RU2785759C1 - Device for deep drawing blanks from hard-to-deform material - Google Patents
Device for deep drawing blanks from hard-to-deform material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2785759C1 RU2785759C1 RU2022115783A RU2022115783A RU2785759C1 RU 2785759 C1 RU2785759 C1 RU 2785759C1 RU 2022115783 A RU2022115783 A RU 2022115783A RU 2022115783 A RU2022115783 A RU 2022115783A RU 2785759 C1 RU2785759 C1 RU 2785759C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- punch
- clamp
- pins
- conical
- matrix
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 21
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000789 fastener Substances 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к устройствам для глубокой вытяжки заготовок из труднодеформируемых материалов, и может найти применение при вытяжке в изотермических условиях заготовок, например, из титановых материалов. The invention relates to the processing of metals by pressure, namely to devices for deep drawing blanks from hard-to-deform materials, and can be used for isothermal drawing of blanks, for example, from titanium materials.
Известен штамп для вытяжки листовых деталей холодной формовкой, содержащий матрицу, пуансон, и прижима. Усилие на прижим может передаваться «маркетом» пресса, пружиной или эластичными средами штампа (Романовский В.П., «Справочник по холодной штамповке» -6-е изд., перераб. и доп.- Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-е 1979г.- 520 с., Стр. 147, 155, 163, 168, 171).Known stamp for drawing sheet parts by cold forming, containing a matrix, a punch, and a clamp. The clamping force can be transmitted by the "market" of the press, the spring or the elastic media of the stamp (Romanovsky V.P., "Handbook of cold stamping" - 6th ed., Rev. and add. - L .: Mashinostroenie, Leningrad. otd- e 1979 - 520 pp., pp. 147, 155, 163, 168, 171).
Известная конструкция штампа распространяется только на вытяжку в холодном состоянии, следовательно, вытяжка труднодеформрируемых материалов на данном штампе невозможна.The well-known design of the stamp applies only to the drawing in a cold state, therefore, the drawing of hard-to-deform materials on this stamp is impossible.
Известна конструкция штампа для вытяжки труднодеформируемых материалов, содержащего коническую чашку конусного прижима, коническую матрицу, пуансон (Патент РФ на изобретение №2635990 от 08.12.2015, МПК B21D 22/20, опубл. 17.11.2017 бюл.№32).A well-known design of a die for drawing hard-to-deform materials, containing a conical cup of a conical clamp, a conical matrix, a punch (RF Patent for the invention No.
Недостатком данной конструкции является низкое качество получаемой детали при глубокой вытяжки титановых деталей из-за подхолаживания фланцевой части заготовки с последующим утонением вытягиванием части.The disadvantage of this design is the low quality of the resulting part during deep drawing of titanium parts due to the cooling of the flange part of the workpiece, followed by thinning by stretching the part.
Наиболее близким является устройство для глубокой вытяжки заготовок из труднодеформируемого материала, содержащее пуансон, установленный с помощью пуансонодержателя на ползуне пресса, матрицу с ручьем, прижим внутри которого имеется сквозное отверстие для пуансона, и элемент, установленный между пуансонодержателем и прижимом (Патент РФ на изобретение №2217256 от 13.11.2001, МПК B21D22/20, опубл. 27.11.2003 бюл.№ 33).The closest is a device for deep drawing blanks made of hard-to-deform material, containing a punch mounted with a punch holder on the press slide, a matrix with a stream, the clamp inside which has a through hole for the punch, and an element installed between the punch holder and the clamp (RF Patent for Invention No. 2217256 dated 11/13/2001, IPC B21D22/20, published 11/27/2003 Bull. No. 33).
