SU1017411A1

SU1017411A1 - Die for deep drawing

Info

Publication number: SU1017411A1
Application number: SU803005184A
Authority: SU
Inventors: Евгений Степанович Сизов; Виктор Яковлевич Муслимов; Клара Григорьевна Сизова
Original assignee: Предприятие П/Я М-5671
Priority date: 1980-11-18
Filing date: 1980-11-18
Publication date: 1983-05-15

Abstract

ШТАМП ДЛЯ ГЛУБОКОЙ ВЫТЯЖКИ с радиальным подпором, содержащий матрицу, пуансон, охватывающий его пульсирующий прижим в виде кольца и взаимодействующий с последним и расположенный .между ним и матрицей подпорный элемент в виде коаксиально установленных оболочек в форме усеченного конуса , в стенках которых со стороны рабочего торца выполнены пазы, отличающийс тем, что, с целью повышени коэффициента выт жки , прижим выполнен с радиально расположенными поочередно со стороны внутренней и наружной окружности сквозными по толщине пазами и щарнирно св зан по наружной окружности с матрицей, а в оболочках с торца, противоположного рабочему , выполнены пазы, расположенные между Т1азами у рабочего торца.STAMP FOR DEEP EXTRACT with radial support, containing matrix, punch, covering its pulsating clamp in the form of a ring and interacting with the latter and located retaining element in the form of coaxially installed shells in the shape of a truncated cone, in the walls of which from the working end grooves are made, characterized in that, in order to increase the draw ratio, the clamp is made with radially arranged alternately from the inner and outer circumference through the thickness of the groove E and scharnirno bonded on the outer circumference of the matrix and in the shells from the end opposite the working fulfilled grooves disposed between T1azami the working end.

Description

Изобретение относитс к обработке металлов давлением, к штамповой оснастке и может быть использовано в отрасл х машиностроени , где требуетс изготавливать полые детали с большой относительной высотой .The invention relates to metal forming, die tooling and can be used in mechanical engineering industries where it is required to manufacture hollow parts with a large relative height.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс штамп дл глубокой выт жки с радиальным подпором, содержащий матрицу, пуансон, охватывающий его пульсирующий прижим в виде кольца и взаимодействующий с последним, и расположенный между ним и матрицей подпорный элемент в виде коаксиально установленных оболочек в форме усеченного конуса, в стенках которых со стороны рабочего торца выполнены пазы 1.The closest to the proposed technical essence and the achieved effect is a stamp for deep drawing with radial support, containing a matrix, a punch, covering its pulsating clamp in the form of a ring and interacting with the latter, and a retaining element located between it and the matrix in the form of coaxially mounted shells in the form of a truncated cone, in the walls of which from the side of the working end grooves 1 are made.

Однако известный штамп обеспечивает получение деталей с небольшим коэффициентом выт жки, что обусловлено изгибом всех оболочек на одинаковый угол и перемещением вследствие этого всех участков фланцев зоны заготовки на одну и ту же величину .However, the well-known stamp provides parts with a small stretch ratio, which is caused by the bending of all the shells at the same angle and, as a result, all areas of the flanges of the workpiece move by the same amount.

Целью изобретени вл етс повышение коэффициента выт жки.The aim of the invention is to increase the draw ratio.

Поставленна цель достигаетс тем, что в штампе дл глубокой выт жки с радиальным подпором, содержащим матрицу, пуансон , охватывающий его пульсирующий прижим в виде кольца и взаимодействующий с последним и расположенный между ним и матрицей подпорный элемент в виде коаксиально установленных оболочек в форме усеченного конуса, в стенках которых со стороны рабочего торца выполнены пазы, прижим выполнен с радиально расположенными поочередно со стороны внутренней и наружной окружности сквозными по толщине пазами и шарнирно св зан по наружной окружности с матрицей, а в оболочках с торца, противоположного рабочему, выполнены пазы, расположенные между пазами у рабочего торца.The goal is achieved by the fact that in a die for deep-drawing with a radial support containing a matrix, a punch encompassing its pulsating ring-shaped clamp and interacting with the latter and a retaining element located in the form of coaxially installed truncated cone-shaped shells between it and the matrix, in the walls of which grooves are made on the side of the working end, the clamp is made with radially arranged alternately on the side of the inner and outer circumference through the thickness of the grooves and pivotally connected along ruzhnoy circumference with the matrix and in the shells from the end opposite the working fulfilled slots arranged between the grooves at the working end.

