RU2523U1 - Штамп для гидромеханической вытяжки полого изделия - Google Patents

Abstract

Штамп для гидромеханической вытяжки полого изделия, содержащий матрицу, заполненную жидкостью, пуансон, прижим с кольцевым участком, установленный концентрично пуансону, и узел подпора кольцевого участка заготовки, установленный на пуансоне с возможностью осевого перемещения, отличающийся тем, что прижим размещен на расстоянии, большем толщины заготовки от зеркала матрицы, его кольцевой участок выполнен со сквозными осевыми пазами и сферической поверхностью со стороны матрицы, а узел подпора выполнен с ребрами, входящими в пазы кольцевого участка прижима.

Description

) м v

/ 6

Штамп для гщфоиеханической вытяжки полого изделия

Полезная модель относится к области обработки листовых материалов давлением.

Известен штамп .для гидромеханической вытяжки полого изделия, содержащий матрицу, заполненную жидкостью с возможностью ее подво ;;; да под фланец .заготовки/ 1 /. . -

В таком штампе осуществляют только вытяжку сферической детали

давлением жидкости на всю нижнюю поверхность заготовки, В этом заключена вся совокупность действий над заготовкой, что не позволяет изготавливать детали с большой степенью формоизменения .-заготовки.

Форма сферической части детали геометрически не задается конструкцией штампа, а определяется только давлением жидкости и свойствами материала.

Недостатком штампа является низкая степень формоизменения заготовки, не позволяющая изготавливать более глубокие изделия.

Известен также штамп для гидромеханической вытяжки полого изделия, содержащий матрицу, заполненную жидкостью, пуансон и прижим широкого фланца заготовки / 2 /.

В этом штампе формовку центральной части заготовки осуществляют при жестком защемлении фланца, В этих условиях вытяжка сферичес кого купола производится только за счет растяжения /уменьшения первоначальной толщины/ центральной части заготовки, что не позвоМ, кЛоВ 21 Д 24/00

- - - .

ляет изготавливать детали с большой степенью формоизменения заготовки. Силы трения на контакте зеркало матрицы-заготовка увеличивают растягивающие напряжения в заготовке, тем сажм также ограничивая степень деформации последней и вызывают царапины и задиры на нару жной поверхности изделия Кроме того, форма кольцевого ребра onpeg деляется не нижней поверхностью прижима, а давлением жидкости и свойствами материала

Недостатком штампа является низкая степень формоизменения заготовки и низкое качество наружной поверхности изделия.

Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности и достигаемо 1у эффекту к заявляемому объекту является штамп для гидромеханической вытяжки полого изделия, содержащий матрицу, заполненную жидкостью, пуансон, прижим с кольцевым участком, установленный концентрично пуансону и узел подпора кольцевого участка заготовки, установленного на пуансоне с возможностью осевого перемещения/ S- /,

Недостатком штампа является низкая степень формоизменения заготовки и низкое качество наружной поверхности изделия.

йизкая степень формоизменения обусловлена тем, что в штампе сшш трения на контакте зеркало матрицы-заготовка играют негативную роль, увеличивают растягивающие напряжения в заготовке, тем самым ограничивал степень деформации последней. Это первая причина низкой степени формоизменения.

Вторая причина ограничения степени формоизменения обусловлена формированием первичного кольцевого ребра в зазоре между пуансоном и прижимом в начальной стадии осуществления способа и образованием в кольцевом ребре опасного сечения. Связано это с особенностями дфформации заготовки. Рассмотрим подробно механизм образования опасш ного сечения заготовки, деформируемой известным способом.

