SU1465153A1 - Штамп дл выт жки с противодавлением - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, в частности к Е1тампам дл  выт жки с противодавлением . Цель изобретени  - повьше- ние точности выт гиваемых изделий путем предотвращени  уменьшени  диаметра пуансона под действием противодавлени  рабочей жидкости. Штамп содержит матрицу, пуансон и приждм. Пуансон выполнен с полостью в форме усеченного конуса с большим диаметром со стороны рабочего торца. Полость заполнена жидкостью, наход щейс  под давлением. Величина противодавлени  рабочей жидкости расходуетс  только на нейтрализацию раст гивающих напр жений в стенках стакана , вызванных избыточным давлением жидкости во внутренней полости. Тем самым повьшгаетс  точность внутреннего диаметра штампуемьк деталей и. снижаетс  усилие съема детали с пуансона. 2 ил. с СО

Description

1

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

Цель изобретени  - повьшение точности выт гиваемых издел иц путем предотвращени  уменьшени  диаметра пуансона под действием противодавлени  рабочей жидкости.

На фиг. 1 изображен штамп, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 - фрагмент пуансона (в увеличенном масштабе).

Штамп содержит верхнюю плиту 1 (фиг. 1), несущую пуансон, который состоит из корпуса 2 (фиг. 2), уплотнени  3, рабочей части в виде стакана 4 с внутренней полостью 5, заполненной жидкостью под избыточным давлением, в форме усеченного кону-

t

са с углом при вершине с/, сообщенной через штуцер б и трубопровод 7 с на- срсом (не показан). Штамп также содержит промежуточную плиту 8 с жестко св занным с ней прижимом 9, нижнюю плиту 10, на которой жестко закреплена матрица 11 с фиксатором 12. ;Рабоча  полость 13 матрицы 11 заполнена жидкостью, внутри которой размещен подпружиненньш пружиной 14 выталкиватель 15, На зеркале матрицы .11 расположена кольцева  канавка 16, котора  сообщена через трубопроводы 17.и 18 с маслосборником (не показан ) .

Позицией 19 обозначена готова  деталь .

Штамп работает следующим образом.

Перед началом процесса выт жки во внутреннюю полость 5 стакана 4

4

О5

ел ел

00

принудительно через трубопровод 7 и штуцер 6 подают под избыточным давлением жидкость, например индустриальное масло или воду. Величина избыточного давлени  жидкости, подаваемого во внутреннюю полость 5 стакана 4, определ етс  наличием в рабочей полости 13 матрицы 11 в процессе выт жки противодавлени  рабочей жидкости, по нормали действующего через заготовку (не показана) на поверхность стакана 4 и сжимающего последний. Эгпора противодавлени  жидкости в рабочей полости 13 матрицы 11 измен етс  от максимз а у дна штампуемой детали до атмосферного у фланца детали. Под действием про- тиводйвлени  рабочей жидкости, возникающего в рабочей полости 13 матри цы 11, в стенках стакана 4 возникают сжимающие напр жени . Под действием этих напр жений наружный диаметр dp стакана 4 уменьшаетс  на ве

личину упругих деформаций, вызванных сжимающими напр жени ми.

При подаче под избыточным давлением жидкости во внутреннюю полости 5 стакана 4 в стенках его возникают упругие деформации раст жени . Величина избыточного давлени  жидкости , подаваемого во вг-тутреннюю полость 5 стакана 4, рассчитываетс  исход  из величины упругих деформаций .и у стенок стакана 4, созданных в последнем действием противодавлени  рабочей жидкости в рабочей полости 13 матрицы 11. Характер эпюры этих упругих деформаций по высоте стакана должен соответствовать характеру эпюры противодавлени  рабочей жидкости, действующего на стакан 4 в рабочей полости 13 матрицы 11. По закону Паскал  давление жидкости в закрытой полости передаетс  всем точкам стенок полости по всем направлени м одинаково. Так как толщина стенок стакана 4 измен етс  по линейному закону , то при одинаковом давлений. - жидкости во внутренней полости 5 с гакана 4 упругие деформации стенок его будут обратно цропорциональны толщине этих стенок. Величина упругих деформаций стенок стакана 4 будет при этом соответствовать эпюре распределени  раст гивающих напр жений по высоте стакана 4 под дейст- вием избыточного давлени  жидкости, создаваемого во внутренней полости

