RU2691020C1

RU2691020C1 - Device for magnetic-pulse punching

Info

Publication number: RU2691020C1
Application number: RU2019100720A
Authority: RU
Inventors: Виктор Анатольевич Коротков; Владимир Денисович Кухарь; Евгений Яковлевич Кудинов; Сергей Николаевич Ларин; Сергей Сергеевич Яковлев
Priority date: 2019-01-10
Filing date: 2019-01-10
Publication date: 2019-06-07

Abstract

FIELD: technological processes.SUBSTANCE: invention relates to sheet metal forming by electrodynamic action of magnetic-pulse device. When pulse current passes through the actuator, the lower intermediate plate moves to the lower plate and the puncheon is exposed to the workpiece for cutting or punching. When the lower intermediate plate of the rod is moved, the upper intermediate plate is exposed, and the puncheon performs squeezing of the workpiece installed on the second matrix.EFFECT: enlarging technological capabilities of the device for magnetic-pulse forming due to simultaneous punching of two blanks.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением листовых материалов по схемам «плоская штамповка» и цилиндрических оболочек по схеме «обжим» или «раздача» электродинамическим воздействием устройства магнитно-импульсной установки.The invention relates to the processing of metals by forming sheet materials according to "flat stamping" schemes and cylindrical shells according to the "crimping" or "distribution" scheme by the electrodynamic effect of a magnetic-pulse device.

Известен электромагнитный пресс (патент №2047410, МПК B21D 26/14, опубликовано 20.06.2000. БИ: №17, 2000 г.), содержащий корпус с крышкой, в котором неподвижно смонтирована матрица и расположен пуансон. Пуансон имеет возможность осевого перемещения от привода, выполненного в виде двух рабочих обмоток, соединенных между собой гибким проводником. Каждая рабочая обмотка имеет форму плоской спирали. Крышка и пуансон выполнены из магнитомягкого материала и имеют пазы на обращенных одна к другой поверхностях. Обмотки в виде спиралей Архимеда зеркально расположены в упомянутых пазах и закреплены. При прохождении импульса тока через зеркально расположенных обмоток возникает электромеханическое взаимодействие и обмотка, контактирующая с пуансоном, отталкивается от обмотки, контактирующей с крышкой, приводит в движение пуансон, который воздействуя на листовой материал производит операцию вырубки или пробивки.The electromagnetic press is known (patent No. 2047410, IPC B21D 26/14, published June 20, 2000. BI: No. 17, 2000), comprising a housing with a lid in which the matrix is fixedly mounted and a punch is located. The punch has the possibility of axial movement from the drive, made in the form of two working windings interconnected by a flexible conductor. Each working winding has the form of a flat spiral. The lid and punch are made of magnetically soft material and have grooves on the surfaces facing one another. The windings in the form of Archimedes spirals are mirrored in the said slots and fixed. When a current pulse passes through mirrored windings, electromechanical interaction occurs and the winding in contact with the punch, pushed off from the winding in contact with the cover, drives the punch, which, acting on the sheet material, performs a cutting or punching operation.

Недостатком электромагнитного пресса является возможность выполнять операции только вырубки или пробивки в листовых материалах, что связано с малой величиной рабочего хода пуансона.The disadvantage of the electromagnetic press is the ability to perform only cutting operations or punching in sheet materials, which is associated with a small value of the stroke of the punch.

Известно устройство для магнитно-импульсной штамповки, принятое за прототип, (патент №1476709, МПК 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 impulse punching, adopted for the prototype, is known (patent No. 1476709, IPC B21D 26/14, published 15.06.1994, BI No. 11, 1994), which contains installed lower and upper coaxially and rigidly interconnected plates, a matrix mounted on the bottom plate with forming and flange sections, placed on the top plate from the matrix side, an executive dynamic mechanism and a punch connected to the bottom plate by means of elastic elements, in which, in order to expand technological capabilities, The 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 with each other by means of hinges, while the packages are interconnected by means of electrically conductive jumpers, and the number of packages is even, and due to an increase in the punch stroke, in addition to the cutting operation or punching it is possible to carry out a drawing or molding operation.