Недостатком данной конструкции является низкое качество получаемой детали, связанное с появлением гофр на фланцевой части заготовки, что приводит к неисправимому браку получаемой детали, из-за недостаточного усилия прижима в процессе вытяжки и образования зазора между прижимом и матрицей. Так же недостатком является низкая работоспособность устройства в изотермических условия, связанная с наличием упругих элементов в виде пружин, обладающих низкой теплостойкостью.The disadvantage of this design is the low quality of the resulting part, associated with the appearance of corrugations on the flange part of the workpiece, which leads to an irreparable marriage of the resulting part, due to insufficient clamping force during the drawing process and the formation of a gap between the clamp and the matrix. Another disadvantage is the low performance of the device in isothermal conditions, associated with the presence of elastic elements in the form of springs with low heat resistance.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение качества получаемых деталей из труднодеформируемых материалов, благодаря обеспечению гарантированного смыкания пуансона и матрицы за счет увеличения усилия прижима заготовки к матрице, уменьшение массы и габаритных размеров устройства за счет уменьшения массы прижима, а так же повышение работоспособность устройства, исключиая из конструкции устройства упругие элементы.The technical result of the invention is to improve the quality of the parts obtained from hard-to-deform materials, due to the guaranteed closure of the punch and the matrix by increasing the pressing force of the workpiece to the matrix, reducing the weight and overall dimensions of the device by reducing the weight of the clamp, as well as increasing the device performance, eliminating from design of the device elastic elements.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для глубокой вытяжки заготовок из труднодеформируемого материала, содержащем пуансон, установленный с помощью пуансонодержателя на ползуне пресса, матрицу с ручьем, прижим внутри которого имеется сквозное отверстие для пуансона, и элемент, установленный между пуансонодержателем и прижимом, в отличие от на боковой поверхности пуансона установлены ограничительные штифты, входящие в круговой паз, выполненный на торцевой поверхности сквозного отверстия прижима, на верхней поверхности прижима в соответствующих глухих отверстиях установлены симметрично относительно центра ручья матрицы элементы в виде конических штифтов, напротив которых соосно в пуансонодержателе выполнены карманы, при этом высота выступающей части конического штифта равна: , где – глубина вытяжки, а диаметр конического штифта равен (), ограничительные штифты конические штифты и выполнены из жаропрочных материалов.The technical result is achieved by the fact that in a device for deep drawing blanks from a hard-to-deform material, containing a punch mounted with a punch holder on the press slide, a matrix with a groove, the clamp inside which has a through hole for the punch, and an element installed between the punch holder and the clamp, in Unlike on the side surface of the punch, limiting pins are installed that are included in a circular groove made on the end surface of the through hole of the clamp; on the upper surface of the clamp, in the corresponding blind holes, elements in the form of conical pins are installed symmetrically relative to the center of the matrix stream, opposite which pockets are made coaxially in the punch holder , while the height of the protruding part conical pin is equal to: , where is the draw depth, and the diameter taper pin is ( ), limit pins are tapered pins and are made of heat-resistant materials.
Наличие в конструкции устройства ограничительных штифтов на боковой поверхности пуансона, входящие в круговой паз, выполненный на торцевой поверхности сквозного отверстия прижима, позволяющих удерживать пуансон внутри прижима, осуществляет прижим заготовки до начала процесса вытяжки и тем самым исключает смещение детали относительно центра ручья матрицы, и, следовательно, повышает качество получаемой детали, благодаря исключению бракованных деталей. The presence in the design of the device of restrictive pins on the side surface of the punch, which are included in the circular groove made on the end surface of the through hole of the clamp, allowing the punch to be held inside the clamp, presses the workpiece before the drawing process begins and thereby eliminates the displacement of the part relative to the center of the matrix stream, and, consequently improves the quality of the resulting part by eliminating defective parts.
Наличие в конструкции устройства на верхней поверхности прижима в соответствующих глухих отверстиях установлены симметрично относительно центра ручья матрицы элементы в виде конических штифтов из жаропрочных материалов, напротив которых соосно в пуансонодержателе выполнены карманы, при этом высота выступающей части конического штифта равна: , где – глубина вытяжки, а диаметр конического штифта равен (), позволяет повысить усилие прижима, за счет деформации конических штифтов во время вытяжки заготовки, тем самым исключить гофрообразования и складкообразования, тем самым повысив качество получаемой детали, при этом возможно уменьшение габаритных размеров прижима, и, следовательно, уменьшение массы самого устройства, а так же позволит повысить работоспособность устройства, способного работать в изотермических условиях благодаря исключению упругих элементов из конструкции устройства.The presence in the design of the device on the upper surface of the clamp in the corresponding blind holes are installed symmetrically relative to the center of the matrix stream elements in the form of conical pins made of heat-resistant materials, opposite which pockets are made coaxially in the punch holder, while the height of the protruding part of the conical pin is equal to: , where is the drawing depth, and the diameter of the conical pin is ( ), allows you to increase the clamping force, due to the deformation of the conical pins during the drawing of the workpiece, thereby eliminating corrugation and wrinkling, thereby improving the quality of the resulting part, while it is possible to reduce the overall dimensions of the clamp, and, consequently, reduce the mass of the device itself, as well as It will also improve the performance of a device capable of operating under isothermal conditions due to the exclusion of elastic elements from the design of the device.
