RU78709U1 - DEVICE FOR FORMING THIN-WALL TRUNKED SHRINKING SHELLS - Google Patents

DEVICE FOR FORMING THIN-WALL TRUNKED SHRINKING SHELLS Download PDF

Info

Publication number
RU78709U1
RU78709U1 RU2008112698/22U RU2008112698U RU78709U1 RU 78709 U1 RU78709 U1 RU 78709U1 RU 2008112698/22 U RU2008112698/22 U RU 2008112698/22U RU 2008112698 U RU2008112698 U RU 2008112698U RU 78709 U1 RU78709 U1 RU 78709U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plate
ejector
matrix
diameter
equal
Prior art date
Application number
RU2008112698/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Петрович Попов (RU)
Игорь Петрович Попов
Елена Геннадьевна Демьяненко (RU)
Елена Геннадьевна Демьяненко
Кирилл Иванович Десятниченко (RU)
Кирилл Иванович Десятниченко
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный аэрокосмический университет им. академика С.П. Королева (СГАУ)
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный аэрокосмический университет им. академика С.П. Королева (СГАУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный аэрокосмический университет им. академика С.П. Королева (СГАУ)
Priority to RU2008112698/22U priority Critical patent/RU78709U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU78709U1 publication Critical patent/RU78709U1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

1. Устройство для формирования тонкостенных усеченных сужающихся оболочек, содержащее пуансон, прижим, выталкиватель, матрицу, подкладную плиту, отличающееся тем, что снабжено плитой штампа, на которую установлен контейнер, внутри него на плите штампа расположен эластичный элемент, размещенный на подкладной плите, между плитой штампа и подкладной плитой расположен эластичный буфер.2. Устройство для формирования тонкостенных усеченных сужающихся оболочек по п.1, отличающееся тем, что эластичный элемент выполнен в виде кольца прямоугольного сечения со срезанной со стороны пуансона частью в виде конического сечения, большой диаметр которого равен внутреннему диаметру матрицы, а меньший диаметр равен диаметру выталкивателя, и высотой, равной расстоянию от нижней поверхности матрицы до ближайшей от матрицы точки выталкивателя в исходном положении.1. A device for forming thin-walled truncated tapering shells containing a punch, clamp, ejector, die, backing plate, characterized in that it is equipped with a stamp plate on which the container is mounted, inside of it on the stamp plate there is an elastic element located on the backing plate, between the die plate and the underlay plate have an elastic buffer. 2. A device for forming thin-walled truncated tapering shells according to claim 1, characterized in that the elastic element is made in the form of a ring of rectangular section with a part cut off from the side of the punch in the form of a conical section, the large diameter of which is equal to the inner diameter of the matrix and the smaller diameter is equal to the diameter of the ejector, and a height equal to the distance from the bottom surface of the matrix to the ejector point closest to the matrix in the initial position.

Description

Полезная модель относится к холодной листовой штамповке, в частности к формообразованию тонкостенных осесимметричных оболочек, и может быть использовано при изготовлении крупногабаритных тонкостенных деталей сужающейся формы на прессах двойного действия.The utility model relates to cold sheet stamping, in particular to the shaping of thin-walled axisymmetric shells, and can be used in the manufacture of large-sized thin-walled parts of a tapering shape on double-acting presses.

Известна конструкция устройства для формообразования тонкостенных сужающихся оболочек из полой конической заготовки путем ее раздачи и растяжения при удерживании заготовки за фланец со стороны большого открытого торца (Исаченков Е.И. штамповка резиной и жидкостью. М.: Машиностроение, 1967, рис.172а).A known design of a device for shaping thin-walled tapering shells from a hollow conical billet by distributing and stretching it while holding the billet by the flange from the side of the large open end (Isachenkov E.I., stamping with rubber and liquid. M .: Mechanical Engineering, 1967, Fig. 171a).

