SU1444032A1 - Штамп дл выт жки - Google Patents

Description

&0 fO

Изобретение касаетс  обработки металлов давлением и относитс  к штампам дл  выт жки,.

Цель изобретени  - улучшение ус- с ловий эксплуатации штампа путем упрощени  ориентации датчиков при их установке ,

На фиг.I изображен штамп дл  выт жки С принудительным утонением, fo продольный разрез; на фиг,2 - разрез А-А на фиг,1; на фиг,3 - штамп при использовании дл  выт жки с про- : тиводавлением без прижима, продольный разрез; на фиг,4 - то же, при J5 использовании дл  выт жки с проти о- давлением с прижимом.

Штамп содержит пуансон, состо щий из корпуса 1 и вставки 2, соединенной с корпусом 1, например, посред- 20 ством резьбы. Вставка 2 выполнена в виде стакана такой высоты Н, что заведомо превышает максимальную высоту штампуемого издели  3. Во вставке 2 установлены упругие элементы, выпол- 25 ненные в виде пластин 4. с выпуклыми торцами, на которых жестко закреплены датчики, например, приклеены тен- зодатчики 5. Пластины 4 установлены в контакте с боковой ловерхностью 30 осевого углублени  пуансона (с нат гом ) в диаметральной плоскости пуансона равномерно по всей высоте уг- тублени  вставки 2,

, В осевом углублении Пуансона раз- U, мещен узел установки тензодатчиког 5,, выполненный в виде фиксаторов 6 и 7 с поперечным сечением в форме сегмента , изготовленных из войлока или м гкой резины и установленных в осе- Q BOM углублении пуансона с диаметральным зазором, в котором один над другим расположены упругие элементы (пластины 4).

Фиксатор 6 имеет паз 8, в котором дз расположены выводы тензодатчиков 5, Вьюоды тензодатчиков 5 прот нуты через паз 8 фиксатора 7 и отверстие 9, вьтоленное в корпусе 1 пуансона и соединены с регистрирующим прибором, Q например, осциллографом (не показан), Штамп содержит также матрицу 10, Позицией 1 1 показан очаг пластической деформации.

Штамп работает следующим образом. Полую заготовку 3, надетую на вставку 2 пуансона, прот гивают через матрицу JO под действием усили  

выт жки, прикладьшаемого к пуансону прессом (не показан).

В процессе выт жки с принудительным утонением стенки усилие де(})орми- ровани  расходуетс  на формоизменение заготовки 3 в очаге 11 пластической деформации высотой h и на создание усили  на донную часть выт гиваемого издели  3, За счет удлинени  заготовки 3 при утонении она скользит вверх по вставке 2 в очаге П деформации . Сжимающие напр жени  Gg , действующие в очаге 1 пластической деформации , направлены по нормали к поверхност м матрицы 0 и вставки 2, Они уравновешиваютс  раст гивающими напр жени ми в матрице 10 и сжимающими - во йставке 2, Напр жение, действующее на вставку 2 со стороны заготовки 3, стремитс  сжать вставку 2, Сжатие вставки 2 приводит к деформации ее в радиальном направлении. Это сжатие воспринимают пластины 4, которые установлены с нат гом и имеют точечный контакт со стенками осевого углублени  вставки 2, Линейную деформацию пластин 4 зафиксируют тен- зодатчики 5, рабочие части которых расположены в диаметральной плоскости вставки 2, Чем больше будет величина напр жени  ffg , тем на большую величину будет сжата вставка 2 и пластины 4, тем большую велич ину сигнала с тензодатчиков 5 зафиксирует осциллограф. Величину сигнала с тензодатчиков 5 осциллограф будет фиксировать непрерывно по ходу всего процесса выт жки с утонением, так как тензодатчики 5 установлены во всей высоте вставки 2,а высота Н вставки 2 заведомо превьшает максимальную высоту штампуемого издели  3, Это позвол ет определить сжимающие напр жени ,, действующие на вставку 2 со стороны заготовки 3, в любой момент выт жки с утонением.

Зна  величину сжимающих напр же- - НИИ Оа ) действующих на пуансон в очаге пластической деформации, определ ют силу трени , действующую между пуансоном и заготовкой 3, по формуле

. Р,р -S-jU

где ju - коэффициент трени  между материалами детали и пуансона (определ етс  по справочникам);

GTe наружный диаметр пунсона; высота очага пластической деформации, примъкающего к пуансону (определ етс  из геометрии или непосредственным замером на выт нутом изделии); величина сжимающих напр жений , действующих на пу- ансон в очаге пластической деформации, замеренна  с помощью данного штампа. По величине сил трени  между заготовкой 3 и пуансоном оценивают вли - кие на эту силу различных смазок, и, тем самым, определ ют вли ние указанных сил трени  на величину напр жений в опасном сечении заготовки 3 и выбирают оптимальные режимы выт жки, позвол ющие увеличить высоту штампуе- мых деталей 3.

Аналогично щтамп используетс  дл  выт жки г противодавлением без при жима заготовки (фиг.3) и с прижимом заготовки (фиг.4),

В этом случае действие сжимающих напр жений б а со стороны заготовки 3 на вставку 2 обусловлено тем, что они возникают под действием давлени  жидкости в полости матрицы и выт жном зазоре. При этом, в отличие от выт деки с утонением, сжимающие напр жени  со стороны заготовки 3 действуют на вставку 2 по всей высоте I прот нутой части издели  3.