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

Задачей предлагаемого изобретения является расширение технологических возможностей устройства для магнитно-импульсной штамповки как листовых материалов по схеме «плоская штамповка», так и осесимметричных оболочек по схеме «обжим» или «раздача», а также повышение производительности.The task of the invention is to expand the technological capabilities of the device for magnetic-pulse stamping as sheet materials according to the scheme "flat stamping", and axisymmetric shells according to the scheme "crimping" or "distribution", as well as increasing productivity.

Для решения задачи предлагается устройство для магнитно-импульсной штамповки, 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, в котором нижняя и верхняя плиты связаны между собой стойками, на стойках между плитами установлена с возможностью перемещения вдоль стоек подпружиненная нижняя промежуточная плита, с установленными на ее базовой плоскости со стороны нижней плиты пуансонодержателем с пуансоном, а на противоположной стороне прокладки из неэлектропроводного материала и корпуса из магнитомягкого металла с расположенным внутри корпуса исполнительным динамическим механизмом, на верхней плите закреплена вторая матрица, далее на стойках расположена верхняя промежуточная плита с возможностью перемещения вдоль стоек, которая связана тягами с нижней промежуточной плитой, на основной базовой поверхности верхней промежуточной плиты закреплен пуансонодержатель и второй пуансон, кроме того в устройстве на нижней плите установлены упоры.To solve the problem, a device for magnetic-pulse stamping is proposed, containing an upper and lower plate, a matrix mounted on the bottom plate, a spring-loaded punch placed between the said plates an executive 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 matrix, in which the lower and upper plates are interconnected by racks, on racks between the plates are mounted for movement in the spring-loaded lower intermediate plate pillars, with a punch holder with a punch installed on its base plane on the bottom plate side, and on the opposite side a strip of non-conductive material and a magnetic magnetic body with an executive dynamic mechanism located inside the body, a second matrix is fixed on the upper plate, then on racks there is an upper intermediate plate that can be moved along the racks, which is connected by rods with the lower intermediate plate, on the main the base surface of the upper intermediate plate fixed punch holder and a second punch, in addition to the device installed on the bottom plate stops.

На фиг. 1 показано устройство в исходном положении, на фиг. 2 устройство в рабочем положении.FIG. 1 shows the device in the initial position; FIG. 2 device in working position.

Устройство фиг. 1 и фиг. 2 состоит из нижней плиты 1, на которой установлена матрица 2 с направляющими планками 3 и съемником 4, пружины 5, пуансона 6, пуансонодержателя 7, винтов 8, которые закрепляют пуансонодержатель 7 на промежуточной плите 9, на боковых плоскостях плиты 9 установлены оси 10, а также прокладка 11, которая контактирует с исполнительным динамическим механизмом 12, корпуса 13, стоек 14, опорной плиты 15, которая закреплена на верхней плите 18 винтами 17. Верхняя плита 18 винтами 19 зафиксирована на стойках 14. На верхней плите 18 установлена вторая матрица 20. Над верхней плитой 18 расположена с возможностью перемещения вдоль стоек 14 верхняя промежуточная плита 23, на которой закреплен винтами 21 пуансонодержатель 22 с пуансоном 24. Нижнюю промежуточную плиту 9 с верхней промежуточной плитой 23 связывают тяги 16.The device of FIG. 1 and FIG. 2 consists of a bottom plate 1 on which a die 2 is installed with guide rails 3 and a stripper 4, a spring 5, a punch 6, a punch holder 7, screws 8, which fix the punch holder 7 on the intermediate plate 9, on the lateral planes of the plate 9 axles 10 are installed, and a gasket 11, which is in contact with the executive dynamic mechanism 12, housing 13, racks 14, base plate 15, which is fixed on the top plate 18 with screws 17. The top plate 18 is fixed with screws 19 on the racks 14. On the top plate 18 a second matrix 20 is installed . Above the top The plate 18 is located with the possibility of moving along the racks 14 the upper intermediate plate 23, onto which the punch holder 22 is fixed with screws 21 with the punch 24. The lower intermediate plate 9 with the upper intermediate plate 23 connect the thrust 16.