Недостаток этого устройства в том, что оно не обеспечивает высокой точности обводов готовой детали в результате неравномерного упругого пружинения по длине образующей.The disadvantage of this device is that it does not provide high accuracy of the contours of the finished part as a result of uneven elastic springing along the length of the generatrix.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому, которое принято за прототип, является устройство для раздачи с растяжением полой конической заготовки, состоящее из пуансона для раздачи, матрицы, прижима, выталкивателя и контейнера (АС СССР №1748905 МПК B21D 22/30 опуб. 23.07.1992, Бюл.№27). В результате того, что после раздачи конической заготовки, ее меньший торец зажимается инструментом и заготовка дополнительно растягивается в осевом направлении, точность обводов штампованной детали значительно увеличивается.The closest in technical essence to the claimed, which is taken as a prototype, is a device for distribution with stretching of a hollow conical billet, consisting of a punch for distribution, matrix, clamp, ejector and container (USSR AS No. 1748905 IPC B21D 22/30 publ. 23.07. 1992, Bull. No. 27). As a result of the fact that after the distribution of the conical billet, its smaller end is clamped by the tool and the workpiece is additionally stretched in the axial direction, the accuracy of the contours of the stamped part is significantly increased.

Недостаток известного устройства заключается в том, что при окончательном растяжении заготовки происходит неравномерное утонение заготовок вдоль ее образующей. Элементы заготовки, A disadvantage of the known device is that during the final stretching of the preform, uneven thinning of the preform occurs along its generatrix. Blank elements,

прилегающие к большему торцу, имеют большую площадь поперечного сечения. Осевые растягивающие напряжения в этих элементах имеют меньшую величину, и заготовка меньше утоняется. При переходе к меньшему торцу площадь поперечного сечения заготовки уменьшается (иногда в 2-3 раза), что приводит к росту величины растягивающих напряжений, к более интенсивному утонению заготовки. В результате этого у штампованных деталей, в зоне меньшего основания толщина стенки уменьшается, что приводит к необходимости использования более толстой заготовки и ведет к перерасходу штампуемого металла.adjacent to a larger end, have a large cross-sectional area. The axial tensile stresses in these elements are smaller and the workpiece is thinned less. When moving to a smaller end face, the cross-sectional area of the workpiece decreases (sometimes by 2–3 times), which leads to an increase in tensile stresses and to more intense thinning of the workpiece. As a result of this, in stamped parts, in the area of the smaller base, the wall thickness decreases, which necessitates the use of a thicker billet and leads to overuse of the stamped metal.

В основу полезной модели поставлена задача, повысить качество заготовок и получать детали с постоянной и переменной толщиной.The utility model is based on the task of improving the quality of workpieces and obtaining parts with constant and variable thickness.

Решение поставленной задачи достигается тем, что устройство для формирования тонкостенных усеченных сужающихся оболочек, содержащее пуансон, контейнер, прижим, выталкиватель, матрицу, согласно полезной модели, снабжено плитой штампа, на которую установлен контейнер, внутри него на плите штампа расположен эластичный элемент, размещенный на подкладной плите, между плитой штампа и подкладной плитой расположен эластичный буфер.The solution to this problem is achieved by the fact that the device for forming thin-walled truncated tapering shells containing a punch, a container, a clamp, an ejector, a matrix, according to a utility model, is equipped with a stamp plate on which the container is mounted, an elastic element located on it the underlay plate, between the die plate and the underlay plate there is an elastic buffer.