Сжимающие-напр жени  (jg направлены по нормали к поверхности вставки 2. Они уравновешиваютс  сжимающи- ми напр жени ми, действующими во вставке 2. Напр жени , действующие со стороны заготовки 3 на вставку 2, стрем тс  сжать последнюю по всей высоте h прот нутой части издели . При сжатии вставки 2 в пределах упругих деформаций уменьшаетс  ее диаметр d, т.е. сжатие вставки 2 приводит к деформации ее в радиальном направлении. Радиальное сжатие вставки 2 преобразуетс  в линейную деформацию пластин 4. Эту .деформацию фиксируют тензодатчики 5, рабочие чати которых расположены в диаметральном направлении. Чем больше будет величина напр жени , тем на большую величину будет сжата вставка 2, тем больше будет деформаци  пластин А и величина сигнала с тензодатчиков S,

g 0 5 0 -

5

которую зафиксирует осциллограф. Надо отметить, что величину сигнала с тензодатчиков 5 осциллограф будет фиксировать непрерывно по ходу всего процесса выт жки с противодавлением, так как тензодатчики 5 установлены по все высоте вставки 2, а высота Н вставки 2 заведомо превышает максимальную высоту штампуемого издели  3. Это позвол ет определить сжимающие напр жени , действующие на вставку 2 со стороны заготовки 3 в любой момент выт жки с противодавлением в любой-, точке вставки 2, соприк-асающей- с  с прот нутой на высоту h частью издел 1  3.

Данный щтам позвол ет определить величину сжимающих напр жений, действующих на пуансон при выт жке с утонением и выт жке с противодавлением.

При выт жке с противодавлением величина силы трени , действующей между пуансоном и заготовкой, определ етс  по формуле

0

5

5

n 0

5

ITjU GQ 1 fUH d

где /u и d - те же величины, что

и в предыдущей формуле; h - высота прот нутой час , ти издели ; Of) - величина сжимающих напр жений , действующих на пуансон со стороны заготовки, замеренна  с помощью данного штамца. Так как при использовании данного штампа фиксируетс  только определенна  величина сигнала с тензодатчиков 5, а не напр жени  15 и О , то дл  определени  напр жений.по величине сигнала тензодатчиков 5 используютс  известные тарировочные устройства (не показаны).

Таким образом, использование данного штампа позвол ет, по сравнению с известным, повысить качество информации о действии сжимающих напр жений со стороны заготовки, за счет исключени  погрешностей установки тензодатчиков в осевое углубление пуансона.

Кроме того, данный штамп обладает хорошей ремонтопригодностью. В случае выхода из стро  какого-либо тензодат- чика 5 замена его не вызывает трудг .ностей. Дл  замены тензодатчика 5 из вставки 2 необходимо вынуть фиксаторы 6 и 7, Затем последовательно вы имаютс , например пинцетом пластины 4 с наклеенными тензодатчиками 5, После, выемки пластины 4 с поврежденным тензодатчиком 5 производитс  его замена. Переклейка тензодатчик.а 5 на пластине 5 с соблюдением всех технологических условий не вызывает трудностей,, Сборка штампа осуществл етс  в обратном пор дке. Пласти- Ны 4 с наклеенными тензодатчиками 5 пинцетом уста:навливаютс  в осевое углубление вставки 2, Дл  предотвра- .щени  поворота пластин 4, относительно своейГ горизонтальной оси, с обеих сторон устанавливаютс  фиксаторы 6 и 7. Таким образом, при выходе из стро  одного тензодатчика 5 нет 1 необходимости производить замену всех тензодатчиков 5.

Наличие в данном штампе упругих : элементов, на которых закреплены датчики , и узла установки датчиков значительно упрощает ориентацию датчиков в радиальном направлении при их установке на пуансон, что по сравнению с известным штампом приводит к улучшению условий эксплуатации штам- па.

Кроме того, данный штамп позвол ет повысить точность определени  величины сил трени .между заготовкой и пуансоном, и более точно оценить вли ние на эту силу различных смазок и тем самым определить вли ние указанных сил трени  на величину напр жений в опас ном сечении заготовки. Применение данного штампа позвол ет быстро выбрать и применить оптимальную смазку, обеспечивающую значительную величину полезной силы трени  между пуансоном и заготовкой и, в то же врем , хорошие услови  съема издели  с пуансона.

/{ oc(4UJ}JiozpaQ:)i/

Ю

Ц)иг, 1

фиг.2.

цзиг,3

фиг. 4

f( осциллографу/ 1

Claims (1)

1. ШТАМП ДЛЯ ВЫТЯЖКИ, содержащий соосно установленные матрицу и пуансон с осевым углублением, в котором размещены датчики с рабочими частями, установленными в тангенциальном направлении, отличаю ,- щ и й с я тем, что, с целью улучшения условий эксплуатации штампа путем упрощения ориентации датчиков _ . при их установке на пуансон, он снабжен узлом установки датчиков, выполненным в виде фиксаторов с поперечным сечением в форме сегмента, установленных в осевом углублении пуансона с диаметральным зазором, и упругими элементами для крепления датчиков, выполненными в виде пластин с выпуклыми торцами, контактирующими с боковой поверхностью осевого углубления пуансона, и размещенными один над другим в зазоре между фиксаторами . а

   S (Л