Устройство в исходном положении показано на фиг. 1. В полости корпуса 13 закреплен исполнительный динамический механизм, выполненный в виде набора пакетов из электроизолированного проводника прямоугольного поперечного сечения из высоко электропроводного металла, выполненного по форме плоской пружины с четным числом пакетов параллельных плоскости плит 9 и 15. Под действием пружин 5 нижняя промежуточная плита 9 и верхняя промежуточная плита 23 с размещенными на них пуансонами 6 и 24 зафиксированы на требуемом расстоянии относительно нижней 1 и верхней 18 плитами. На матрицы 2 и 20 укладываются, например листовые заготовки или цилиндрические оболочки, а затем производят разряд генератора импульсных токов.The device in the initial position is shown in FIG. 1. In the cavity of the housing 13 is fixed executive dynamic mechanism, made in the form of a set of packages of electrically insulated conductor of rectangular cross section of a highly conductive metal, made in the form of a flat spring with an even number of packages parallel to the plane of the plates 9 and 15. Under the action of the springs 5 the lower intermediate plate 9 and the upper intermediate plate 23 with punches 6 and 24 placed on them are fixed at the required distance relative to the lower 1 and upper 18 plates. On the matrix 2 and 20 fit, for example sheet blanks or cylindrical shells, and then produce a discharge of the pulse current generator.

Устройство (фиг. 2) работает следующим образом. Во время прохождения разряда, импульсного тока через исполнительный динамический механизм 12, возникает электромеханическая сила, отталкивающая плоские участки пакетов. В результате этого увеличивается просвет между пакетами и их воздействие через прокладку 11 на нижнюю промежуточную плиту 9. Происходит перемещение нижней промежуточной плиты 9 к нижней плите 1 и пуансон 6, закрепленный в пуансонодержателе 7, воздействуя на заготовку, установленную на матрице 2, осуществляет, например, операцию вырубки или пробивки. При перемещении нижней промежуточной плиты 9 тяги 16 воздействуют на верхнюю промежуточную плиту 23, с закрепленными на ней пуансонодержателем 22 и пуансоном 24. Пуансон 24 контактируя с заготовкой, установленной на второй матрице 20, производит, например, операцию обжим.The device (Fig. 2) works as follows. During the passage of the discharge, pulsed current through the executive dynamic mechanism 12, an electromechanical force arises that repels the flat portions of the packets. As a result, the gap between the packages increases and their effect through the gasket 11 on the lower intermediate plate 9. The lower intermediate plate 9 moves to the lower plate 1 and the punch 6 fixed in the punch holder 7, acting on the workpiece mounted on the die 2, performs, for example , the operation of cutting or punching. When the lower intermediate plate 9 is moved, the thrust 16 acts on the upper intermediate plate 23, with the punch holder 22 and the punch fixed on it, contacting the workpiece mounted on the second die 20, for example, performs a crimping operation.

В предлагаемом устройстве технологический ход пуансонов обеспечивается не только энергией разряда магнитно-импульсной установки, но и числом пакетов исполнительного динамического механизма 12. С увеличением числа пакетов возрастает технологический ход пуансонов за счет суммирования просвета между пакетами при отталкивании их плоских участков друг от друга. Это позволяет осуществлять такие формоизменяющие операции, как гибку, формовку, вытяжку, обжим и раздачу.In the proposed device, the technological course of the punches is provided not only by the discharge energy of the magnetic-pulse unit, but also by the number of packages of the dynamic actuator 12. With the increase in the number of packages, the technological course of the punches increases due to the summation of the gap between the packages when they are pushed flat from each other. This allows form-changing operations such as bending, molding, stretching, crimping and dispensing.

Таким образом за один разряд генератора импульсных токов одновременно получают две детали, причем имеется возможность использовать одновременно как листовую заготовку, так и цилиндрическую оболочку.Thus, for one discharge of the pulse current generator, two parts are simultaneously obtained, and it is possible to use both a sheet stock and a cylindrical shell at the same time.

Claims

A device for magnetic-pulse punching, containing an upper and lower plate, a matrix mounted on the bottom plate, a spring-loaded punch placed between the said plates an executive dynamic mechanism made in the form of an even set of packages of electrically insulated plates of electrically conductive metal placed parallel to the working surface of the matrix, differing in that the lower and upper plates are interconnected by the uprights, on the uprights between the said plates are mounted for movement along them A lower spring intermediate plate with a punch holder mounted on its base plane from the bottom plate with said spring loaded punch, and non-conducting material gaskets are installed on the opposite side, while the dynamic executive mechanism is located in the case of magnetic metal, the second matrix is fixed on the upper plate, the upper intermediate plate connected by rods with the lower intermediate plate and having s Attached to its main base surface is a punch holder with a second punch.