SU1177003A1 - Штамп для вытяжки с противодавлением - Google Patents

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к штамповой оснастке.

Цель изобретения — повышение надежности в работе штампа.

На фиг. 1 изображен штамп, продольный разрез, шток гидроцилиндра установлен с возможностью контактирования с промежуточной плитой штампа; на фиг. 2 — то же, шток гидроцилиндра установлен с возможностью контактирования с подвижной плитой штампа.

Штамп содержит верхнюю плиту 1, несущую пуансон 2, промежуточную плиту 3 с жестко связанным с ней прижимом 4, а также нижнюю плиту 5, на которой жестко закреплены матрица 6 с заполненной жидкостью рабочей полостью 7, внутри которой размещен подпружиненный пружиной 8 выталкиватель 9, с кольцевой канавкой 10 и фиксатором 11 на зеркале, маслосборник 12, сообщенный посредством трубопровода 13 выше уровня жидкости в нем с канавкой 10 на зеркале матрицы 6 и полостью 14 фиксатора 11, и размещенный внутри маслосборника 12 гидроцилиндр 15 со штоком 16, выполненным сборным с возможностью регулировки по длине и установленным с возможностью контактирования с промежуточной 3 или верхней 1 плитами, и подпружиненным пружиной 17 поршнем 18, имеющим сквозное осевое отверстие, сообщающее надпоршневую и подпоршневую полости гидроцилиндра 15 и выполненное с цилиндрической частью 19 и конической 20, обращенной к штоку 16, в которой свободно расположен обратный клапан в виде шарика 21.

Шток 16 выполнен с радиальными отверстиями 22 диаметром, меньшим диаметра шарика 21.

Гидроцилиндр 15 сообщен с маслосборником 12 посредством выполненных в гидроцилиндре 15 радиальных отверстий 23, площадь поперечного сечения которых меньше площади поперечного сечения цилиндрической части 19 отверстия в поршне 18. Надпоршневая полость гидроцилиндра 15 сообщена посредством трубопровода 24 с кольцевой канавкой 10 и полостью 14 фиксатора 11.

Позицией 25 на чертеже обозначена готовая деталь.

Штамп работает следующим образом.

Перед началом процесса вытяжки на зеркало матрицы 6 укладывают плоскую заготовку (не показана) и, перемещая промежуточную плиту 3 вниз (привод прижима не показан), посредством прижима 4 прижимают заготовку к матрице 6. В этот момент промежуточная плита 3 воздействует на шток 16, перемещая поршень 18 вниз и сжимая пружину 17. По мере перемещения поршня 18 вниз жидкость в гидроцилиндре 15

сжимается. Давление, воздействующее на жидкость, находящуюся в подпоршневой полости гидроцилиндра 15, равно отношению величины силы на штоке 16 к площади поперечного сечения гидроцилиндра 15. Жидкость под воздействием этого давления поднимает шарик 21 и через отверстие 19 в поршне 18 и радиальные отверстия 22 в штоке 16 подается из подпоршневой в надпоршневую полость гидроцилиндра 15. Так как радиальные отверстия 22 в штоке 16 и отверстие в поршне 18 имеют диаметр, меньший диаметра шарика 21, последний во время работы штампа всегда находится в полости, образованной штоком 16 и конической частью 20 отверстия поршня 18. Одновременно, за счет давления в подпоршневой полости гидроцилиндра 15, жидкость вытесняется из подпоршневой полости в маслосборник 12 через отверстия 23. Так как площадь сечения отверстий 23 меньше, чем площадь сечения отверстия 19 в поршне 18, а гидравлическое сопротивление отверстий 23 больше, чем гидравлическое сопротивление отверстия, избыточного давления в подпоршневой полости достаточно для принудительного заполнения надпоршневой полости гидроцилиндра 15 жидкостью, поступающей из подпоршневой полости.

В положении, соответствующем крайнему нижнему положению промежуточной плиты 3 и, соответственно, поршня 18, подпоршневая и надпоршневая полости гидроцилиндра 15 заполнены жидкостью и давления в них равны. Шарик 21 в этот момент лежит в конической части 20 отверстия поршня 18.

Далее сообщают движение верхней плите 1 с пуансоном 2.

При рабочем ходе пуансона 2 плоская заготовка вытягивается в полую деталь 25. При этом избыток рабочей жидкости из рабочей полости 7 матрицы 6 через образующийся между деталью 25 и матрицей 6 зазор перетекает в кольцевую канавку 10 и полость 14 фиксатора 11 и далее через трубопровод 13 в маслосборник 12. Часть жидкости при этом вытесняется в трубопровод 24 и далее в надпоршневую полость гидроцилиндра 15.

Принудительная подача жидкости из подпоршневой полости гидроцилиндра 15 в надпоршневую и заполнение последней через трубопровод 24 жидкостью, вытесняемой из рабочей полости 7 матрицы 6 во время рабочего хода пуансона 2, позволяет за короткий промежуток времени, соответствующий рабочему ходу промежуточной плиты 3 и пуансона 2, заполнить надпоршневую полость порцией жидкости, необходимой для подзарядки матрицы 6.

