SU1741952A1

SU1741952A1 - Штамп дл вырубки - пробивки

Info

Publication number: SU1741952A1
Application number: SU904780788A
Authority: SU
Inventors: Николай Александрович Ефимов; Юрий Васильевич Федотов; Виктор Ефимович Кравченко; Александр Владимирович Порядин; Константин Васильевич Козлов
Original assignee: Завод "Прогресс"; Самарский авиационный институт
Priority date: 1990-01-09
Filing date: 1990-01-09
Publication date: 1992-06-23

Abstract

Использование: при листовой штамповке дл разделительных операций. Сущность изобретени : штамп содержит эластичный инструмент в виде пластины с размерами по толщине, выбираемыми в зависимости от размеров ее основани . Штамп содержит верхнюю литу (П) 1 с частично заглубленной в нее эластичной пластиной (ЭП) 2. На нижней П 5 установлен жесткий разделительный инструмент 4. Выступающа из П 1 часть ЭП 2 выполнена равномерно сужающейс к инструменту 4. Обща толщина ЭП 2 равна (0,08-0,1) диаметра круга, равновеликого по площади большему основанию пластины, а высота выступающей части ЭП 2 равна (0,03-0,043) того же диаметр-а. По одному варианту выступающа часть ЭП 2 выполнена в виде усеченного кругового конуса , а по другому варианту - в виде усеченной пирамиды. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для вырубки-пробивки деталей из листового материала эластичной средой, и может использоваться в различных отраслях машиностроения и самолетостроения.

Известен штамп, содержащий эластичную пластину-матрицу, частично заключенную в контейнер, вырубной инструмент (пуансоны, выполненные с наклонными торцами, способствующими предотвращению вытекания эластичной пластины из контейнера) и технологическую плиту. Он предназначен для выполнения разделительных операций над листовыми материалами толщиной преимущественно до 1 мм. так как при локальном деформировании эластичной среды в полуоткрытом объеме пуансонами с наклонными торцами нельзя достигнуть высоких рабочих давлений и предотвратить вытекание эластичной пластины-матрицы за пределы полости контейнера и, следовательно, ее разрушение.

Известен штамп для вырубки-пробивки, содержащий в одной части жесткий инструмент для вырубки-пробивки, а в другой части - контейнер и пластину из полиуретана, часть которой 'заключена в контейнер, а другая, выступающая из него, часть выполнена равномерно сужающейся в сторону жесткого инструмента. Данный штамп применяется для вырубки деталей из полосы толщиной менее 0,3 мм ( д^акс =50-100 МПа), так как данное конструктивное исполнение не позволяет создать более высокие рабочие давления и производить вырубку деталей из больших по толщине металлов.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет повышения давления эластичной пластины.

Указанная цель достигается тем, что в штампе для вырубки-пробивки, содержащей в одной части жесткий инструмент для вырубки-пробивки, а в другой части - контейнер и пластину из полиуретана, часть которой заключена в контейнер, а другая, выступающая из него, часть выполнена равномерно сужающейся в сторону жесткого инструмента, размер пластины в направлении. параллельном оси давления, выполнен равным (0,08-0,1) диаметра круга, равновеликого по площади большему основанию пластины, а размер выступающей из контейнера части пластины в то же направлении выполнен равным (0,03-0.04) того же диаметра. Хроме того, выступающая часть пластины выполнена в виде усеченного кругового конуса или усеченной пирамиды.

На фиг.1 изображен предлагаемый штамп в исходном положении, общий вид; на фиг.2 - технологическая плита с вырубным шаблоном, вид сверху.

Штамп для вырубки-пробивки содержит контейнер 1 с частично заключенной в нем полиуретановой пластиной 2, которая выполнена толщиной, равной H₃=(0,08-0,1)D3, а ее выступающая часть - высотой, равной h э =(0,03-0,04)D₃ от диаметра круга, равновеликого по площади большему основанию эластичной пластины, так как при большей высоте выступания и большей толщине полиуретановая пластина вследствие малой жесткости не позволяет создать высокое рабочее давление при максимальной деформации выступающей части на h_maKc==50% по высоте, а при меньшей высоте выступания и меньшей толщине полиуретановая пластина сильно растрескивается и выкрашивается по режущим кромкам вырубного шаблона, что отрицательно сказывается на ее стойкости. Выступающая часть эластичной пластины деформируется при штамповке на максимальную деформацию Ь_Макс-(4050)%, так как при большей деформации эластичная пластина сильно выкрашивается, что отрицательно сказывается на ее стойкости, а при меньшей - не создаются высокие давления. Выступающая часть выполнена равномерно сужающейся в сторону жесткого инструмента - вырубного шаблона 4. При этом размеры меньшего основания выступающей части определяются из условия постоянства объема выступающей части эластичной пластины до деформирования и при деформировании в процессе штамповки и невытекания ее за пределы размеров полости контейнера в плане, в частности для усеченного кругового прямого конуса и усеченной прямой четырехугольной пирамиды диаметр и стороны меньшего основания определяются по формулам: для усеченного кругового прямого конуса d=D[2 (1-Ьмакс)—1], а для усеченной прямой четырехугольной пирамиды _ а-Ь=А-В (1-бмакс), где hмакс--= —- максимальная отноп сительная деформация по высоте выступающей части эластичной пластины;

D; А; В - размеры полости контейнера.

