SU580050A1

SU580050A1 - Die set for ultrasonic stamping

Info

Publication number: SU580050A1
Application number: SU7602371604A
Authority: SU
Inventors: Александр Михайлович Григорьев
Original assignee: Физико-технический институт Академии наук Белорусской ССР
Priority date: 1976-06-10
Filing date: 1976-06-10
Publication date: 1977-11-15

Description

поочередным изменением видов креплени вдоль каждой стенки наза, а матрица вынолнена идентично пуансону.alternately changing the types of fastening along each wall of the naz, and the matrix is made identical to the punch.

На фнг. 1 показана нижн илита нредлагаемого штампа с матрицей и преобразователем ультразвуковых колебаний (верхн плита не показана); на фиг. 2 - распределение ультразвуковых колебаний на стоиорах треугольников , образующих рабочую фигуру штампа.On fng. 1 shows a bottom die of a preferred punch with a matrix and a transducer of ultrasonic vibrations (the upper plate is not shown); in fig. 2 - distribution of ultrasonic vibrations on the stoiors of triangles forming the working figure of the stamp.

На нижней илите 1 штампа установлен преобразователь 2 ультразвуковых колебаний, соединенный с матрицей, выполненной в виде пр мой трехгранной призмы, состо щей из набора пластин 3 и 4 в форме равносторонних треугольников, установленных вершиной к преобразователю и соединенных с ним поочередно одной стороной по всей новерхиости, а другой - точками, соответствующими нулевому значению амплитуды колебаний волн. Длины сторон треугольников кратпы нечетному числу длин полуволн, распростран ющихс в них от преобразовател .A transducer 2 of ultrasonic vibrations, connected to a matrix made in the form of a straight triangular prism, consists of a set of plates 3 and 4 in the form of equilateral triangles, installed by the top of the converter and connected to it alternately by one side along the whole surface and the other - points corresponding to the zero value of the amplitude of oscillations of the waves. The lengths of the sides of the triangles are cracks of an odd number of half-wavelengths extending into them from the transducer.

Штамп работает следующим образом. Заготовку (на чертеже не показана) устанавливают в матрице с гравюрой, выполненной в материале пластин 3 и 4. Включают ультразвуковой генератор и в матрице возникают ультразвуковые колебани с длиной волны л (см. фиг. 2). Преобразователь 2 в зависимости от технологического назначени щтампа может быть выполнен из одного или нескольких магнитострикционных излучателей. Дл уменьшени потерь на контактное трение между пластинками их соедин ют в призму путем пайкп по периметру.The stamp works as follows. The blank (not shown) is mounted in a matrix with an engraving made in the material of the plates 3 and 4. An ultrasonic generator is turned on and ultrasonic oscillations with a wavelength l occur in the matrix (see Fig. 2). The converter 2, depending on the technological purpose, can be made of one or several magnetostrictive radiators. To reduce the contact friction losses between the plates, they are joined into a prism by means of a pycp along the perimeter.

Ультразвуковые колебани от стороны треугольной пластины, соединенной по всей поверхности с преобразователем, распростран ютс по стороне, образующей гравюру, и стороне , соединенной с преобразователем в точках , соответствующих нулевому значению амплитуды колебаний волн, что увеличивает жесткость системы и допустимые нагрузки при щтамповке. Длины сторон треугольника кратны нечетному числу полуволн, распростран емых в них преобразователем ультразвуковых колебаний, поэтому иа стороне, образующей рабочую фигуру, в ее начале и конце всегда будут противоположные по знаку деформации . Соответственно, при поочередном соедипении пластин с преобразователем поUltrasonic vibrations from the side of a triangular plate connected across the surface to the transducer propagate along the side forming the engraving and the side connected to the transducer at points corresponding to zero amplitude of wave oscillations, which increases the rigidity of the system and the permissible loads during stamping. The lengths of the sides of the triangle are multiples of the odd number of half-waves distributed by the ultrasound transducer in them, therefore, on the side forming the working figure, at its beginning and end there will always be opposite signs of deformation. Accordingly, by alternately connecting the plates with the converter by

всей поверхности и в точках с нулевым значением амплитуды колебаний, деформации в двух соседних зонах, расположенных па сторонах треугольников, образующих рабочую фигуру штампа, будут всегда противоположны по знаку. Таким образом, подбором толщины треугольников, частотой колебаиий (длиной стороны) можно получить технологически требуемую степень локализации деформаций на рабочей фигу)с пггампа с направлением колебаний под углом к плоскости гравюры . Предлагаема конструкци штампа позвол ет получить в направлении соединени пластин между собой необходимую длину волны ультразвуковых колебаний, что повышает степень сдвиговых микродеформадий, значительно уменьшает контактное трение материала заготовки о поверхность гравюры и новьпиает качество изготавливаемых деталей.the entire surface and at points with a zero value of the amplitude of oscillations, deformations in two adjacent zones located on the sides of the triangles forming the working figure of the stamp will always be opposite in sign. Thus, by selecting the thickness of the triangles, the oscillation frequency (length of the side), the technologically required degree of localization of deformations on the working figure can be obtained from pggampa with the direction of oscillations at an angle to the plane of engraving. The proposed punch design allows obtaining the required wavelength of ultrasonic vibrations in the direction of the interconnection of the plates, which increases the degree of shear microdeformations, significantly reduces the contact friction of the workpiece material on the engraving surface and improves the quality of the parts produced.

Фор м у л а и 3 о б р е т е н и Form m l l a and 3 o b e t e n i

Штамп дл ультразвуковой штамповки, содержащий верхнюю и нижнюю плиты со смонтированными на них соответственно пуансоном и матрицей, снабженными индивидуальными преобразовател ми ультразвуковых колебаний, отличающийс тем, что, с целью иовышепи качества изготавливаемых деталей, каждый преобразователь ультразвуковых колебаний выполнен в виде корпуса с треугольным пазом вдоль продольной оси, обращенным вершиной к его основанию, нуансон выполнен в виде трехгранной призмы , состо щей из набора пластин в форме равносторонних треугольников с длиной стороны кратной нечетному числу длин полуволн преобразовател ультразвуковых колебаний, при этом пластины прикреплены к боковым стенкам паза корпуса, кажда с одной стороны всей поверхностью, а с другой - в точках, соответствующих нулевому значению амплитуды колебаний волн с поочередным изменением видов креплени вдоль каждой стенки паза, а матрица выполнена идентично пуансону .An ultrasonic stamping punch containing upper and lower plates with a punch and a die mounted on them, equipped with individual transducers of ultrasonic vibrations, characterized in that, in order to improve the quality of the parts produced, each transducer of ultrasonic vibrations is made in the form of a housing with a triangular groove along The longitudinal axis, which faces its base to its base, is made in the form of a triangular prism consisting of a set of plates in the form of equilateral triangles. Flags with side lengths are a multiple of an odd number of half-wavelengths of the ultrasound transducer, while the plates are attached to the side walls of the housing groove, each with the entire surface on one side and at the points corresponding to the zero value of the oscillation amplitude of the waves along with each other the walls of the groove, and the matrix is made identical to the punch.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination

1.Авторское свидетельство СССР .0489577, кл. В 21J 13/02, 1973.1. Author's certificate of the USSR .0489577, cl. B 21J 13/02, 1973.

2.Севердеико В. П. и др. Обработка металлов давлением с ультразвуком, Минск, 1973, с. 84, рис. 27в.2. Severdeiko, V.P., et al. Metal Forming with Ultrasound, Minsk, 1973, p. 84, fig. 27c.