В момент окончания процесса вытяжки давление в рабочей полости 7 матрицы 6 па1177003

дает до атмосферного. Трубопровод 13 остается заполненным жидкостью до уровня жидкости в маслосборнике 12.

При обратном ходе пуансона 2 деталь 25 снимается с последнего прижимом 4 и остается в рабочей полости 7 матрицы 6. При отводе промежуточной плиты 3 с прижимом 4 от матрицы 6 вытянутая деталь 25 под действием выталкивателя 9 извлекается из рабочей полости 7 матрицы 6. Во время отвода промежуточной плиты 3 . вверх и выталкивания детали 25 из полости матрицы 6 давление в рабочей полости 7 матрицы 6 равно атмосферному.

При быстром перемещении поршня 18 под действием пружины 17 вверх (во время обратного хода промежуточной плиты 3) жидкость из надпоршневой полости гидроцилиндра 15 по трубопроводу 24 поступает в кольцевую канавку 10 на зеркале матрицы 6, полость 14 фиксатора 11 и далее по зеркалу матрицы 6 в рабочую полость 7. Так как трубопровод 24 имеет гидравлическое сопротивление, давление в надпоршневой полости гидроцилиндра 15 возрастает, а шарик 21, находящийся в конической части 20 отверстия поршня 18, под действием давления в надпоршневой полости гидроцилиндра 15 выполняет роль закрытого обратного клапана и препятствует перетеканию жидкости из надпоршневой в подпоршневую полость гидроцилиндра 15.

Жидкость, находящаяся в надпоршневой полости гидроцилиндра 15, по мере перемещения поршня 18 вверх подзаряжает рабочую полость 7 матрицы 6 порцией рабочей жидкости до заполнения последней. Утечка подаваемой жидкости из кольцевой канавки 10 в трубопровод 13 незначительна, так как трубопровод 13 практически весь остается заполненным жидкостью, вытесненной из рабочей полости 7 матрицы 6 во время рабочего хода пуансона 2.

Так как во время хода поршня 18 вверх клапан 21 закрыт, в подпоршневой полости гидроцилиндра 15 образуется разрежение. Поэтому жидкость из маслосборника 12 через отверстия 23 под действием атмосферного давления заполняет подпоршневую полость гидроцилиндра 15. После извлечения вытянутой детали 25 на зеркало матрицы 6 укладывают очередную заготовку и далее цикл повторяется.

Рассмотрим работу штампа, когда шток гидроцилиндра 16 установлен с возможностью контакта с верхней плитой 1 (фиг. 2).

Перед началом процесса вытяжки на зеркало матрицы 6 укладывают плоскую заготовку и, перемещая промежуточную плиту 3 вниз (привод прижима не показан), посредством прижима 4 прижимают заготовку к матрице 6. Далее сообщают движение верхней плите 1 с пуансоном 2. При рабочем ходе пуансона 2 плоская заготовка вытягивается в полую деталь 25. При этом избыток рабочей жидкости из рабочей полости 7 матрицы 6 через образующийся между деталью 25 и матрицей 6 зазор перетекает в кольцевую канавку 10, полость 14 фиксатора 11 и далее в трубопроводы 24 и 13. При этом часть вытесненной из рабочей полости 7 матрицы 6 жидкости через трубопровод 24 попадает в надпоршневую полость гидроцилиндра 15, а часть — через трубопровод 13 в маслосборник 12.

Одновременно верхняя плита 1 воздействует на шток 16, перемещая поршень 18 вниз и сжимая пружину 17. По мере перемещения поршня 18 вниз давление в подпоршневой полости гидроцилиндра 15 возрастает. Давление, воздействующее на жидкость, находящуюся в подпоршневой полости гидроцилиндра 15, равно отношению величины силы на штоке 16 к площади поперечного сечения гидроцилиндра 15. Жидкость под действием этого давления поднимает шарик 21 и через отверстие 19 в поршне 18 и радиальные отверстия 22 в штоке 16 подается из подпоршневой полости в надпоршневую полость гидроцилиндра 15. Так как радиальные отверстия 22 в штоке 16 и отверстие 19 в поршне 18 имеют диаметр, меньший диаметра шарика 21, последний во время работы штампа всегда находится в полости, образованной штоком 16 и конической частью 20 отверстия поршня 18. Одновременно за счет давления в подпоршневой полости гидроцилиндра 15, жидкость вытесняется из подпоршневой полости в маслосборник 12 через отверстия 23. Так как площадь сечения отверстий 23 меньше, чем площадь сечения отверстия 19 в поршне 18, а гидравлическое сопротивление отверстий 23 больше, чем гидравлическое сопротивление отверстия 19, избыточного давления в подпоршневой полости достаточно для принудительного заполнения надпоршневой полости гидроцилиндра 15 жидкостью, поступающей из подпоршневой полости. Кроме этого, быстрому заполнению надпоршневой полости гидроцилиндра 15 способствует принудительная подача жидкости из рабочей полости 7 матрицы 6 через полость 14 фиксатора 11 и трубопровод 24 во время рабочего хода верхней плиты 1 и пуансона 2.

