RU2727404C1 - Device for drawing cylindrical shells from sheet metals with plane anisotropy of mechanical properties - Google Patents
Device for drawing cylindrical shells from sheet metals with plane anisotropy of mechanical properties Download PDFInfo
- Publication number
- RU2727404C1 RU2727404C1 RU2019123474A RU2019123474A RU2727404C1 RU 2727404 C1 RU2727404 C1 RU 2727404C1 RU 2019123474 A RU2019123474 A RU 2019123474A RU 2019123474 A RU2019123474 A RU 2019123474A RU 2727404 C1 RU2727404 C1 RU 2727404C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mechanical properties
- matrix
- radius
- lead
- punch
- Prior art date
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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может использоваться для получения цилиндрических оболочек с помощью операции вытяжки из листовых металлов с плоскостной анизотропией механических свойств. Листовые металлы в большинстве случаев имеют плоскостную анизотропию механических свойств, которая проявляется в образовании фестонов (ушей) на краю детали после вытяжки. В качестве заготовки при вытяжке используется кружок, полученный вырубкой. В некоторых случаях высота фестонов составляет 15…20% от высоты цилиндрической оболочки. В результате этого увеличивается отход металла и себестоимость детали.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used to obtain cylindrical shells using the operation of drawing from sheet metals with in-plane anisotropy of mechanical properties. Sheet metals in most cases have in-plane anisotropy of mechanical properties, which manifests itself in the formation of scallops (ears) at the edge of the part after drawing. As a blank during drawing, a circle obtained by cutting is used. In some cases, the height of the scallops is 15 ... 20% of the height of the cylindrical shell. As a result, the waste of metal and the cost of the part increase.
Известно устройство, в котором для устранения фестонообразования при вытяжке круглых заготовок из металлов с плоскостной анизотропией механических свойств используют матрицы с переменной величиной радиуса вытяжных кромок. Меньший радиус дается в тех местах анизотропной заготовки, в которых требуется затормозить течение металла и увеличить высоту вытяжки и наоборот (рис. 108, стр. 128). [1] (Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. - 6-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1979. - 520 с.). Недостатком конструкции матрицы является возможность ее применения для листового металла с однозначно фиксированной плоскостной анизотропией механических свойств, причем размер переменной величины радиусов вытяжных кромок определяется методом экспериментального подбора, что увеличивает трудоемкость подготовки производства. Кроме того, при поступлении новой партии листового металла с другими значениями плоскостной анизотропии A device is known in which to eliminate scallop when drawing round billets made of metals with planar anisotropy of mechanical properties, matrices with a variable radius of the drawing edges are used. A smaller radius is given in those places of the anisotropic workpiece where it is required to slow down the metal flow and increase the drawing height and vice versa (Fig. 108, p. 128). [1] (Romanovsky VP Handbook on cold stamping. - 6th ed., Revised and supplemented - Leningrad: Mechanical engineering. Leningrad branch, 1979. - 520 p.). The disadvantage of the matrix design is the possibility of its use for sheet metal with a uniquely fixed in-plane anisotropy of mechanical properties, and the size of the variable value of the radii of the pulling edges is determined by the method of experimental selection, which increases the labor intensity of production preparation. In addition, when a new batch of sheet metal arrives with different planar anisotropy values
возникает необходимость в замене матрицы на матрицу с другой переменной величиной радиуса вытяжных кромок, от чего возрастают затраты на производство цилиндрических оболочек.it becomes necessary to replace the matrix with a matrix with a different variable value of the radius of the extruding edges, which increases the cost of producing cylindrical shells.