Эластичный элемент выполнен в виде кольца прямоугольного сечения со срезанной со стороны пуансона частью в виде конического сечения, больший диаметр которого равен внутреннему диаметру матрицы, а меньший диаметр равен диаметру выталкивателя и высотой, равной расстоянию от нижней поверхности матрицы до ближайшей от матрицы точки выталкивателя в исходном положении, кроме того между подкладной плитой и нижней плитой штампа выполнен дополнительный эластичный кольцевой элемент прямоугольного сечения с высотой, равной расстоянию от плиты штампа до подкладной плиты, наружным диаметром меньше внутреннего диаметра контейнера, а внутренним диаметром больше диаметра выталкивателя. Эластичный элемент может быть сплошным или составным.The elastic element is made in the form of a ring of rectangular cross section with a part cut off from the side of the punch in the form of a conical section, the larger diameter of which is equal to the inner diameter of the matrix, and the smaller diameter is equal to the diameter of the ejector and a height equal to the distance from the bottom surface of the matrix to the ejector point closest to the matrix in the original position, in addition between the backing plate and the bottom plate of the stamp is made additional elastic annular element of rectangular cross section with a height equal to the distance from the plate die to the underlay plate, the outer diameter is less than the inner diameter of the container, and the inner diameter is larger than the diameter of the ejector. The elastic element may be solid or composite.

На фиг.1 показан штамп для формообразования выпуклых тонкостенных сужающихся оболочек (слева от оси в открытом, а справа от оси в закрытом положении). На фиг.2 показан штамп для формообразования вогнутых тонкостенных сужающихся оболочек (слева от оси в открытом, а справа от оси в закрытом положении).Figure 1 shows a stamp for shaping convex thin-walled tapering shells (to the left of the axis in the open, and to the right of the axis in the closed position). Figure 2 shows a stamp for shaping concave thin-walled tapering shells (to the left of the axis in the open, and to the right of the axis in the closed position).

Устройство состоит из плиты штампа 1, на которую устанавливается контейнер 2. Внутри контейнера находятся эластичный буфер 3, установленный на плиту штампа 1, подкладная плита 4, эластичный элемент 5. На плиту штампа 1 устанавливают эластичный буфер 3, а сверху на него укладывают подкладную плиту 4 и эластичный элемент 5 располагают на подкладной плите 4. Пуансон 6 и выталкиватель 7 движутся внутри контейнера, зажимая меньший диаметр конической усеченной заготовки 8. Сверху на контейнер устанавливают матрицу 9, к которой прижимом 10 прижимается верхняя часть усеченного конуса заготовки 8. Усилие прижима 10 передают с помощью шпильки 11.The device consists of a stamp plate 1 on which the container 2 is installed. Inside the container there is an elastic buffer 3 mounted on the stamp plate 1, a backing plate 4, an elastic element 5. An elastic buffer 3 is installed on the stamp plate 1, and a lining plate is placed on top of it 4 and the elastic element 5 is placed on the backing plate 4. The punch 6 and the ejector 7 move inside the container, clamping the smaller diameter of the conical truncated workpiece 8. On top of the container, a matrix 9 is installed, to which the clip 10 is pressed hnyaya frustoconical portion 8. The workpiece pressing force 10 is transmitted via pin 11.

Устройство работает следующим образом:The device operates as follows:

Коническая усеченная заготовка 8 устанавливается наружными поверхностями, прилегающими к торцу большего основания, на матрицу 9, а прилегающие к торцу меньшего основания, на выталкиватель 7. Затем заготовка зажимается по внутренним поверхностям к матрице 9 прижимом 10, а к выталкивателю 7 пуансоном 6. Инструмент, где происходит зажим заготовки, выполнен с рабочими поверхностями, имеющими конусность, совпадающей с конусностью заготовки. При движении на пуансон действует усилие, равное суммарному усилию, создаваемое выталкивателем и усилием от давления эластичного элемента 5. Так как эластичный элемент находится в замкнутом объеме, то внутреннее давление в нем зависит от возможного перемещения подкладной плиты 4, которая создает усилие сопротивления при сжатии эластичного буфера 3 в виде кольца. При этом пуансон, внедряясь в эластичный элемент 5, перемещает часть объема V1 (смещенный объем) в The conical truncated workpiece 8 is installed by the outer surfaces adjacent to the end face of the larger base to the matrix 9, and adjacent to the end of the smaller base to the ejector 7. Then the workpiece is clamped on the inner surfaces of the matrix 9 with a clamp 10, and to the ejector 7 by the punch 6. Tool, where the workpiece is clamped, it is made with work surfaces having a taper matching the taper of the workpiece. During movement, the force acts on the punch, equal to the total force created by the ejector and the force from the pressure of the elastic element 5. Since the elastic element is in a closed volume, the internal pressure in it depends on the possible movement of the backing plate 4, which creates a compressive strength buffer 3 in the form of a ring. In this case, the punch, introducing into the elastic element 5, moves part of the volume V 1 (displaced volume) to