На фигурах показаны:The figures show:
Фиг. 1 - устройство для глубокой вытяжки заготовок из труднодеформируемого материала в начальный момент времени;Fig. 1 - device for deep drawing blanks from hard-to-deform material at the initial moment of time;
Фиг. 2 - устройство для глубокой вытяжки заготовок из труднодеформируемого материала в конечный момент времени.Fig. 2 - device for deep drawing blanks from hard-to-deform material at the final moment of time.
Устройство для глубокой вытяжки заготовок 1 из труднодеформируемого материала состоит из пуансона 2, матрицы 3, прижима 4, элементы в виде конических штифтов 5. A device for
Матрица 3 содержит ручей для вытяжки 6. Прижим 4 содержит центральное сквозное отверстие 7, в котором установлен пуансон 2 с возможностью перемещения в вертикальном направлении. Matrix 3 contains a stream for
Пуансон 2 закреплен с помощью пуансонодержателя 8 на ползуне пресса (не показан). На боковой поверхности пуансона 2 установлены ограничительные штифты 9, входящие в круговой паз 10, выполненный на торцевой поверхности сквозного отверстия 7 прижима 4.The
Элемент, выполненный в виде конических штифтов 5, установлен между пуансонодержателем 8 и прижимом 4. The element, made in the form of
Конические штифты 5 установлены на верхней поверхности прижима 4 в соответствующих глухих отверстиях 11. Соосно напротив этих глухих отверстий 11 в пуансонодержателе 8 выполнены карманы 12. При этом высота карманов 12 должна быть больше глубины вытяжки .
Высота выступающей части 13 конического штифта 5 зависит от высоты вытяжки заготовки , и должна быть равна:
. .
Если высота выступающей части 13 конического штифта 5 будет меньше 0,8 от высоты вытяжки заготовки 1, то есть , то снижается усилие деформации конического штифта 5. Снижение усилия деформации конических штифтов 5 снижает усилие прижима, что может привести к образованию зазора между прижимом 4 и матрицей 3, и, следовательно, к гофрообразованию на фланце заготовки 1, что повышает возможность получения бракованной детали из-за низкого качества поверхности получаемой детали.If the height of the
Если высота выступающей части 13 конического штифта 5 будет больше 1,1 от высоты вытяжки заготовки 1, то есть , то значительно увеличивается высота конического штифта 5. В процессе воздействия пуансонодержателя 8 на конические штифта 5 возможно потеря его устойчивости, его загиб. В результате не осуществится деформация конического штифта 5, и не создастся усилие прижима заготовки 1, что приведет к гофрообразованию на фланце заготовки 1, следовательно, получению бракованной поверхности детали.If the height of the
При этом диаметр конического штифта 5 так же зависит от высоты вытяжки детали и должен быть равен:At the same time, the diameter
. .
Если диаметр конического штифта 5 будет меньше 0,3 высоты вытяжки , то есть , то возможна потеря устойчивости конических штифтов 5 при воздействии на них пуансонодержателя 8. В результате не осуществится деформация конического штифта 5, и не создастся усилие прижима заготовки 1, что приведет к гофрообразованию на фланце заготовки 1, следовательно, получению бракованной поверхности детали, то есть низкому качеству получаемой детали.If diameter
Если диаметр конического штифта 5 будет больше 0,5 высоты вытяжки , то есть , то на прижим 4 начинает воздействовать повышенная нагрузка, вызывая избыточное усилие прижима на заготовку 1. При этом возможен зажим фланцевой части заготовки 1, в результате вытяжка пуансоном 2 будет осуществляться за счет утонения стенки заготовки 1, в результате получается бракованная деталь низкого качества стенки.If diameter
Ограничительные штифты 9 могут быть выполнены из жаропрочных материалов, например из стали ХН78Т.Limiting
Конические штифты 5 могут быть выполнены из жаропрочных материалов, например из 12Х18Н10Т.Tapered
Устройство для глубокой вытяжки заготовок из труднодеформируемого материала работает следующим образом. Device for deep drawing blanks of hard-to-deform material works as follows.