0

д

5

5

5. Эпюра раст гивающих напр жений в стакане 4 будет иметь треугольный вид в соответствии с изменением толщины стенок стакана 4.

После того, как во внутреннюю полость 5 стакана 4 была подана под избыточным давлением жидкость, на зеркало матрицы 11 в фиксаторо12 ук-. ладывают плоскую заготовку и прижимают ее прижимом 9, Далее сообщают движение верхней плите 1 с закрепленным на ней корпусом 2 пуансона и стаканом 4. При рабочем ходе пуансона заготовка выт гиваетс  в полую деталь 19. Пуансон при своем движении через заготовку передает движение рабочей жидкости, наход щейс  в рабочей полости 13 матрицы 11, и по мере опускани  вытесн ет рабочую жидкость из рабочей полости 13 матрицы 11.

При обратном ходе пуансона готова  деталь 19 снимаетс  со стакана 4 прижимом 9 и остаетс  в рабочей полости 13 матрицы 11. При отводе прижима 9 от матрицы 11 выт нута  деталь 19 под действием выталкивател  15 выталкиваетс  из рабочей по- Q лостй 13 матрицы 11.

Наличие противодавлени  рабочей жидкости в рабочей полости 13 матрицы 11 приводит к созданию в стакане 4 в радиальном направлении напр жений сжати , которые, суммиру сь с напр жени ми раст жени  от избыточного давлени  жидкости на стенки внутренней полости 5 стакана 4, нейтрализуют напр жени  сжати  в последнем до нулевого значени . Так как величина избыточного давлени  жидкости во внутренней полости 5 стакана 4 подобрана соответственно величине цротиводавлени  рабочей жид- g кости, создаваемого- в рабочей полос°- ти 13 матрицы 11, упругих деформаций стакана 4 в радиальном направлений, а вследствие этого и уменьшени  внутреннего диаметра детали 19 на величину упругих деформаций в процессе выт жки не происходит. Вс  величина противодавлени  рабочей жидкости в рабочей полости 13 матрицы 11 расходуетс  только на нейтрализацию раст гивающих напр жений в стенках стакана 4, вызванных избыточным давлением жидкости во внутренней полости 5. Вследствие этого не происходит зовани  посадки с нат гом между вы5

0

0

В

т нутой деталью 19 и стаканом 4. Поэтому после окончани  процесса выт жки , деталь 19 легко снимаетс  со стакана 4. Внутри детали отсутству . ют царапины и задиры.

Величина усили  противодавлени  рабочей жидкости, создаваемого в рабочей полости 13 матрицы 11, зависит от физико-механических свойств штампуемого материала детали 19, т.е. при выт жке деталей из разных материалов величина противодавлени  рабочей жидкости будет разной. Так как величина противодавлени  рабочей жидкости в процессе выт жки деталей одного типоразмера из разных -материалов различна, то и величина упругих деформаций, завис ща  от усили  противодавлени , рабочей жидкости, тоже будет разной. Следовательно, цри использовании конструкции данного штампа дл  компенсации вли .ни  сжимающих напр жений в стакане 4 под действием противодавлени  рабочей жидкости , создаваемого в рабочей полости 13 матрицы 11, дл  каждого вида материала штампуемой детали необходимо создавать строго определенное по значению избыточное давление жидкости во внутренней полости 5 стакана 4. .

