RU2633865C2 - Method for drawing large-sized parts of complex shape - Google Patents

Method for drawing large-sized parts of complex shape Download PDF

Info

Publication number
RU2633865C2
RU2633865C2 RU2015149769A RU2015149769A RU2633865C2 RU 2633865 C2 RU2633865 C2 RU 2633865C2 RU 2015149769 A RU2015149769 A RU 2015149769A RU 2015149769 A RU2015149769 A RU 2015149769A RU 2633865 C2 RU2633865 C2 RU 2633865C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ribs
workpiece
matrix
additional
tensile
Prior art date
Application number
RU2015149769A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015149769A (en
Inventor
Игорь Юрьевич Ананченко
Original Assignee
Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" filed Critical Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ"
Priority to RU2015149769A priority Critical patent/RU2633865C2/en
Publication of RU2015149769A publication Critical patent/RU2015149769A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2633865C2 publication Critical patent/RU2633865C2/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20—Deep-drawing

Landscapes

  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: loading a sheet blank into a die, pressing a blank flange, drawing the central part of blank by means of a punch into working cavity of the die with simultaneous braking of the blank flange by constriction ribs and additional ribs. Radial tensile stresses are created by constriction ribs arranged equidistantly relative to a die opening, tangential tensile stresses are created by additional constriction ribs extending beyond the blank limits. In this case, the additional ribs facing the side of the matrix opening are made conjugated with the constriction ribs by radii equal to 3.0-3.5 of initial blank thickness with positive allowance for sheet thickness.
EFFECT: increased accuracy of dimensions of the parts.
2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к листовой штамповке, и может быть использовано при вытяжке различных деталей из листовых материалов, преимущественная область применения - штамповка крупногабаритных деталей сложной формы, в том числе кузовных автомобильных, сельхозтехники, бытовой техники и т.п.The invention relates to the field of metal forming, in particular to sheet stamping, and can be used for drawing various parts from sheet materials, the preferred area of application is stamping of large-sized parts of complex shape, including automotive body, agricultural machinery, household appliances, etc. .

Известен способ вытяжки сложной крупногабаритной детали, включающий укладку заготовки, прижим фланца заготовки, втягивание центральной части заготовки пуансоном в рабочую полость матрицы с одновременным торможением фланца заготовки посредством перетяжных ребер, причем центральный участок ребра выполнен эквидистантно контуру рабочей полости матрицы, а напротив угловых участков матрицы перетяжное ребро выполняют из двух участков, первый из которых изогнут в сторону от матрицы, а второй продолжает первый участок и угол между касательной в точке сопряжения центрального участка ребра и касательной в точке пересечения вторым участком ребра контура исходной заготовки не превышает 90° (Способ вытяжки сложной крупногабаритной детали. (Варианты), патент RU №2442672, приоритет от 31.12.2009).A known method of drawing a complex large-sized part, including laying the workpiece, pressing the workpiece flange, retracting the central part of the workpiece with a punch in the working cavity of the matrix while braking the workpiece flange by means of hauling ribs, the central portion of the ribs being made equidistant to the contour of the working cavity of the matrix, and opposite the corner sections of the matrix hauling the rib is made of two sections, the first of which is bent away from the matrix, and the second continues the first section and the angle between the tangent th at the central portion of coupling ribs and tangential to second portion crossing point of the edge contour of the initial preform is less than 90 ° (drawing process large complex parts. (Options), patent RU №2442672, priority dated 31.12.2009).

Недостатком известного способа вытяжки является перерасход металла за счет увеличения размеров заготовки и ограниченная область применения только для достаточно простых деталей определенной формы.A disadvantage of the known method of drawing is the overspending of metal due to the increase in the size of the workpiece and the limited scope only for fairly simple parts of a certain shape.

Известен штамп для листовой штамповки, содержащий пуансон, матрицу с выемками по периферии ее прижимной поверхности и прижим с тормозными элементами в виде выступов на периферийной рабочей поверхности, имеющими прямоугольную, треугольную или трапецеидальную формы с боковыми сторонами, перпендикулярными прижимным поверхностям матрицы и прижима (Штамп для листовой штамповки, патент RU №1584221, приоритет от 28.12.1988).A stamp for sheet stamping is known, containing a punch, a die with recesses on the periphery of its clamping surface, and a clamp with brake elements in the form of protrusions on a peripheral working surface having a rectangular, triangular or trapezoidal shape with sides that are perpendicular to the clamping surfaces of the matrix and clamp (Stamp for sheet stamping, patent RU No. 1584221, priority dated 12/28/1988).