Известно устройство для вытяжки цилиндрических оболочек из листовых металлов с плоскостной анизотропией механических свойств (патент RU №2691016 С1, МПК8 B21D 22/00, опубл. 07.06.2019, бюл. №10) принятому за прототип, в котором имеется верхняя и нижняя плиты, направляющие колонки и втулки, матрица для вырубки, пуансон-матрица для вырубки и вытяжки с выходным участком и закрепленного в нем сменного кольца с заходным участком, верхний и нижний прижимы, нижний буфер. Недостатком штампа является то, что заходный участок сменного кольца матрицы выполнен с переменной величиной радиусов вытяжных кромок по периметру, что не позволяет увеличивать степени вытяжки за одну операцию.Known device for drawing cylindrical shells made of sheet metals with planar anisotropy of mechanical properties (patent RU No. 2691016 C1, IPC 8 B21D 22/00, publ. 07.06.2019, bull. No. 10) adopted as a prototype, which has an upper and lower plate , guide columns and bushings, a die for punching, a punch-matrix for punching and drawing with an exit section and a replaceable ring with a lead-in section fixed in it, upper and lower clamps, a lower buffer. The disadvantage of the stamp is that the lead-in section of the replaceable matrix ring is made with a variable value of the radii of the pulling edges along the perimeter, which does not allow increasing the degree of drawing in one operation.
Задачей предлагаемого изобретения является экономия листового материала за счет уменьшения отходов металла на обрезку путем устранения фестонообразования при вытяжке, а также снижение трудоемкости при получении цилиндрических оболочек из листового металла с плоскостной анизотропией механических свойств.The objective of the present invention is to save sheet material by reducing scrap metal for trimming by eliminating scalloping during drawing, as well as reducing labor intensity when producing cylindrical shells from sheet metal with planar anisotropy of mechanical properties.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для вытяжки цилиндрических оболочек из листовых металлов с плоскостной анизотропией механических свойств, содержащее верхнюю и нижнюю плиты, направляющие колонки и втулки, матрицу для вырубки, пуансон-матрицу для вырубки и вытяжки и закрепленного в нем сменного кольца с заходным участком, верхнего и нижнего прижима и нижнего буфера, при этом в сменном кольце заходный участок имеет переменный по периметру угол конусности изменяющийся по зависимости:The task is achieved by the fact that in a device for drawing cylindrical shells made of sheet metals with in-plane anisotropy of mechanical properties, it contains the upper and lower plates, guide columns and bushings, a die for punching, a punch-matrix for punching and drawing and a replaceable ring fixed in it with lead-in section, upper and lower clamp and lower buffer, while in the replaceable ring the lead-in section has a taper angle variable along the perimeter changing by dependency:
при различных значениях угла γ радиуса-вектора контура периметраfor different values of the angle γ of the radius vector of the perimeter contour
заходного участка с максимальным углом конусности , равным 15÷20°, высотой Нмз, равной 1÷2 высоты получаемой оболочки, радиусом применяемой круглой заготовки Rз и радиуса Rx зависящего от плоскостной анизотропии механических свойств листового металла, кроме того в устройстве сменное кольцо ориентируют в пуансон-матрице максимальным углом конусности в направлении образования фестонов при вытяжке цилиндрической оболочки.lead-in section with maximum taper angle equal to 15 ÷ 20 °, height H mz , equal to 1 ÷ 2 of the height of the resulting shell, the radius of the applied round workpiece R s and the radius R x depending on the planar anisotropy of the mechanical properties of the sheet metal, in addition, in the device, the replaceable ring is oriented in the punch-matrix with the maximum taper angle in the direction of the formation of scallops when drawing the cylindrical shell.
На фиг. 1 приведен общий вид устройства для вытяжки;FIG. 1 shows a general view of the hood device;
на фиг. 2 - узел пуансон-матрицы для вытяжки;in fig. 2 - assembly punch-matrix for drawing;
на фиг. 3 - цилиндрическая оболочка с фестонами, высотой Δh;in fig. 3 - cylindrical shell with scallops, height Δh;
на фиг. 4 - схема для определения радиуса Rx;in fig. 4 is a diagram for determining the radius R x ;
на фиг. 5 - вид сверху на заходную часть узла пуансон-матрицы для вытяжки.in fig. 5 is a top view of the lead-in part of the punch-matrix assembly for drawing.