объем V2. Так как эластичный элемент практически несжимаем, то можно принять V1=V2. Объем V1, сечение которого имеет фигуру, близкую к треугольнику Δabc, с одной стороны ограничен наружной поверхностью детали, а с другой - внутренней поверхностью эластичного элемента. Объем V2 имеет в сечении фигуру прямоугольника a'b'c'd' и равен:volume V 2 . Since the elastic element is practically incompressible, we can take V 1 = V 2 . The volume V 1 , the cross section of which has a figure close to the triangle Δabc, is limited on the one hand by the outer surface of the part and, on the other, by the inner surface of the elastic element. The volume V 2 has in cross section the shape of the rectangle a'b'c'd 'and is equal to:

где Dk,d6 - соответственно диаметры контейнера и выталкивателя,where D k , d 6 - respectively, the diameters of the container and the ejector,

Δh - высота перемещенного смещенного объема.Δh is the height of the displaced displaced volume.

Объем смещенной части эластичного наполнителя:The volume of the displaced part of the elastic filler:

Объем большого усеченного конуса:Volume of a large truncated cone:

Объем цилиндра:Cylinder volume:

Объем малого усеченного конуса:Small truncated cone volume:

Dвn,dв - соответственно диаметр верхнего прижима и диаметр 2 выталкивателя.D in , d in - respectively, the diameter of the upper clip and the diameter of the 2 ejector.

Н - высота детали.H is the height of the part.

h0 - высота усеченного конуса.h 0 - the height of the truncated cone.

В случае рассмотрения не усеченного конуса, а детали сложной формыIn the case of consideration not of a truncated cone, but details of complex shape

Vбк рассчитывается по формуле:V bk is calculated by the formula:

где ρ=f(h) - заданная функция зависимости радиуса наружной поверхности детали от высоты.where ρ = f (h) is the given function of the dependence of the radius of the outer surface of the part on height.

Из условия равенства формул (1) и (3) находимFrom the equality condition for formulas (1) and (3) we find

Величина перемещения подкладной плиты равна величине сжатия эластичного буфера 2. Зная необходимое давление и величину активных касательных напряжений τ на поверхности контакта заготовки с пуансоном, которые находят из решения задачи о возможном обрыве или условии заданного распределения толщины детали. Находят усилие, действующее на подкладную плиту, приняв во внимание, что давление эластичного наполнителя в замкнутом объеме распространяется одинаково во всех направлениях. Из условия равенства усилий как со стороны эластичного наполнителя, так и со стороны эластичного буфера имеемThe amount of movement of the underlay plate is equal to the amount of compression of the elastic buffer 2. Knowing the required pressure and the value of the active tangential stresses τ on the contact surface of the workpiece with the punch, which are found from the solution to the problem of a possible break or condition of a given distribution of the thickness of the part. Find the force acting on the backing plate, taking into account that the pressure of the elastic filler in a closed volume is distributed equally in all directions. From the condition of equal efforts, both from the side of the elastic filler and from the side of the elastic buffer, we have

где qэ,qб - соответственно давления эластичного наполнителя и эластичного буфера,where q e , q b - respectively, the pressure of the elastic filler and the elastic buffer,

Dб=(0.75-0.8)Dk - наружный диаметр эластичного буфера,D b = (0.75-0.8) D k - the outer diameter of the elastic buffer,

dб=(0.75-0.8)dв - внутренний диаметр эластичного буфера.d b = (0.75-0.8) d c is the inner diameter of the elastic buffer.