Такое исполнение выступающей части эластичной пластины предотвращает вытекание ее за пределы полости контейнера и, следовательно, способствует созданию высоких давлений вследствие минимального увеличения площади эластичной пластины 2 и технологической плиты 5 в процессе штамповки.

Вырубной шаблон 4 установлен в углублении технологической плиты 5, в которой выполнен паз под заготовку 3 (ленту или полосу).

Устройство работает следующим образом.

На вырубной шаблон 4 укладывается заготовка 3. При опускании траверсы пресса (не показана) выступающая часть эластичной пластины 2 сжимается, упираясь в технологическую плиту 5. За счет жесткости эластичной пластины 2, обусловленной предложенным конструктивным исполнением, в эластичной среде создается высокое давление, которое производит деформацию заготовки 3 и разделение ее по режущим кромкам вырубного шаблона 4.

Оптимальные размеры полиуретановой пластины 2 (Н_э; h₃) установлены экспериментальным путем, обоснование которых подтверждается ниже приведенными примерами.

Вырубка-пробивка деталей в предлагаемом штампе производилась полиуретановой пластиной диаметром D₃=100 мм. Выступающая из контейнера часть полиуретановой пластины была выполнена в виде усеченного кругового прямого конуса с диаметром меньшего основания d=41 мм, определенным по формуле, приведенной выше. Сжатие выступающей части полиуретановой пластины производилось на максимальную деформацию Ьмакс=50%, что обеспечивает получение высоких давлений и достаточную стойкость эластичной пластины при полуоткрытом способе штамповки.

Производилась вырубка-пробивка деталей прямоугольной формы с отверстиями диаметром 8 мм из листового материала марки АМгбМ ( иь =30 кг/мм²; дю =24%) толщиной S=2 мм. Результаты экспериментов разделены по примерам и представлены в таблице. Кроме того, в каждом примере штамповалась партия деталей в 200 штук.

Производилась штамповка деталей(200 шт.) на данном шаблоне в известном штам пе с полиуретановой пластиной. Детали вырубились по внешнему контуру частично, наблюдалась недовырубка материала.

Отверстия не пробились.

Производилась вырубка-пробивка деталей в предлагаемом штампе с полиуретановыми пластинами, выступающая часть которых была выполнена в виде усеченной прямой четырехугольной пирамиды с основаниями в виде квадрата и прямоугольника, с предлагаемыми конструктивными параметрами (Н_э; h₃; а; Ь). Результаты были аналогичными выше приведенным примерам.

Такое конструктивное решение расширяет технологические возможности штампа за счет повышения давления штамповки до (200-250)МПа, а следовательно, расширяет диапазон толщин материалов заготовок вырубаемых деталей (до S=(1,0-1,2) мм при (7ь^ 700 МПа и до S=2 мм при Пь < 450 МПа).

Claims

Формула изобретения

1. Штамп для вырубки-пробивки, содержащий в одной части жесткий инструмент для вырубки-пробивки, а в другой части контейнер и пластину из полиуретана, часть которой заключена в контейнер,, а другая выступающая из него - часть выполнена равномерно сужающейся в сторону жесткого инструмента, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет повышения давления эластичной пластины, размер пластины в направлении, параллельном оси давления, выполнен равным 0,08-0,1 диаметра круга, равновеликого по площади большему основанию пластины, а размер выступающей из контейнера части пластины в том же направлении выполнен равным 0,03-0,04 того же диаметра.

2. Штамп по п.1,отличающийся тем, что выступающая часть эластичной пластины выполнена в виде усеченного кругового конуса.

3. Штамп по п.1,отличающийся тем, что выступающая часть эластичной пластины выполнена в виде усеченной пирамиды.

Пример , мм hg, мм \ л Р, кН * Чср .МПа Характеристика детали 1 0,08д,=8 о.озд, =3 50 I960 250 Dee детали вырубились и пробились все отверстия. При осмотре полиуретановой пластины повреждений (глубоких трещин, выкрашивания) обнаружено не было. 2 0,07Д_д=7 о,озд,=з I960 250 Все детали вырубились и пробились все отверстия, но после.штамповки всей партии деталей наблюдалось глубокое растрескивание и выкрашивание полиуретановой пластины, что выразилось в отслоении локальных участков полиуретана. Это делает неприемлемым использова кие эластичных пластин толщиной Hj =0,07Д$ · 3 0,14,=10 0,04Д,=4 50 1650 210 Все детали вырубились и пробились все отверстия. При осмотре полиуретановой пластины повреждений (глубоких трещин, выкрашивания) обнаружено не было. 4 0,114,=11 0,04Д,=4 50 975 124 Детали вырубились по внешнему контуру частично, наблюдалась недовырубка материала. Отверстия не пробились. Это делает неприемлемым использование эластичных пластин толщиной н₉=о,пд₉. 5 0,08д_э=8 0,=2 I960 250 Dee детали вырубились и пробились все отверстия. Но после штамповки всей партии деталей наблюдалось глубокое растрескивание и выкрашивание полиуретановой пластины, что делает неприемлемым использование эластичных пластин с высотой выступления =0,02Дм. , 6 0,1Д, = 10 0,05Д₉=5 50 1100 140 .Все детали вырубились по контуру, но отверстия не пробились. Это делает неприемлемым использование эластичных пластин с высотой выступающей части =0,05Др