При выт жке деталей одного типо .размера не менее пластичных материалов величина упругих деформаций будет больше по.сравнению с упругими деформаци ми дл  деталей из более пластичных материалов. Так как в первом случае величина нат га между деталью 19 и стаканом 4 будет больше , чем во втором, то дл  компенсации упругих деформаций пуансона ве- личина избыточного давлени  жидкости , создаваемого во внутренней покана жидкости под избыточным давлением в стенках стакана создаютс  напр жени  раст жени . Раст гивающие напр жени  компенсируют вли ние сжимающих напр жений в стенках стакана обусловленных действием противодавлени  рабочей жидкости, которое создаетс  в полости матрицы при выт жк(г 10 Величина избыточного давлени  жидкости во внутренней полости стакана подбираетс  соответственно величине противодавлени  рабочей жидкости в полости матрицы. Упругих деформаций t5 стакана в радиальном направлении, а вследствие этого и уменьшени  внутреннего диаметра детали dg на вег личину упругих деформаций, и образовани  посадки с нат гом детали со 2Q стаканом в процессе выт жки не проис ходит. Вс  величина противодавлени  рабочей жидкости расходуетс  толь- ,ко на нейтрализацию раст гивающих напр жений в стенках стакана, выз- 25 ванных избыточным давлением жидкости во внутренней полости. Тем самым по- выщаетс  точность внутреннего диаметра штампуемых деталей и снижаетс  усилие съема детали с пуансона, что 30 ведет к повьшению качества внутренней поверхности готовой детали. Так как деталь снимаетс  со стакана, то на внутренней ее поверхности отсутствуют задиры и царапины.

35

40

Claims (1)

1. Формула изобретени  Штамп дл  выт жки с противодавлением , содержащий соосно установленные матрицу и пуансон, коаксиально которому расположен прижим, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности выт гиваемых деталей путем предотвращени  уменьшени  диаметра пуансона под действием протилости 5 стакана 4, должна быть в пер- 5 водавлени  рабочей жидкости, пуансон вом случае больше, чем в о втором, выполнен с полостью в форме усечен- Принципиальным отличием данного, ного конуСа с большим диаметром со штампа от известного  вл етс  то, что стороны рабочего торца, заполненной при подаче во внутреннюю полос ть ста- жидкостью, наход щейс  под давлением.

   кана жидкости под избыточным давлением в стенках стакана создаютс  напр жени  раст жени . Раст гивающие напр жени  компенсируют вли ние сжимающих напр жений в стенках стакана, обусловленных действием противодавлени  рабочей жидкости, которое создаетс  в полости матрицы при выт жк(г. 0 Величина избыточного давлени  жидкости во внутренней полости стакана подбираетс  соответственно величине противодавлени  рабочей жидкости в полости матрицы. Упругих деформаций 5 стакана в радиальном направлении, а вследствие этого и уменьшени  внутреннего диаметра детали dg на вег личину упругих деформаций, и образовани  посадки с нат гом детали со Q стаканом в процессе выт жки не происходит . Вс  величина противодавлени  рабочей жидкости расходуетс  толь- ,ко на нейтрализацию раст гивающих напр жений в стенках стакана, выз- 5 ванных избыточным давлением жидкости во внутренней полости. Тем самым по- выщаетс  точность внутреннего диаметра штампуемых деталей и снижаетс  усилие съема детали с пуансона, что 0 ведет к повьшению качества внутренней поверхности готовой детали. Так как деталь снимаетс  со стакана, то на внутренней ее поверхности отсутствуют задиры и царапины.

   35

   40

   Формула изобретени  Штамп дл  выт жки с противодавлением , содержащий соосно установленны матрицу и пуансон, коаксиально которому расположен прижим, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности выт гиваемых деталей путем предотвращени  уменьшени  диаметра пуансона под действием проти 5 водавлени  рабочей жидкости, пуансон выполнен с полостью в форме усечен- ного конуСа с большим диаметром со стороны рабочего торца, заполненной жидкостью, наход щейс  под давлением.

   фиг.2