На фиг. 1 изображен общий вид штампа в продольном разрезе (слева от оси симметрии показан штамп в исходном положении , а справа - положение штампа в промежуточный момент выт жки при изготовлении деталей без фланца и в момент окончани выт жки при штамповке деталей с фланцем; на фиг. 2 - кинематическа схема работы оболочек; на фиг. 3 - прижим в плане, вид сверху; на фиг. 4 - оболочка, вид сбоку и сверху.FIG. Figure 1 shows a general view of the stamp in a longitudinal section (to the left of the axis of symmetry, the stamp is shown in the initial position, and to the right is the position of the stamp at the intermediate drawing time in the manufacture of parts without a flange and at the end of the drawing when stamping parts with a flange; Fig. 2 - kinematic diagram of the shells; Fig. 3 - clamp in plan, top view; Fig. 4 - shell, side and top view.

Штамп содержит матрицу 1, установленный соосно ей пуансон 2, охватывающий его пульсирующий прижим 3 в виде кольца , взаимодействующий с последним, и расположенный между ним и матрицей подпорный элемент в виде коаксиально установленных оболочек 4 в форме усеченного конуса с углом oi, наход щимс в пределахThe stamp contains a matrix 1, a punch 2 aligned coaxially with it, a pulsed clip 3 enclosing it in the form of a ring, interacting with the latter, and a retaining element located between it and the matrix in the form of coaxially mounted shells 4 in the shape of a truncated cone with an angle oi located within

К)-20° наклона их образующей, нажимную втулку 5 и шарнирную опору, состо шую из корпуса 6 и крышки 7, в которых по внутреннему диаметру выполнены сферические полутороидальные полости.K) -20 ° of inclination of them forming, pressure sleeve 5 and hinge support consisting of body 6 and cover 7, in which spherical one-and-a-half cavities are made along the internal diameter.

Прижим 3 изготавливаетс из закаленной стали и по наружной окружности имеет сферический тороидальный прилив, выполненный с возможностью контактировани с шарнирной опорой, кроме того, в прижиме 3 выполнены радиально расположенные одни между другими со стороны внутренней и наружной окружностей сквозные по толщине пазы 8, что обеспечивает создание необходимой величины радиального подпора фланцевой части штампуемой заготовки .The clamp 3 is made of hardened steel and has a spherical toroidal tide around the outer circumference, which is capable of contacting the hinge support; furthermore, the clamp 3 has radially spaced one between the other from the inner and outer circumference through the thickness of the grooves 8, which ensures the creation the required value of the radial back pressure of the flange part of the stamped blank.

В оболочках 4, также изготовленных из закаленной стали, выполнены направленные вдоль образуюшей расположенные одни между другими со стороны рабочего и нерабочего торцев пазы 9. Величина перемычки а зависит от механических свойств штампуемого материала и коэффициента выт жки . Кромки обоих торцов оболочек 4 скруглены . 5Штамп работает следующим образом.In the shells 4, also made of hardened steel, the grooves 9 directed along the forming are arranged one between the other on the working and non-working ends. The size of the bridge a depends on the mechanical properties of the material being forged and the stretch ratio. The edges of both ends of the shells 4 are rounded. 5 Stamp works as follows.

Штамп устанавливают на пресс тройного действи (не изображен).The stamp is mounted on a triple press (not shown).

Плоскую заготовку 10 кладут на матрицу 1. Собранный пакет оболочек 4 устанавливают в корпус 6 шарнирной опоры, на 0 нерабочие торцы оболочек 4 накладывают прижим 3 таким образом, чтобы его тороидальный прилив вошел в полутороидальную полость корпуса 6 и прижимают крышкой 7, прилив прижима 3 охватываетс тороидальной полостью, образованной полу тороидальными полост ми корпуса 6 и крышки 7. После этого корпус 6 с установленными на нем оболочками 4 и крышкой 7 закрепл ют на периферийном ползуне пресса (не показан), нажимную втулку 5 закрепл ют на среднем ползуне пресса (не показан ), а пуансон 2 - на внутреннем ползуне пресса (не показан).Flat billet 10 is placed on the matrix 1. The assembled package of shells 4 is installed in the housing 6 of the pivot bearing, at 0 the non-working ends of the shells 4 impose the presser 3 so that its toroidal tide enters the one-and-a-half cavity of the body 6 and is pressed with the lid 7, the presser tide 3 is covered A toroidal cavity formed by the half of the toroidal cavities of the housing 6 and the cover 7. After this, the housing 6 with the shells 4 and the cover 7 mounted on it is fixed to a peripheral press slider (not shown), the pressure sleeve 5 is fixed average press ram (not shown), and the punch 2 - press (not shown) on the inner slide.