Недостатком известного штампа является перерасход металла за счет увеличения размеров заготовки и ограниченная область применения только для достаточно простых деталей определенной формы.A disadvantage of the known stamp is the overspending of the metal by increasing the size of the workpiece and the limited scope only for fairly simple parts of a certain shape.

Известен способ изготовления коробчатых деталей, включающий размещение листовой заготовки в штампе, содержащем пуансон и матрицу с перетяжными ребрами, расположенными эквидистантно ее рабочей полости, и дополнительными перетяжными ребрами, расположенными по нормали к ее рабочей полости и заканчивающимися за фланцем листовой заготовки, прижим фланца заготовки перетяжными ребрами матрицы, вытяжку центральной части заготовки пуансоном в рабочую полость матрицы с одновременным торможением фланца заготовки за счет создания радиальных и тангенциальных растягивающих напряжений при вытяжке посредством перетяжных ребер матрицы (Патент RU №1542664, приоритет от 28.10.1987).A known method of manufacturing box-shaped parts, including placing a sheet blank in a stamp containing a punch and a matrix with constrictor ribs located equidistant to its working cavity, and additional constrictive ribs located normal to its working cavity and ending behind the flange of the blank, clamp the flange of the blank ribs of the matrix, drawing the central part of the workpiece with a punch into the working cavity of the matrix while braking the flange of the workpiece by creating radial tangential tensile stresses in the drawing by peretyazhnyh rib matrix (Patent RU №1542664, priority dated 28.10.1987).

Недостатком известного способа является ограниченная область применения для достаточно простых деталей определенной формы.The disadvantage of this method is the limited scope for fairly simple parts of a certain shape.

Технической задачей изобретения является оптимизация процесса вытяжки крупногабаритных деталей сложной формы с повышением точности их размеров, с повышением надежности штамповки и снижением нормы расхода листового материала на деталь.An object of the invention is to optimize the process of drawing large-sized parts of complex shape with increasing the accuracy of their sizes, increasing the reliability of stamping and reducing the rate of consumption of sheet material on the part.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе вытяжки крупногабаритных деталей сложной формы, включающем укладку заготовки в штамп, прижим фланца заготовки, втягивание центральной части заготовки пуансоном в рабочую полость матрицы с одновременным торможением фланца заготовки посредством перетяжных ребер, создающих растягивающие радиальные напряжения, расположенных эквидистантно проему матрицы, и дополнительных ребер с противоположными участками, заканчивающимися за пределами исходной заготовки, отличающемся тем, что растягивающие тангенциальные напряжения формируют посредством дополнительных перетяжных ребер, расположенных параллельно направлению течения металла фланца заготовки, при этом участки дополнительных ребер, обращенные в сторону проема матрицы, выполнены сопряженными с перетяжными ребрами радиусами, составляющими (3,0-3,5) исходной толщины листовой заготовки с учетом положительного допуска на ее толщину, таким образом обеспечивают растяжение фланца заготовки. Участки дополнительных перетяжных ребер, осуществляющие тангенциальное растяжение фланца заготовки, выполнены высотой, равной (0,7-0,75)h, и шириной, равной (0,8-0,9)b, где h и b соответственно высота и ширина перетяжного ребра, расположенного эквидистантно проему матрицы, таким образом, обеспечивают дифференцированное растяжение фланца заготовки и исключение складкообразования.The problem is solved due to the fact that in the method of drawing large-sized parts of complex shape, including laying the workpiece into a stamp, pressing the workpiece flange, drawing the central part of the workpiece with a punch into the working cavity of the matrix while braking the workpiece flange by means of tensile ribs creating tensile radial stresses, located equidistant to the opening of the matrix, and additional ribs with opposite sections ending outside the original workpiece, characterized in that p tensile tangential stresses are formed by means of additional tensile ribs parallel to the direction of flow of the metal of the workpiece flange, while sections of additional ribs facing the matrix aperture are made with radii constituting the tensile ribs, constituting (3.0-3.5) the initial thickness of the sheet blank taking into account the positive tolerance on its thickness, this ensures the extension of the workpiece flange. The sections of additional hauling ribs tangentially stretching the workpiece flange are made with a height of (0.7-0.75) h and a width of (0.8-0.9) b, where h and b are the height and width of the hauling ribs located equidistant to the opening of the matrix, thus, provide differential tensile flange of the workpiece and the elimination of folding.