Устройство (фиг. 1) состоит из нижней плиты 1, на которой закреплена матрица для вырубки 2, прижимного кольца 3, толкателей 4, винтов 5 для крепления к нижней плите пуансона вытяжки 6, винтов 7, направляющих колонок 8, направляющих втулок 9, верхней плиты 10, верхнего прижима 11, специальных винтов 12, пуансон-матрицы 13 для вырубки и вытяжки с выходным участком полости, винтов для крепления пуансон-матрицы 13 к верхней плите 14, выталкивателя 15, хвостовика 16, толкателя 17, сменного кольца 18 с заходным участком профильной формы закрепляемого в пуансон-матрице 13, пружин прижима 19.The device (Fig. 1) consists of a
В устройстве (фиг. 1) вначале в полости пуансон-матрицы 13 закрепляют сменное кольцо 18, в котором заходная часть выполнена с углом конусности при значении радиуса Rх=0, вырубают заготовку-кружок радиусом Rз и производят ее вытяжку с получением цилиндрической оболочки (фиг. 3). В цилиндрической оболочке определяют направление образования фестонов относительно направления к прокатке. Измеряют высоту цилиндрической оболочки по впадине и по фестону (фиг. 3) и строят In the device (Fig. 1), first in the cavity of the punch-
график (фиг. 4) при заданном радиусе Rз заготовки-кружка. Изменяя значения угла γ радиуса-вектора (фиг. 5) контура периметра заходного участка от 0 до 90° по выражению:graph (Fig. 4) for a given radius R s of the workpiece-circle. Changing the values of the angle γ of the radius vector (Fig. 5) of the perimeter contour of the lead-in section from 0 to 90 ° according to the expression:
определяют изменение угла конусности профильной полости заходной части кольца, при заданных значениях максимального угла конусности =15÷20° и высоты конусной заходной части Нмз=1÷2 высоты получаемой цилиндрической оболочки.determine the change in the taper angle of the profile cavity of the lead-in part of the ring, at the given values of the maximum taper angle = 15 ÷ 20 ° and the height of the conical lead-in part H mz = 1 ÷ 2 of the height of the resulting cylindrical shell.
Для получения готовой детали без фестонов в полость пуансон-матрицы 13 устанавливают соответствующее расчетам радиусов R3 и Rx сменное кольцо 18 с профильной, плавно сопряженной конусной полостью с углами конусности и вершинами, расположенными па линии сопряжения с рабочей поверхностью пуансон-матрицы 13. Для стабильности процесса формоизменения заготовки на верхней кромке заходного участка полости сменного кольца 18 выполнены радиусы закругления, равные 2÷4 толщинам листовой заготовки. Сменное кольцо 18 закрепляют на пуансон-матрице 13 с учетом направления образования фестонов в цилиндрической оболочке. Если фестоны относительно направления к прокатке располагаются под 45°, то сменное кольцо 18 ориентируют максимальным углом конусности под 45° относительно направления к прокатке полосы или ленты листового металла, или вдоль и поперек прокатки, если фестоны образуются в этом направлении. Деталь получается без фестонов. Полученную цилиндрическую оболочку удаляют из рабочего пространства устройства с помощью толкателей 4 нижнего буфера, или выталкивателем 15 и толкателем 17. Полосу подают на шаг подачи и процесс повторяют. При получении листового металла с другой плоскостной анизотропией механических свойств, проводят аналогичную настройку устройства с заменой сменного кольца 18 на сменное кольцо, профильная заходная часть полости которого выполнена с переменнойTo obtain a finished part without scallops, a
конусностью, учитывающую плоскостную анизотропию механических свойств штампуемого листового металла.taper, taking into account the in-plane anisotropy of the mechanical properties of the stamped sheet metal.