При перемещении периферийного ползуна пресса вниз корпус 6 шарнирной опоры также опускаетс и после касани с 5 матрицей 1 останавливаетс , при этом рабочие торцы оболочек 4 касаютс заготовки 10, а прижим 3 находитс в горизонтальном положении. Под воздействием внутреннего ползуна пресса пуансон 2 нагружает с усилием Р, равным 0,9 усили штампов0 ки, вследствие чего в центральной части заготовки образуетс купол (чашка). Однако дальнейша свертка заготовки не протекает ввиду недостаточности усили на пуансоне , но и обрыва стенки в опасном сечении также не может произойти по той жеWhen moving the peripheral press slide downward, the hinge support body 6 also lowers and, after touching with 5 matrix 1, stops, while the working ends of the shells 4 touch the workpiece 10, and the clamp 3 is in a horizontal position. Under the influence of the internal slide of the press, the punch 2 loads with a force P equal to 0.9 the force of the punching punch, as a result of which a dome (cup) is formed in the central part of the billet. However, the further convolution of the workpiece does not proceed due to insufficient force on the punch, but the wall in the dangerous section cannot be broken along the same

причине.the reason.

После этого включают в работу средний ползун, под действием которого нажимна After that, an average crawler is put into operation, under the action of which

втулка 5 контактирует с центральной частью кольца, которое под действием нагрузки Qi поворачиваетс в шарнире на угол и приобретает форму тарелки. Вследствие поворота кольца на угол cf, лежащий в пределах 15-30°, оболочки 4 также измен ют свою форму и поворачиваютс вокруг скругленных нерабочих торцов как вокруг шарниров так, что угол «наклона образующей каждой оболочки 4 увеличиваетс . Нерабочие , торцы оболочек 4 перемещаютс вниз на различные величины. Максимальное вертикальное перемещение Ahi, а значит и максимальный угол rti наклона образующей имеет внутренн оболочка 4, минимальное перемещение АЬпИ угол Лпнаклона - наружна . Рабочие торцы оболочек 4 перемещаютс в радиальном направлении к оси штампа: внутренние - на максимальную величину, наружные - на минимальную .sleeve 5 is in contact with the central part of the ring, which, under the action of the load Qi, rotates at an angle in the hinge and takes the form of a plate. Due to the rotation of the ring at an angle cf lying within 15-30 °, the shells 4 also change their shape and turn around the rounded non-working ends as around the hinges so that the angle of inclination of the generatrix of each shell 4 increases. The non-working, ends of the shells 4 are moved down by various sizes. The maximum vertical displacement Ahi, and hence the maximum angle rti of the inclination of the generatrix, is provided by the inner shell 4, the minimum displacement of the ABPI is the angle of Lang inclination - external. The working ends of the shells 4 are moved in the radial direction to the axis of the stamp: the inner ones are at a maximum value, the outer ones are at a minimum.

Соответственно этому силами контактного давлени материал фланцевой части ц1тампуемой заготовки также перемещаетс в радиальном направлении к выт жной кромке, причем перемещение f внутренних слоев максимальное мм), а наружных - минимальным (fn, - 1-5 мм). Таким образом, поверхностный радиальный подпор осуществл етс с принудительным переменным радиальным перемещением штампуемого материала, уменьщающимс обратно пропорционально коэффициенту выт жки, что находитс в соответствии с характером естественного течени материала при обычной выт жке, когда под воздействием пуансона материал фланцевой части заготовки получает переменное, увеличивающеес перемещение. Пуансон 2 опускаетс в матрицу 1 на некоторую величину и останавливаетс .Accordingly, by the contact pressure forces, the material of the flange part of the stamped workpiece also moves in the radial direction to the exhaust edge, with the maximum internal mm moving f of the inner layers, and minimum external ones (fn, 1-5 mm). Thus, the surface radial backpressure is carried out with forced variable radial movement of the material being forged, decreasing inversely to the stretch ratio, which is in accordance with the nature of the natural material flow during a conventional stretch, when, under the influence of the punch, the material of the flange portion of the workpiece receives a variable, increasing displacement . The punch 2 is lowered into the die 1 by a certain amount and stops.