По сравнению с вытяжкой деталей известными способами данный способ за счет исключения складкообразования заготовки дает повышение точности вытянутой детали, обеспечивает повышение надежности, уменьшение размеров заготовки и нормы расхода листового материала на деталь.Compared with the extraction of parts by known methods, this method, by eliminating folding of the workpiece, improves the accuracy of the elongated part, improves reliability, reduces the size of the workpiece and the rate of consumption of sheet material on the part.

Сущность нового способа вытяжки характеризуется следующими графическими материалами, представленными на фиг. 1-5.The essence of the new drawing method is characterized by the following graphic materials shown in FIG. 1-5.

На фиг. 1 изображен план низа вытяжного штампа, на фиг. 2 - осевой разрез вытяжного штампа в момент прижима заготовки, на фиг. 3 - осевой разрез вытяжного штампа в момент окончания вытяжки, на фиг. 4 - увеличенный вид на матрицу с перетяжными ребрами, на фиг. 5 - увеличенный разрез вытяжного штампа по перетяжным ребрам.In FIG. 1 shows a plan of the bottom of an exhaust stamp; FIG. 2 is an axial section through an exhaust die at the time of pressing the blank; FIG. 3 is an axial section through an exhaust stamp at the end of the hood; FIG. 4 is an enlarged view of a matrix with constriction ribs; FIG. 5 - enlarged section of the exhaust stamp on the pull ribs.

Штамп для вытяжки содержит пуансон 1, матрицу 2 с перетяжными ребрами 4 и 5, прижим 3 с выемками под перетяжные ребра. На чертежах показан предлагаемый штамп на примере вытяжки наружной панели капота автомобиля на прессе двойного действия.The stamp for the hood contains the punch 1, the matrix 2 with the waist ribs 4 and 5, the clamp 3 with recesses for the waist ribs. The drawings show the proposed stamp on the example of the hood of the outer panel of the hood of the car on a double-acting press.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Листовую заготовку 6 загружают на рабочую поверхность матрицы 2, при ходе наружного ползуна пресса вниз (на чертежах не показан) листовую заготовку зажимают между прижимными поверхностями матрицы 2 и прижима 3 и на периферийной части заготовки формуют элементы торможения перетяжными ребрами 4 и 5. Перетяжные ребра могут быть изготовлены как вставными, что позволяет их заменять при ремонте штампа, так и цельными в отливке матрицы (фиг. 5), что упрощает конструкцию и сокращает сроки изготовления штампа. При ходе вниз внутреннего ползуна пресса (на чертежах не показан) пуансон 1 втягивает центральную часть заготовки в рабочую полость матрицы усилием деформирования. В процессе вытяжки торможение фланца заготовки 6 осуществляют усилием прижима 3, закрепленного на наружном ползуне пресса, и перетяжными ребрами 4 и 5.The sheet billet 6 is loaded onto the working surface of the matrix 2, during the external slider of the press down (not shown in the drawings), the sheet billet is clamped between the pressing surfaces of the matrix 2 and the clamp 3 and braking elements are formed by the bracing ribs 4 and 5. On the peripheral part of the blank, the bracing ribs can be made as plug-in, which allows them to be replaced during the repair of the stamp, and integral in the casting of the matrix (Fig. 5), which simplifies the design and reduces the time of manufacture of the stamp. During the downward stroke of the internal press slider (not shown in the drawings), the punch 1 draws the central part of the workpiece into the working cavity of the matrix by the deformation force. In the process of drawing, the braking of the flange of the workpiece 6 is carried out by the force of the clamp 3, mounted on the outer slider of the press, and the hauling ribs 4 and 5.

Центральные перетяжные ребра 4 выполняют замкнутыми или же раздельными, как показано на фиг. 1, они осуществляют торможение фланца заготовки в радиальном направлении, в результате чего величина растягивающих напряжений увеличивается, их располагают вокруг рабочей полости матрицы эквидистантно контуру проема матрицы. Дополнительные перетяжные ребра 5 установлены для дифференцированного растяжения металла на отдельных участках фланца заготовки, вследствие чего предотвращаются потери устойчивости и образование гофров в этих зонах, причем эти ребра, создающие тангенциальные растягивающие напряжения, располагают параллельно направлению течения металла, преимущественно по нормали к контуру проема матрицы. Отрезки дополнительных перетяжных ребер, обращенные в сторону проема матрицы, сопрягают с центральными перетяжными ребрами 4 радиусами R, равными 3,0-3,5 толщины исходной заготовки. Противоположные отрезки ребер заканчиваются за пределами исходной заготовки.The central constriction ribs 4 are closed or separate, as shown in FIG. 1, they brake the workpiece flange in the radial direction, as a result of which the magnitude of tensile stresses increases, they are arranged around the matrix working cavity in an equidistant manner to the matrix opening. Additional tensile ribs 5 are installed for differentially stretching the metal in individual sections of the workpiece flange, as a result of which stability loss and corrugation in these zones are prevented, and these ribs creating tangential tensile stresses are parallel to the direction of metal flow, mainly normal to the matrix opening contour. The segments of additional constriction ribs facing the opening of the matrix are mated with the central constriction ribs of 4 radii R equal to 3.0-3.5 of the thickness of the initial workpiece. Opposite segments of the ribs end outside the original workpiece.