В результате использования предлагаемого устройства с набором сменных колец 18 с конусной заходной частью значительно уменьшается трудоемкость изготовления цилиндрических оболочек и отходы на обрезку за счет устранения фестонообразования при вытяжке. Устройство можно использовать при получении цилиндрических оболочек с заданным значением высоты фестонов путем изменения радиуса закругления в заходной части сменного кольца 18, или угла конусности, если это требуется при изготовлении цилиндрической оболочки.As a result of using the proposed device with a set of
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019123474A RU2727404C1 (en) | 2019-07-19 | 2019-07-19 | Device for drawing cylindrical shells from sheet metals with plane anisotropy of mechanical properties |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019123474A RU2727404C1 (en) | 2019-07-19 | 2019-07-19 | Device for drawing cylindrical shells from sheet metals with plane anisotropy of mechanical properties |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2727404C1 true RU2727404C1 (en) | 2020-07-21 |
Family
ID=71741116
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019123474A RU2727404C1 (en) | 2019-07-19 | 2019-07-19 | Device for drawing cylindrical shells from sheet metals with plane anisotropy of mechanical properties |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2727404C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU912340A1 (en) * | 1980-03-05 | 1982-03-15 | Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского | Dpawing die |
FR2648061A1 (en) * | 1989-06-07 | 1990-12-14 | Termoz Ind | Method of machining by deformation of a metal blank, and live centre (tailstock) for the implementation of the method |
RU2691016C1 (en) * | 2018-06-26 | 2019-06-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Device for drawing cylindrical shells from sheet metals with plane anisotropy of mechanical properties |
-
2019
- 2019-07-19 RU RU2019123474A patent/RU2727404C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU912340A1 (en) * | 1980-03-05 | 1982-03-15 | Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского | Dpawing die |
FR2648061A1 (en) * | 1989-06-07 | 1990-12-14 | Termoz Ind | Method of machining by deformation of a metal blank, and live centre (tailstock) for the implementation of the method |
RU2691016C1 (en) * | 2018-06-26 | 2019-06-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Device for drawing cylindrical shells from sheet metals with plane anisotropy of mechanical properties |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
В.П.РОМАНОВСКИЙ "СПРАВОЧНИК ПО ХОЛОДНОЙ ШТАМПОВКЕ", Л., МАШИНОСТРОЕНИЕ, 1979, с.128, рис. 108. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2343253A (en) | Method of preparing blanks for producing containers such as metallic cartridge casesor the like | |
US9707613B2 (en) | Device and method for shaping sheared edges on stamped or fine-blanked parts having a burr | |
US2406062A (en) | Method for making dished disk wheels | |
CN103534046A (en) | Method and device for producing flangeless drawn parts | |
CN102513451A (en) | Upper support frame punching process of automobile steering column and bending punching work procedure mold structure thereof | |
CN105414233B (en) | A kind of processing technology with back pressure indirect-extrusion mould and using the mould | |
US5544477A (en) | Method of producing chain links for fine jewelry rope chains | |
CN109570359A (en) | Drawing punch, drawing die and drawing work | |
RU2727404C1 (en) | Device for drawing cylindrical shells from sheet metals with plane anisotropy of mechanical properties | |
US2239696A (en) | Method and apparatus for forming the rims of cylindrical shells | |
RU2691016C1 (en) | Device for drawing cylindrical shells from sheet metals with plane anisotropy of mechanical properties | |
CN108746339B (en) | Cold stamping method for producing lower cover of soymilk machine | |
KR101855929B1 (en) | Manufacturing method for container shaped item such as oil pan | |
CN105921594B (en) | A kind of big thickness of small scrap (bridge) bright and clean fine blanking die of optimization design | |
RU2687524C1 (en) | Harrow discs making method | |
SU1722656A1 (en) | Method of making hollow articles | |
US3098292A (en) | Method and apparatus for forming generally cylindrical parts from thick metal stock | |
RU224249U1 (en) | DRAWING DIE WITH SELF-CENTERING PUNCH | |
CN205183504U (en) | Material returned technology stamping die during circular negative angle degree shaping | |
CN104289593B (en) | A kind of liquefied gas ignition device moulding process | |
CN102319852A (en) | Precision bright press-trimming method for forging burrs | |
CN202427825U (en) | Bending and punching work procedure mould structure of upper bracket of automobile steering column | |
RU2095176C1 (en) | Method for making edge of complex geometry opening of part | |
RU2791478C1 (en) | Method for producing thin-walled spherical shells | |
RU80370U1 (en) | DEVICE FOR EXTRACTION OF PARTS WITH VARIABLE THICKNESS |