- п I в стенку. Это связано с тем, что металл заготовки, находящийся на радиусной части пуансона, наименее упрочнен и нагружен максимальными напряжениями вследствие сопротивления металла деформированию и изгибу вокруг радиуса матрицы. Поэтому рекомендуется для уменьшения напряжений увеличивать этот радиус изгиба, В известном штампе максимальный изгиб заготовка претерпевает в кольцевом зазоре между пуансоном и прижимом. Здесь заготовка, при действии жидкости высокого давления со стороны матрицы, изгибается вокруг радиуса округления прижима, вокруг радиуса скругления пуансона и образует радиус свободного изгиба в з азанном кольцевом зазоре. Такой тройной изгиб, конечно, увеличивает растягивающие напряжения в заготовке, причем величина этих напряжений возрастает с уменьшением ширины кольцевого зазора между прижимом и пуансоном, так как при этом уменьшается величина радиуса свободного изгиба заготовки в зазоре. Формированию опасного сечения в месте радиуса свободного изгиба в кольцевом зазоре между прижимом и заготовкой способстшот два фактора. Во-первых, изгибу подвергается часть заготовки, которал еще практически не получила упрочнения при вытяжке за счет деформации фланца. Во-вторых, при формировании жидкостью высокого давления первичного кольцевого ребра в зазоре между пуансоном и рижимом необходимо вытянуть в этот зазор часть фланца заготовки и изогнуть его там. Как было отмечено выше, фланец заготовки зажат силой прижима такой величины, чтобы при осуществлении способа сохранить герметичность матрицы и не дать жидкости попасть дальше уплотнения, выполненного на зеркале матрицы При этом большая сила прижима вызывает и большие силы трения на контактах прижим -заготовка и зерквшо матрицы-заготовка. То есть большие силы трения допо лнительно увеличивают напряжения в опасном сечении заготовки, нахе--V gi/

% 6

тельным действием сил трения на флалце заготовки. Помимо ограничения степени формоизменения эти силы приводят к царапинам и задирам на наружной поверхности изделия.

Целью настоящей полезной модели штампа является повышение степени формоизменения заготовки и качества поверхности изделияо

Повтавленная цель достигается тем, что прижим отстоит от зеркала матрицы на расстоянии большим толщины заготовки, его кольцевой участок выполнен с сквозными осевыми пазами и имеет со стороны матрицы сферическую поверхность, а узел подпора имеет ребра, входящие в пазы кольцевого участка Прижима

Сущность полезной модели штампа и последовательность изготовления полого изделия поясняется чертежами. На фиг. 1,4 и 5 изображен штамп, продольный разрез, при разных положениях пуансона и узла подпора, на фиг, 2 - вид Б на фиг, 1, на фиг 3 - разрез А-А на фиг, 1.

Штамп состоит из матрицы 1, заполненной жидкостью, пуансона 2, прижима 3 с кольцевым участком 4, установленного концентрично :; пуансону 2, и узла подпора 5 кольцевого участка 4 заготовки 6, Прижим 3 отстоит от зеркала матрицы 1 на расстоянии большим толщины заготовки 6, его кольцевой участок 4 выполнен с сквозными осевыми пазами 7 и имеет со стороны матрицы 1 сферическую поверхность 8, Узел подпора 5 установлен на пуансоне 2 с возможностью осевого перемещения, имеет ребра 9, входящие в пазы. кольцевого участка 4 прижима Зе Положение прижима 3 относительно зеркала матрицы 1 определяется фиксатором Ю.

Перед началом работы штампа укладывают на зеркало матрицы 1 заготовку 6 и опускают прижим 3, положение которого определяется и фиксируется фиксатором 10 так, чтобы рабочая плоскость прижима 3 отстояла от зеркала матрицы 1 на расстоянии большим ТОЛЩИЕШ заготовки 6 с учетом утолщения последней при вытяжке,, Это делается для

облегчения в дальнейшем свободного подвода рабочей жидкости под фланец заготовки 6. После этого подают в полость матрицы 1 под избыточным давлением рабочую жддкость, которая, воздействуя на центральную часть заготовки 6, приподнимает последнюю и, проникая в

зазор между зеркалом матрицы 1 и заготовкой 6,плотно прижимает ее

к рабочей плоскости прижима 3, препятствуя проникновению рабочей жидкости на контакт рабочая плоскость прижима 3 - заготовка б,

При дальнейшем увеличении избыточного давления рабочей жидкости, центральная часть заготовки 6 прогибается и начинает д ормироваться, то есть происходит предварительная вытяжка заготовки 6 в полость кольцевого участка 4 прижйма 3 рабочей жидкостью, которая выполняет в этот момент роль жидкостного . При этом рабочая жидкость ограничена полостью матрицы 1, фиксатором 10, прижимом 3 и вытянутым полуфабрикатом-заготовкой 6. Так как предварительная вытяжка заготовки 6 производится жидкостным пуансоном - рабочей жидкостью, давление в которой во всех точках одинаково, полуфабрикат-заготовка 6 принимает форму сферической поверхности 8 кольцевого зп астка 4 прижима 3/ фиг,1, справа/.