В положении, соответствующем крайнему нижнему положению верхней плиты 1 и, соответственно, поршня 18, подпоршневая и надпоршневая полости гидроцилиндра 15 заполнены жидкостью и давления в них равны. Шарик 21 в этот момент лежит в конической части 20 отверстия поршня 18.

Принудительная подача жидкости из подпоршневой полости гидроцилиндра 15 в надпоршневую в сочетании с подачей жидкости

1177003

в надпоршиевую полость гидроцилиндра 15 из рабочей полости 7 матрицы 6 через полость 14 фиксатора 11 и трубопровод 24 позволяет за короткий промежуток времени, соответствующий рабочему ходу верхней плиты 1 и пуансона 2, заполнить надпоршневую полость порцией жидкости, необходимой для подзарядки матрицы 6.

При обратном ходе пуансона 2 деталь 25 снимается с последнего прижимом 4 и остается в рабочей полости 7 матрицы 6. При отводе промежуточной плиты 3 с прижимом 4 от матрицы 6 вытянутая деталь 25 под действием выталкивателя 9 извлекается из рабочей полости 7 матрицы 6.

Во время отвода верхней плиты 1 с пуансоном 2 и промежуточной плиты 3 вверх и выталкивания детали 25 из полости матрицы 6 давление в рабочей полости матрицы б равно атмосферному. При быстром перемещении поршня 18 под действием пружины 17 вверх (во время обратного хода верхней плиты 1 с пуансоном 2) жидкость из надпоршневой полости гидроцилиндра 15 по трубопроводу 24 поступает в кольцевую канавку 10 на зеркале матрицы 6, полость 14 фиксатора 11 и далее по зеркалу матрицы 6 в рабочую полость 7. Так как трубопровод 24 имеет гидравлическое сопротивление, давление в надпоршневой полости гидроцилиндра 15 возрастает и шарик 21, находящийся в конической части 20 отверстия поршня 18, под действием давления в надпоршневой полости гидроцилиндра 15 выполняет роль закрытого обратного клапана и препятствует перетеканию жидкости из надпоршневой в подпоршневую полость гидроцилиндра 15.

Жидкость, находящаяся в надпоршневой полости гидроцилиндра 15, по мере перемещения поршня 18 вверх подзаряжает рабочую полость 7 матрицы 6 порцией рабочей жидкости до заполнения последней. Утечка подаваемой жидкости из кольцевой канавки 10 в трубопровод 13 незначительна, так как трубопровод 13 практически весь остается заполненным жидкостью, вытесненной из рабочей полости 7 матрицы 6 во время рабочего хода пуансона 2.

Так как во время хода поршня 18 вверх клапан 21 в поршне 18 закрыт, в подпоршневой полости гидроцилиндра 15 образуется разрежение. Поэтому жидкость из маслосборника 12 через отверстия 23 под действием атмосферного давления заполняет подпоршневую полость гидроцилиндра 15.

После извлечения вытянутой детали 25 на зеркало матрицы 6 укладывают очередную заготовку и далее цикл повторяется.

Оба варианта штампа практически равноценны по надежности работы и исключению брака деталей. Штамп, показанный на фиг. 1, можно рекомендовать для использования на прессах с относительно большим ходом верхней плиты и сравнительно невысокой скоростью штамповки, когда заполнение надпоршневой полости гидроцилиндра производится посредством движения вниз промежуточной плиты. Использование штампа, показанного на фиг. 2, можно рекомендовать на прессах с относительно коротким ходом верхней плиты и сравнительно высокой скоростью штамповки, когда заполнение надпоршневой полости гидроцилиндра производится посредством движения верхней плиты.

Использование предлагаемого устройства позволяет по сравнению с известным повысить надежность работы штампа и исключить брак по разрывам дна и стенок изделия.

1177003

Фиг.2

Claims (1)

1. ШТАМП ДЛЯ ВЫТЯЖКИ С ПРОТИВОДАВЛЕНИЕМ, содержащий верхнюю плиту, несущую пуансон, промежуточную плиту с жестко связанным с ней прижимом, а также нижнюю плиту, на которой жестко закреплены матрица с кольцевой канавкой на зеркале, маслосборник, сообщенный с кольцевой канавкой на зеркале, матрицы и

   гидроцилиндр с регулируемым по длине штоком, установленным с возможностью контактирования с промежуточной плитой и поршнем со сквозным осевым отверстием, сообщающим надпоршневую и подпоршневую полости гидроцилиндра и выполненным с цилиндрической частью и конической, обращенной к штоку, и смонтированным в этом отверстии обратным клапаном, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе, в корпусе гидроцилиндра выполнены радиальные отверстия, площадь поперечного сечения которых меньше площади поперечного сечения цилиндрической части отверстия в поршне гидроцилиндра, его надпоршневая полость сообщена с кольцевой канавкой на зеркале матрицы, а корпус установлен внутри маслосборника.

   Фиг.1

   1177003