Устройство устанавливают на гидравлический пресс в блок, поддерживающий изотермические условия протекания процесса. Пуансон 2 крепится в пуансонодержателе 8 с помощью крепежных элементов 14. Пуансон 2 устанавливают в прижим 4, таким образом, что бы ограничительные штифты 9 располагались в круговом пазу 10, выполненным на торцевой поверхности сквозного отверстия 7 прижима 4. Установка пуансона 2 в прижим 4 осуществляется в круговой паз 10 с помощью направляющей пластины 15, закрепленной крепежными элементами (не показаны) на наружной поверхности прижима 4. The device is mounted on a hydraulic press in a block that maintains isothermal conditions for the process. The
Конические штифты 5 установлены в глухих отверстиях 11 прижима 4.
Листовую заготовку 1 укладывают на ручей 6 матрицы 3. Включается траверса пресса и пуансонодержатель 8 вместе с пуансоном 2 и прижимом 4 начинает перемещаться вниз. Сначала прижим 4 прижимает заготовку 1 к ручью 6 матрицы 3, а затем пуансон 2 начинает вытягивать заготовку 1.The sheet blank 1 is placed on the
Вытяжка заготовки 1 осуществляется до того, как конические штифты 5 прижима 4 не соприкоснуться с поверхностью карманов 12 пуансонодержателя 8. The drawing of the
После этого продолжается процесс вытяжки заготовки 1, и одновременно осуществляется деформация конических штифтов 5 с помощью пуансонодержателя 8. Увеличивается усилие прижима заготовки 1 до полного смыкания прижима 4 и матрицы 3. Таким образом, исключается складкообразование и гофорообразование на фланце заготовки 1, повышается качество получаемой детали. Деформация конических штифтов 5 и вытяжка заготовки осуществляются до получения детали требуемых размеров.After that, the process of drawing the
После завершения процесса вытяжки траверса пресса поднимает пуансонодержатель 8 вместе с прижимом 4 и пуансоном 2. Полученная деталь извлекается из матрицы 3. Деформированные конические штифты 5 извлекаются из прижима 4.After the drawing process is completed, the press traverse lifts the
Для вытяжки следующей детали цикл работы повторяется.To draw the next part, the cycle of work is repeated.
Благодаря тому, что в устройстве для глубокой вытяжки заготовок из труднодеформируемого материала, содержащее пуансон, установленный с помощью пуансонодержателя на ползуне пресса, матрицу с ручьем, прижим внутри которого имеется сквозное отверстие для пуансона, и элемент, установленный между пуансонодержателем и прижимом, в отличие от известного на боковой поверхности пуансона установлены ограничительные штифты, входящие в круговой паз, выполненный на торцевой поверхности сквозного отверстия прижима, на верхней поверхности прижима в соответствующих глухих отверстиях установлены симметрично элементы в виде конических штифтов, напротив которых соосно в пуансонодержателе выполнены карманы, при этом высота выступающей части конического штифта равна высоте вытяжки (), а диаметр конического штифта равен (), ограничительные штифты конические штифты и выполнены из жаропрочных материалов достигается повышение качества получаемых деталей из труднодеформируемых материалов, уменьшение массы, а так же увеличение работоспособность самого устройства. Due to the fact that in the device for deep drawing blanks made of hard-to-deform material, containing a punch mounted with a punch holder on the press slide, a matrix with a groove, the clamp inside which has a through hole for the punch, and an element installed between the punch holder and the clamp, in contrast to known on the side surface of the punch, limiting pins are installed that are included in a circular groove made on the end surface of the through hole of the clamp; part of the conical pin is equal to the height of the hood (), and the diameter of the conical pin is (), restrictive pins are conical pins and are made of heat-resistant materials, it is possible to improve the quality of parts obtained from hard-to-deform materials, reduce weight, and also increase the efficiency of the device itself.