Экспериментально подтверждено, что оптимальный результат получается при тангенциальном растяжении металла заготовки дополнительными перетяжными ребрами 5 высотой h1, равной (0,7-0,75)h, где h - высота перетяжного ребра 4, расположенного эквидистантно проему матрицы 2, и шириной b1, равной (0,8-0,9)b, где b - ширина перетяжного ребра 4, расположенного эквидистантно проему матрицы 2. То есть, высота и ширина дополнительных перетяжных ребер меньше, чем у перетяжного ребра, расположенного эквидистантно проему матрицы 2, конкретные размеры R, h1 и b1 выбирают в зависимости от геометрии штампуемой детали, характеристик материала и условий штамповки.It has been experimentally confirmed that the optimal result is obtained by tangential tension of the workpiece metal with additional hauling ribs 5 with a height h 1 equal to (0.7-0.75) h, where h is the height of the hauling rib 4 located equidistant to the opening of the matrix 2 and width b 1 equal to (0.8-0.9) b, where b is the width of the constriction rib 4 located equidistant to the opening of the matrix 2. That is, the height and width of the additional constriction ribs is less than that of the constrictor rib located equidistant to the opening of the matrix 2, sizes R, h 1 and b 1 choose depending on the geometry of the stamped part, material characteristics and stamping conditions.

При смыкании рабочих поверхностей пуансона 1 и матрицы 2 через толщину листа заготовки происходит окончательное формообразование элементов вытянутого полуфабриката 7. Вытянутый полуфабрикат поступает в другие штампы с оформлением окончательной формы детали.When the working surfaces of the punch 1 and the matrix 2 are closed through the thickness of the billet sheet, the final shaping of the elements of the elongated semi-finished product 7 occurs. The elongated semi-finished product enters other dies with the final shape of the part.

Таким образом, предложенный способ по сравнению с известными за счет исключения складкообразования заготовки дает повышение точности вытянутой детали, обеспечивает повышение надежности, уменьшение размеров заготовки и нормы расхода листового материала на деталь.Thus, the proposed method in comparison with the known method due to the exclusion of folding of the workpiece provides an increase in the accuracy of the elongated part, provides an increase in reliability, a decrease in the size of the workpiece and the consumption rate of sheet material on the part.

Аналогично предлагаемый способ реализуется при вытяжке крупногабаритных деталей сложной формы на прессах простого действия и на многопозиционных прессах-автоматах.Similarly, the proposed method is implemented when drawing large-sized parts of complex shape on single-action presses and on multi-position automatic presses.

Наиболее эффективно использование предложенного способа для вытяжки крупногабаритных деталей сложной формы, в первую очередь - деталей кузовов автомобилей.The most effective use of the proposed method for drawing large-sized parts of complex shape, primarily car body parts.

Claims (2)

