation of the device for forming a bellows is as follows.

При подаче определенного объема рабочей жидкости во внутреннюю полость резиновой манжеты 2 заготовка 3 деформируется в радиальном направлении под действием давления Р (фиг.2). При этом края заготовки 3 перемещаются в осевом направлении на величины “k₁” и “k₂”. Верхний край заготовки, попадая в зону прямоугольной кольцевой проточки 7 или конусообразной кольцевой проточки 10, деформируется. Разделительные прокладки 5 удаляются, и к нажимным крышкам 6 и 8 прикладывается продольное усилие F (фиг.3), под действием которого крышки 6 и 8 сближаются. В результате заготовка деформируется в продольном направлении, при этом, преодолевая силы трения, концы заготовки перемещается относительно крышек 6 и 8, при этом выбираются зазоры, сначала k₁, а затем и k₂. Нижний конец заготовки упирается в основание 9, а верхний конец - в кольцевую проточку 7 или 10 (фиг.4, 5).When applying a certain volume of the working fluid to the inner cavity of the rubber cuff 2, the workpiece 3 is deformed in the radial direction under the influence of pressure P (figure 2). The edges of the workpiece 3 are moved in the axial direction by the values of “k ₁ ” and “k ₂ ”. The upper edge of the workpiece, falling into the area of a rectangular annular groove 7 or a cone-shaped annular groove 10, is deformed. The spacer gaskets 5 are removed, and a longitudinal force F is applied to the pressure caps 6 and 8 (FIG. 3), under which the caps 6 and 8 come together. As a result, the workpiece is deformed in the longitudinal direction, while overcoming the friction forces, the ends of the workpiece are moved relative to the covers 6 and 8, and gaps are selected, first k ₁ and then k ₂ . The lower end of the workpiece abuts against the base 9, and the upper end into the annular groove 7 or 10 (Figs. 4, 5).

Ограничение осевых перемещений концов заготовки 3 относительно верхней нажимной крышки 6 и нижней нажимной крышки 8 обеспечивает повышение точности геометрических размеров и равномерность толщины стенки сильфона.The limitation of the axial movements of the ends of the workpiece 3 relative to the upper pressure cap 6 and the lower pressure cap 8 improves the accuracy of geometric dimensions and the uniformity of the wall thickness of the bellows.

Claims

1. A device for forming a bellows containing a matrix and pressure caps, characterized in that it is equipped with a hydraulic head with a cuff and spacer gaskets, and at least one of the pressure caps is made with at least one annular groove for deformation and movement of the edge of the workpiece.

2. The device according to claim 1, characterized in that the groove is made in a rectangular shape.

3. The device according to claim 1, characterized in that the groove is made conical in shape.