Эти соотношения диаметров берутся из условия, чтобы при сжатии эластичного буфера до 30% оставалось свободное пространство между подкладной плитой 4, плитой штампа 1, контейнером 3 и выталкивателем 6. Это исключает быстрый износ эластичного буфера и предохраняет от разрушения контейнера при высоких давлениях, в случае ошибки при регулировке хода пуансона. Из выражения (6) находимThese ratios of diameters are taken so that when compressing the elastic buffer up to 30% there is free space between the backing plate 4, the stamp plate 1, the container 3 and the ejector 6. This eliminates the rapid wear of the elastic buffer and prevents damage to the container at high pressures, in the case of errors when adjusting the stroke of the punch. From expression (6) we find

По номограмме (В.П.Романовский. Справочник по холодной штамповке. Л.: Машиностроение, 1971, 644-645 с.) с учетом найденного значения qб, находятся геометрические соотношения для применяемого материала эластичного буфера, а именно, , (где hб - высота эластичного буфера), а так же величину деформации сжатия эластичного буфера Величина деформации сжатия дает возможность определить высоту эластичного буфера с учетом зависимости 5:By nomogram (V.P.Romanovsky. Handbook of cold forming. L .: Mechanical Engineering 1971, 644-645 p.) With the determined value q b are geometrical relationships used for the elastic buffer material, namely, , (where h b is the height of the elastic buffer), as well as the amount of compression deformation of the elastic buffer The value of compression deformation makes it possible to determine the height of the elastic buffer, taking into account the dependence of 5:

Последнее выражение позволяет найти разницу диаметров:The last expression allows you to find the difference in diameters:

илиor

Диаметр выталкивателя определен геометрией детали и длиной захвата (10-15) толщин, то находится диаметр контейнера:The diameter of the ejector is determined by the geometry of the part and the grip length (10-15) of the thicknesses, then the diameter of the container is:

Использование устройства предлагаемой конструкции позволяет формовать тонкостенные усеченные сужающиеся оболочки с большими отклонениями диаметров большого основания к меньшему и получать детали, регулируя давление заготовки на пуансон с помощью эластичного элемента, получать толщины детали с разным характером ее изменения вдоль образующей (постоянной толщины, переменной как увеличивающейся к большему основанию от меньшего основания, так и уменьшающейся).Using the device of the proposed design allows to form thin-walled truncated tapering shells with large deviations of the diameters of the large base to smaller and receive parts by adjusting the pressure of the workpiece on the punch using an elastic element, to obtain the thickness of the part with a different nature of its change along the generatrix (constant thickness, variable as increasing to larger base from a smaller base, and decreasing).

Claims (2)

