SU1225640A1 - Матрица штампа дл окончательной формовки полуцилиндров - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, в частности к гибке листового металла вдоль пр мых линий на прессах ,и наиболее эффективно может быть использовано при формовке полуцилиндрических заготовок труб большого диаметра и иных изделий цилиндрической формы из листа, .

Цель изобретени  - снижение энергоемкости путем снижени  необходимого усили  формовки.

На фиг. 1 изображена матрица штампа, продольный разрез; на фиг.2 - то же, поперечный разрез по пазу; на фиг, 3 - то же, бид сверху; на фиг, 4 - матрица с подводом жидкости высокого давлени , продольный разрез; на фиг, 5 - то же, поперечный разрез по пазу и отверстию дл  подвода жидкости; на фиг, 6 - то же, вид сверху; ,на фиг, 7-9 - вариант вьтолнени  матрицы с подводом жидкости высокогодавлени ; на фиг, 10-12 - схема процесса окончательной формовки трубной заготовки; на фиг, 13 - схема усилий, действующих на трубную заготовку в момент ее окончательной формовки.

Матрица штампа содержит рабочую поверхность 1, опорные поверхности 2 и пазы 3, Пазы получаютс  расточкой с той же оси, что и рабоча  поверхность , но рйдиусом R, большим R на глубину паза, В этом случае глубина паза одинакова на всем его прот жении . Ширина пазов t беретс  равной 2-5 толщинам деформируемого листа, а отнощение суммарной площади рабочей поверхности матрицы п Е и пазов

7. количество пазов; Г - ширина участков рабочей профилированной поверхности; п, - количество этих участков,

Размеры матрицы Б, Н и L, расположение крепежных отверстий определ ютс  диаметром формуемого издели , конструкцией пресса и другими технологическими и конструктивными факторами .

Матрица, изображенна  на фиг, 4-6 имеет те же размеры, что и матрица на фиг. 1-3, но глубина пазов 3 уменьшаетс  у опорных поверхностей 2 до нул , До стигаетс  это тем, что расточка пазов ведетс  тем же радиусом , что и рабочей поверхности 1, но из центра, смещенного вниз на ве- ;п1чину ( мм, В этом случае (фиг, 4 и 5) у опорных поверхностей

2 глубина пазов приближаетс  к нулю, а на ширине о они отсутствуют. Дл  подвода  шдкости от источника давлени  (не показан) служит канал 4,

Канавки 5 предназначены дл  соединени  пазов 3 между собой.

Согласно варианту выполнени  матрицы с подводом жидкости высокого давлени  (фиг,- 7-9) пазы 3 выполн ютс 

радиусом Rg, меньшим R, из центра, смещенного вниз на величину S и в стороу на Радиус R и смещени  6 и с9 выбираютс  такими, чтобы оставалс  участок рабочей поверхности 1

5 У опорных площадок 2, не имеющий пазов . Участок без пазов в нижней части матриц необходим тогда, когда предварительно отформованна  заготовка 6 (фиг, 10) вдвигаетс  в матрицу вдоль

0 ее-продольной оси. Между собой пазы соедин .отс  канавками 5,

В процессе окончательной формовки трубной заготовки (фиг, 10-12) предварительно отформованна  заготовка 6

5 (фиг, 10) вводитс  в матрицу штампа, удержива сь в вертикальном положении пресс-щтемпелем 7,

Схема усилий, действующих на трубную заготовку в момент ее окончательной формовки, показана на фиг„ 13,

0

5

0

45

50

55

Рабочее усилие Р , приложенное к продольной кромке заготовки,создает между наружной поверхностью листа и рабочей поверхностью матрицы штампа контактные давлени  q. Например, при рабочем усилии пресса 20000 тс, длине заготовки 12 м и диаметре трубы 1020 мм контактные давлени  кгс/см,

Герметичнос.ть создаетс  за счет наличи  участков рабочей поверхности, не имеющих пазов, шириной & (фиг, 4), к которым заготовка прижимаетс  усилием q, Ввиду скоротечности процесса (0,5-1,5 с) негерметичность, св занна  с частотой обработки поверхностей листа и матрицы, не имеет значени .