При небольшой свободной поверхности сферы заготовки 6, определяемой размерами пуансона 2, и равномерном подпоре жидкостью изнутри исключается образование складок за счет потери устойчивости.

Далее сообщают движение вниз вытяжнол пуансону 2 /фиг,4, слева/. Узел подпора 5 остается на месте« При деформации пуансоном 2 полуфабриката-заготовки 6, центральная сферическая часть последнего прогибается вниз, В результате сопротивления заготовки 6 деформированию и сопротивления рабочей жидкости образуется кольцевое ребро, размещающееоя, при движении вниз пуансона 2, в полости сферической поверхности 8 кольцевого участка 4 прижима 3, а фланец полуфабриката-заготовки 6 плотно прилегает к прижиму 3. Причем, в результате действия давления рабочей жидкости на контакте продеформированной цилиндрической части заготовки 6 с пуансоном 2 возника

.

ет сила трения, препятствующая растяжению стенки полуфабриката-заготовки 6.

Сражу же после начала формирования кольцевого ребра, на последнее воздействуют узлом подпора 5, ребра 9 которого входят в пазы f кольцевого участка 4 прижима 3 и расправляют кольцевое ребро заготовки 2 /$иг« 2 и 3/, Расправление кольцевого ребра при одновременном силовом воздействии пуансона 2 и узла подпора 5 происходит до полного расправления кольцевого ребра в полость матригщ 1 /фиг, 4, справа/.

После полного расправления кольцевого ребра в полость матрицы 1, пуансон 2 остается на месте, а узел подпора 5 отводится вверх

Под дейзтвием давления рабочей жидкости, периферийная часть фланца заготовки 6 начинает втягиваться в полость сферической поверхности 8 кольцевого участка 4 прижима 3, образуя новое кольцевое ребро в заготовке 6 /фиг, 5, слева/,

Лалее сообщают движение вниз узлу подпора 5 и пуансону 2, при этом происходит полное расправление кольцевого ребра в полость Mf трицы 1 /Фиг, 5, справа/ с одновременной вытяжкой центральной части полуфабриката-заготовки 6,

Цикл повторяется до полной вытяжки полого изделия. Использование предлагаемой полезной модели позволяет увеличить степень формоизменения и качество поверхности изделий. Штамп пригоден для вытяжки цилиндрических, коробчатых и сложной формы в плане деталей,.

Способ проверен в лабораторных условиях при вытяжке изделий из меди Ml ГОСТ 859-78 толщиной 0,8 мм. Рабочая жидкость - масло индустриальное 40, Внутренний диаметр цЕлиндричеокой детали 30 мм, высота детали 65 мм. Штамповка производилась на прессе П481А усилием 40 Мн,

V I 1.А.с. 2.А.с. 3.А.с.

источники ИНФОРМАЦИИ СССР №58193, кл. В 21 Д 26/02, 13.06.38, СССР М110515, кл, В 21 Д 22/24, 03„05.82. СССР J 710730, кл„ В 21 Д 24/00, 27,06,78,

Claims (1)

1. Штамп для гидромеханической вытяжки полого изделия, содержащий матрицу, заполненную жидкостью, пуансон, прижим с кольцевым участком, установленный концентрично пуансону, и узел подпора кольцевого участка заготовки, установленный на пуансоне с возможностью осевого перемещения, отличающийся тем, что прижим размещен на расстоянии, большем толщины заготовки от зеркала матрицы, его кольцевой участок выполнен со сквозными осевыми пазами и сферической поверхностью со стороны матрицы, а узел подпора выполнен с ребрами, входящими в пазы кольцевого участка прижима.