1. Устройство для формирования тонкостенных усеченных сужающихся оболочек, содержащее пуансон, прижим, выталкиватель, матрицу, подкладную плиту, отличающееся тем, что снабжено плитой штампа, на которую установлен контейнер, внутри него на плите штампа расположен эластичный элемент, размещенный на подкладной плите, между плитой штампа и подкладной плитой расположен эластичный буфер.1. A device for forming thin-walled truncated tapering shells containing a punch, clamp, ejector, die, backing plate, characterized in that it is equipped with a stamp plate on which the container is mounted, inside of it on the stamp plate there is an elastic element located on the backing plate, between an elastic buffer is located by a stamp plate and a bed plate. 2. Устройство для формирования тонкостенных усеченных сужающихся оболочек по п.1, отличающееся тем, что эластичный элемент выполнен в виде кольца прямоугольного сечения со срезанной со стороны пуансона частью в виде конического сечения, большой диаметр которого равен внутреннему диаметру матрицы, а меньший диаметр равен диаметру выталкивателя, и высотой, равной расстоянию от нижней поверхности матрицы до ближайшей от матрицы точки выталкивателя в исходном положении.
Figure 00000001
2. The device for forming thin-walled truncated tapering shells according to claim 1, characterized in that the elastic element is made in the form of a ring of rectangular section with a part cut off from the side of the punch in the form of a conical section, the larger diameter of which is equal to the inner diameter of the matrix and the smaller diameter is equal to the diameter the ejector, and a height equal to the distance from the bottom surface of the matrix to the nearest point from the matrix of the ejector in the initial position.
Figure 00000001
RU2008112698/22U 2008-04-02 2008-04-02 DEVICE FOR FORMING THIN-WALL TRUNKED SHRINKING SHELLS RU78709U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008112698/22U RU78709U1 (en) 2008-04-02 2008-04-02 DEVICE FOR FORMING THIN-WALL TRUNKED SHRINKING SHELLS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008112698/22U RU78709U1 (en) 2008-04-02 2008-04-02 DEVICE FOR FORMING THIN-WALL TRUNKED SHRINKING SHELLS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU78709U1 true RU78709U1 (en) 2008-12-10

Family

ID=48232669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008112698/22U RU78709U1 (en) 2008-04-02 2008-04-02 DEVICE FOR FORMING THIN-WALL TRUNKED SHRINKING SHELLS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU78709U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2580269C1 (en) * 2014-10-07 2016-04-10 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) Device for folding and forming of thin-wall conical workpiece
CN107377777A (en) * 2017-09-06 2017-11-24 郑州郑飞机电技术有限责任公司 A kind of special-shaped sheet metal component rapid molding device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2580269C1 (en) * 2014-10-07 2016-04-10 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) Device for folding and forming of thin-wall conical workpiece
CN107377777A (en) * 2017-09-06 2017-11-24 郑州郑飞机电技术有限责任公司 A kind of special-shaped sheet metal component rapid molding device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104607540B (en) Can cap multi-level composite air pressure reverse mold and forming method
CN101274343A (en) Device for improving forming limit in hydromechanical deep drawing of sheet material and method thereof
CN111715793B (en) Rotary deep-drawing forming die for thin-wall cup-shaped piece
CN105081121A (en) Pipe end contraction device
RU78709U1 (en) DEVICE FOR FORMING THIN-WALL TRUNKED SHRINKING SHELLS
CN203764734U (en) Fine-blanking extrusion die of star wheel of clutch
CN204135174U (en) A kind of aluminum cylindrical member partial thickening blanking mold
RU2491147C2 (en) Method of forging large-sized half-bodies of ball valves with throat and spherical part
CN104815902B (en) A kind of method of work of supercharging composite die
RU2354481C1 (en) Bellow forming die
RU2493928C1 (en) Device for forming thin-wall axially symmetric parts shaped to truncated cone
RU102543U1 (en) DEVICE FOR FORMING THIN-WALL AXISYMMETRIC CONVEX DETAILS
RU2580269C1 (en) Device for folding and forming of thin-wall conical workpiece
CN211528095U (en) Test platform for realizing thin plate forming limit under nonlinear and linear strain path
CN203751133U (en) Composite stamping die for three-way half tube parts
RU58055U1 (en) DEVICE FOR FORMING SHELLS OF A SHRINKING FORM
CN206810990U (en) Precision stamping part shaping dies
CN105964801A (en) Stamping die
CN106862396B (en) Precision stamping part shaping dies and method
CN205599766U (en) Screw mould of colding pressing
RU67487U1 (en) DEVICE FOR FORMING TEES
JP2915390B1 (en) Edge pressure redrawing device
RU2551036C1 (en) Device for shaping of thin-wall axisymmetrical parts of flattened converging shape
RU2567079C1 (en) Device for shaping of thin-walled axisymmetric details with truncated narrowed shape
RU2548867C2 (en) Device for forming thin-wall axially symmetric parts shaped to barrels

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20081112