Claims (2)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2785759C1 true RU2785759C1 (en) | 2022-12-12 |
Family
ID=
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU269137A1 (en) * | А. И. Снегирев | CLAMPING DEVICE FOR THE STAMPOOL DEPTH EXTRACT | ||
SU541539A2 (en) * | 1975-04-18 | 1977-01-05 | Stamp for deep drawing of cylindrical parts | |
SU677790A1 (en) * | 1977-05-16 | 1979-08-05 | Харьковский авиационный институт | Deep-drawing apparatus |
US4745792A (en) * | 1986-10-14 | 1988-05-24 | Aluminum Company Of America | Blankholder for a draw press |
DE19503874A1 (en) * | 1995-02-07 | 1996-08-08 | Gerhard Pirchl | Thermoforming tool with integrated hold-down device |
RU2217256C2 (en) * | 2001-11-13 | 2003-11-27 | Кондратенко Владимир Григорьевич | Method for making cylindrical articles with bottom from square blank and apparatus for performing the same |
DE10228514A1 (en) * | 2002-06-26 | 2004-02-26 | Schuler Smg Gmbh & Co. Kg | Machine for shaping metal sheets, by deep drawing, has retaining plates to hold the sheet workpiece at the lower die with adjustable pressures from hydraulic press units at the holder bodies |
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU269137A1 (en) * | А. И. Снегирев | CLAMPING DEVICE FOR THE STAMPOOL DEPTH EXTRACT | ||
SU541539A2 (en) * | 1975-04-18 | 1977-01-05 | Stamp for deep drawing of cylindrical parts | |
SU677790A1 (en) * | 1977-05-16 | 1979-08-05 | Харьковский авиационный институт | Deep-drawing apparatus |
US4745792A (en) * | 1986-10-14 | 1988-05-24 | Aluminum Company Of America | Blankholder for a draw press |
DE19503874A1 (en) * | 1995-02-07 | 1996-08-08 | Gerhard Pirchl | Thermoforming tool with integrated hold-down device |
RU2217256C2 (en) * | 2001-11-13 | 2003-11-27 | Кондратенко Владимир Григорьевич | Method for making cylindrical articles with bottom from square blank and apparatus for performing the same |
DE10228514A1 (en) * | 2002-06-26 | 2004-02-26 | Schuler Smg Gmbh & Co. Kg | Machine for shaping metal sheets, by deep drawing, has retaining plates to hold the sheet workpiece at the lower die with adjustable pressures from hydraulic press units at the holder bodies |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO174284B (en) | Boxing as well as the method and apparatus for forming a stiffened lid for such a boxing end | |
JP5610104B1 (en) | Press working method and bottomed container | |
CN100444982C (en) | Differential temperature drawing mould of magnesium alloy plate | |
CN107405668A (en) | Press-forming method, method for manufacturing component using press-forming method, and component manufactured using press-forming method | |
WO2017006830A1 (en) | Protrusion molding device, protrusion molding method, and molded article | |
JP6673760B2 (en) | Projection forming apparatus, projection forming method | |
CN105903811B (en) | A kind of internal spline diel | |
RU2785759C1 (en) | Device for deep drawing blanks from hard-to-deform material | |
US2342858A (en) | Stamping apparatus | |
JP5157716B2 (en) | Method for manufacturing universal joint yoke | |
US20180036784A1 (en) | Method and device for forming a collar on a workpiece | |
RU188866U1 (en) | Bending stamp for Z-shaped parts from sheet blanks | |
JP4158028B2 (en) | Metal plate pressing tool and processing method | |
US6006577A (en) | Stackable drawn pieces and process and apparatus for manufacture thereof | |
JP5234622B2 (en) | Overhang processing method of metal plate | |
JPS5825816A (en) | Working method and device for slip resistance of metallic plate | |
JP2002292428A (en) | Pressure intensifier for press die and die construction using the same | |
RU205070U1 (en) | Stamp for making flat rings by compression | |
CN212525710U (en) | Reverse riveting double-end fixed column stamping die | |
RU2548867C2 (en) | Device for forming thin-wall axially symmetric parts shaped to barrels | |
JP2006326665A (en) | Method and apparatus for straightening warping of flange of forging work piece | |
RU2551036C1 (en) | Device for shaping of thin-wall axisymmetrical parts of flattened converging shape | |
SU804093A1 (en) | Die for deep drawing of hollow parts | |
RU102543U1 (en) | DEVICE FOR FORMING THIN-WALL AXISYMMETRIC CONVEX DETAILS | |
CN109848289A (en) | A kind of automobile chassis adjusting connecting rod two end punching processing stamping die |