Матрица работает следующим образом. На рабочую профилированную поверхность матрицы подают предназначенную дл  окончательной формовки заготовку 6 формовки. Траверса пресса с закрепленным на ней пресс-штемпелем 7 опускаетс  вниз, пресс-штемпель начинает прижимать лист к рабочей профилированной поверхности и пластически деформировать его. Рабочий ход траверсы заканчиваетс  после смыкани 

3

опорных поверхностей матрицы и пресс штемпел . При этом наружна  поверх- носгь отформованного издели  остаетс  гладкой и повтор ет рабочую профилированную поверхность. Использование пазов позвол ет на 40-60% увеличить контактные давлени  между деформируемым листом и рабочей профилированной поверхностью матрицы и благодар  этому снизить коэффициент трени  на 15%. Таким образом, без увеличени  усили  пресса можно расширит его технологические возможности и формовать листы, толщина которых на , превышает максимально допустимую дл  обычной матрицы, или листы с более высоким пределом текучести.

Кроме того, обеспечиваетс .более равномерна  пластическа  деформаци  листа, исключаетс  искривление кромок полуцилиндрических заготовок, что при последующей сварке увеличивает выход годного и повышает качество издели . Наибольша  эффективность достигаетс  при использовании конструкции матрицы, показанной на фиг, 4-9. В этом случае после зажима пресс-штемпелем 7 заготовки 6 в замкнутые полости пазов 3 через отверсти  4 под давлением 50-100 бар подаетс  жидкость. После смыкани  пресс-штемпел  с опорными поверхност ми матрицы давление в полост х пазов снижаетс  до атмосферного. Благодар  подаче жидкости высокого давлени  в пазы удаетс  снизить технологически необходимое усилие формовки на 25%.

На лабораторном прессе проведены испытани  матрицы с подачей жидкости

40

н без нее. При этом ширина пазов варьировалась от 1 до 8 толщин деформируемого листа, а соотношение площади рабочей поверхности матрицы и суммарной площади пазов - от 0,25 до 4, Экспер11менты показывают, что при соотношении от 0,7 до 4 наблюдаетс  сниже сие трени  без ухудшени  наружной поверхности формуемого издели . При эт...м наиболее интенсивное снижение наблюдаетс  при отношении площадей 4, коэффициент трени  снижаетс  на 5%, при 1,5 - на 14-16%, при 0,7 - на 18%. Соотношение меньше 0,7 приводит к ухудшению наружной поверхности формуемых изделий, по влению вм тин.

Изменение ширины пазов показывает, что при их суммарной площади, не .превышающей 0,7 общей площади, увеличение ширины пазов до 5 толщин листа не приводит к заметному ухудшению качества наружной поверхности. Дальнейшее увеличение ширины пазов приводит к по влению вм тин. Выполнение пазов шириной менее двух толщин листа нецелесообразно, так как неоправданно усложн ет изготовление матрицы.

Использование изобретени  позволит формовать трубы из более прочных труднодеформируемых стальных листов, а также из стальных листов большей толщины. При одинаковых толщинах листов и их механических характеристиках снижаетс  необходимое усилие формовки, т.е. снижаютс  затраты энергии на окончательную формовку полуцилиндров.

/

Фиг. 2

-х

(Л

W2.J

/1 источн1{ку

.5

Фиг. 6

Фuz.8

.,...„.. ....

ФигЛО

.Л

7777/.

Фиг. / J

ФыгМ

вниипи

Заказ 2020/8

Тираж 783

Подписное

П дсГтТТ олиграф. Тфед-ёТг.: Ужгород, ул. Проектна , 4

Тираж 783

Подписное

: Ужгород, ул. Проектна , 4

Claims (2)

1. МАТРИЦА ШТАМПА ДЛЯ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ФОРМОВКИ ПОЛУЦИЛИНДРОВ из предварительно согнутой заготовки, имеющая цилиндрическую форму рабо чей поверхности с пазами и опорные поверхности, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергоемкости путем снижения необходимого усилия формовки, пазы на рабочей цилиндрической поверхности выполнены в окружном направлении, их протяженность равна развернутой длине этой поверхности, а отношение общей площади рабочей поверхности матрицы к площади, занимаемой пазами, составляет 0,7-1,5.

2. Матрица по п.1, отличающаяся тем, что глубина пазов вблизи опорных поверхностей равна нулю, а полость пазов связана с источником жидкости под давлением.

Фиг.1

1 12