Усилие QI назначают таким, чтобы во фланцевой части заготовки возникли касательные напр жени т, превышающие предел прочности штампуемого материала в два-три раза, т. е. t (2-3)6, что обеспечивает принудительное радиальное течение материала, где 6g - предел прочности.The force QI is prescribed so that tangential stresses occur in the flange part of the workpiece, exceeding the tensile strength of the material being stamped two to three times, i.e. t (2-3) 6, which provides a forced radial flow of material, where 6g is the limit strength.

На наружном ползуне в процессе выт жки поддерживаетс усилие Q, создающее крут щий момент, направленный против часовой стрелки и противодействующий крут щему моменту от усили а, за счет чего исключаетс возможность раскрыти шарнирной опоры.On the outer slider, a force Q is maintained during the stretching process, which generates a counter-clockwise torque and counteracts the torque from the force, thereby eliminating the possibility of opening the articulated support.

После этого снимают нагрузку Qi, прижим 3 и оболочки 4 под действием упругой деформации принимают первоначальную форму (прижим 3 становитс плоским, угол наклона образующих всех оболочек становитс одинаковым и равным исходному (оС). Штамп готов дл совершени последующих циклов, количество которых находитс в зависимости от требуемой высоты готовой детали .After that, the load Qi is removed, the clamp 3 and the shell 4 under the action of elastic deformation take the original shape (the clamp 3 becomes flat, the angle of inclination of the forming shells of all becomes equal and equal to the original (оС). The stamp is ready for further cycles, the number of which depends on from the required height of the finished part.

Раскрытие щтампа производ т в следующей последовательности.Shtampa is opened in the following sequence.

Вначале поднимают внутренний ползун с пуансоном 2. Если деталь остаетс на пуансоне 2, то она снимаетс с него нажимной втулкой 5. Далее поднимают средний ползун с нажимной втулкой 5. Затем поднимают наружный ползун с шарнирной опорой и подпорным элементом. В случае, если деталь остаетс в матрице 1, то она извлекаетс из нее известными способами, - например, жестким выталкивателем (не показан ).First, the inner slide is raised with the punch 2. If the part remains on the punch 2, it is removed from it by the push sleeve 5. Next, the middle slide is lifted with the push sleeve 5. Then the outer slide with the hinged support and the supporting element is lifted. In case the part remains in the matrix 1, it is removed from it by known methods, for example, by a hard ejector (not shown).

Предлагаема конструкци штампа при угловой пульсации прижима и шарнирной опоре обеспечивает изготовление полых деталей с коэффициентом выт жки, а значит и относительной высотой, большей по сравнению с прототипом на 20-30%.The proposed stamp design with an angular pulsation of the clamp and a hinge support ensures the manufacture of hollow parts with a draw ratio, and hence a relative height, which is 20-30% more than the prototype.

Годовой экономический эффект от внедрени штампа на одном предпри тии отрасли за счет повышени производительности составл ет 83 тыс. руб.The annual economic effect from the introduction of a stamp on one enterprise of the industry due to an increase in productivity is 83 thousand rubles.

Claims

STAMP FOR DEEP EXTRACTION with radial support, containing a matrix, a punch, a pulsating clamp in the form of a ring, interacting with the latter and located between it and the matrix, a retaining element in the form of coaxially mounted shells in the form of a truncated cone, in the walls of which are from the working side grooves are made in the end face, characterized in that, in order to increase the drawing coefficient, the clamp is made with grooves radially arranged alternately from the inner and outer circumferences of the grooves and it is connected in a circular manner along the outer circumference with the matrix, and in the shells from the end face opposite the worker, grooves are made located between the grooves at the working end.