1. Способ вытяжки крупногабаритной детали сложной формы, включающий укладку заготовки в штамп, прижим фланца заготовки, втягивание центральной части заготовки пуансоном в рабочую полость матрицы с одновременным торможением фланца заготовки посредством расположенных эквидистантно проему матрицы перетяжных ребер, создающих растягивающие радиальные напряжения, и дополнительных ребер, заканчивающихся за пределами исходной заготовки, отличающийся тем, что посредством дополнительных перетяжных ребер, которые располагают параллельно направлению течения металла фланца заготовки, создают растягивающие тангенциальные напряжения, при этом дополнительные перетяжные ребра со стороны проема матрицы выполняют сопряженными с перетяжными ребрами радиусами, составляющими (3,0-3,5) исходной толщины листовой заготовки с учетом положительного допуска на ее толщину.1. A method of drawing large-sized parts of complex shape, including laying the workpiece into a stamp, pressing the workpiece flange, retracting the central part of the workpiece with a punch into the working cavity of the matrix while braking the workpiece flange by means of tensile ribs that create equidistant openings of the matrix, creating tensile radial stresses, and additional ribs, ending outside the original workpiece, characterized in that by means of additional tensile ribs, which are parallel to systematic way flow of the metal blank flange, creates tangential tensile stress, wherein additional fins peretyazhnye side opening matrix operate with conjugate ribs peretyazhnymi radii components (3.0-3.5) of the initial thickness of the slab with the positive tolerance at its thickness. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что растягивающие тангенциальные напряжения создают дополнительными ребрами, выполненными высотой, равной (0,7-0,75)h, и шириной, равной (0,8-0,9)b, где h и b соответственно высота и ширина перетяжного ребра.2. The method according to p. 1, characterized in that the tensile tangential stresses create additional ribs made with a height equal to (0.7-0.75) h and a width equal to (0.8-0.9) b, where h and b, respectively, the height and width of the hauling rib.
RU2015149769A 2015-11-19 2015-11-19 Method for drawing large-sized parts of complex shape RU2633865C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015149769A RU2633865C2 (en) 2015-11-19 2015-11-19 Method for drawing large-sized parts of complex shape

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015149769A RU2633865C2 (en) 2015-11-19 2015-11-19 Method for drawing large-sized parts of complex shape

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015149769A RU2015149769A (en) 2017-05-24
RU2633865C2 true RU2633865C2 (en) 2017-10-18

Family

ID=58877922

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015149769A RU2633865C2 (en) 2015-11-19 2015-11-19 Method for drawing large-sized parts of complex shape

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2633865C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4193285A (en) * 1977-06-15 1980-03-18 Alcan Research And Development Limited Method of deep-drawing of a container or the like from an aluminium material
SU1263392A1 (en) * 1985-01-14 1986-10-15 Всесоюзный Заочный Политехнический Институт Method of braking the sheet bar flange in the process of drawing
SU1542664A1 (en) * 1987-10-28 1990-02-15 Всесоюзный Заочный Политехнический Институт Method of producing box-shaped parts
RU2264879C1 (en) * 2004-07-26 2005-11-27 Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" Die set for drawing complex-shape body parts

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4193285A (en) * 1977-06-15 1980-03-18 Alcan Research And Development Limited Method of deep-drawing of a container or the like from an aluminium material
SU1263392A1 (en) * 1985-01-14 1986-10-15 Всесоюзный Заочный Политехнический Институт Method of braking the sheet bar flange in the process of drawing
SU1542664A1 (en) * 1987-10-28 1990-02-15 Всесоюзный Заочный Политехнический Институт Method of producing box-shaped parts
RU2264879C1 (en) * 2004-07-26 2005-11-27 Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" Die set for drawing complex-shape body parts

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015149769A (en) 2017-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6032374B2 (en) Method for producing press-molded body and press-molding apparatus
JP5114688B2 (en) Method of forming metal member with excellent shape freezing property
JP5740404B2 (en) Scrap shape retention
RU2019101905A (en) METHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING STAMPED COMPONENT
CN104768671B (en) Impact forming method
JP2013130388A5 (en)
CN105682823B (en) Manufacturing process with round-ended cylinder container
JP5741771B2 (en) Press forming method
CA2764025A1 (en) Flow formed drum with a retention ring and a substantially burr free tooth profile
CN104338848B (en) Cracking-free stamping die for hole flanging of stainless steel thick plate
CN103949544B (en) The curling resilience control of a kind of stamping parts sidewall decompressor
JP6985989B2 (en) Manufacturing method of press-molded products
TW201808697A (en) Automobile-body press-formed component and manufacturing method therefor
RU2633865C2 (en) Method for drawing large-sized parts of complex shape
JP5917952B2 (en) Press forming equipment
RU2631065C2 (en) Stamp for drawing large-sized workpieces of complex form
JP6355128B2 (en) Press forming method
JP6412482B2 (en) Sheet metal member manufacturing method
JP7070287B2 (en) Manufacturing method of press-molded parts and press-molded parts
JPWO2015092963A1 (en) Press molding method and method of manufacturing press molded parts
JP3583614B2 (en) Gear manufacturing method
JP6907911B2 (en) Manufacturing method of press molded products
KR101470699B1 (en) Manufacturing method of rectangular beam using pipe
CN214349360U (en) Cold-heading mould can exhaust
CN213793770U (en) Do benefit to auto parts and inhale fashioned stamping die of wrinkle