SU588044A1

SU588044A1 - Apparatus for deep hydrodynamic drawing of sheet work

Info

Publication number: SU588044A1
Application number: SU762397583A
Authority: SU
Inventors: Владимир Карпович Борисевич; Григорий Кириллович Крыжный; Юрий Георгиевич Мацукин; Сергей Андреевич Полтарушников
Original assignee: Харьковский авиационный институт
Priority date: 1976-08-23
Filing date: 1976-08-23
Publication date: 1978-01-15

Description

1one

Изобретение относитс к области обработки металлов давлением и может быть использовано в авиационной, приборостроительной и других област х машиностроени .The invention relates to the field of metal forming and can be used in aviation, instrument-making and other areas of mechanical engineering.

В области интенсификации процесса глубокой выт жки из листовых заготовок путем приложени деформирующего воздействи к периферийной зоне фланца существует р д способов и устройств.In the field of intensifying the process of deep drawing from sheet blanks by applying a deforming effect to the peripheral zone of the flange, there are a number of methods and devices.

Существуют три направлени : воздействие твердым тело-м на кромку заготовки, воздействие на кромку жидкой или эластичной средой высокого давлени , а также приложение полезных сил трени к поверхности фланца.There are three directions: the impact of solid bodies on the edge of the workpiece, the impact on the edge of a high-pressure liquid or elastic medium, and the application of useful friction forces to the surface of the flange.

Известны штампы с воздействием твердого тела на кромку заготовки 1. Воздействие осуществл етс горизонтальными планками , которые в процессе выт жки сближаютс под действием рычагов, св занных с конусным копиром на пуансоне, или под действием специальных гидроцилиндров. Недостатками этих щтампов вл етс сложность их конструкции и точечный контакг в месте взаимодействи кромки заготовки и толкающего элемента, что приводит к сн тию материала .Stamps are known that exert a solid on the edge of the workpiece 1. The impact is carried out by horizontal slats, which, during drawing, approach each other under the action of levers associated with a tapered copier on the punch or under the action of special hydraulic cylinders. The disadvantages of these chips are the complexity of their design and the point contact at the place of interaction between the edges of the workpiece and the pushing element, which leads to the removal of the material.

Выт жка трением приемлема только дл тонколистового легкодеформируемого материала .Friction stretching is acceptable only for thin-sheet easily deformable material.

Известно устройство, в котором осуществл етс выт жка с подпором торца заготовки гидростатическим давлением 2.A device is known in which a drawing is carried out with a pre-pressure end of the billet by hydrostatic pressure 2.

Недостатком этого устройства вл етс сложность создани надежного уплотнени калгеры с высоким гидростатическим давлением жидкости.A disadvantage of this device is the difficulty of creating a reliable seal of calgers with high hydrostatic fluid pressure.

Известны устройства дл выт жки листовых деталей с подпором фланца гидродинамическим давлением жидкости, работающие благодар динамичности без уплотнений и позвол ющие вести процесс без принудительного утонени стенки. Одним из них вл етс устройство дл глубокой гидродинамической выт жки 3.Devices for extracting sheet parts with flange pressure support by hydrodynamic fluid pressure are known, which work due to dynamism without seals and allow the process to proceed without forced wall thinning. One of them is a device for deep hydrodynamic drawing 3.

Устройство содержит матрицу с размещенной в ней заготовкой, контейнер с относительно подвижными пуансонами, наружным сThe device contains a matrix with a blank placed in it, a container with relatively movable punches, outer with

плунжерами и внутренним, и полост ми над иуансоиами и между плунжерами и торцом заготовки, заполненными передающей средой .the plungers and the inner, and the cavities above the junction and between the plungers and the end of the workpiece, filled with a transmitting medium.

При воздействии на передающую среду иадWhen exposed to the transmission medium iad

пуансонами динамической нагрузкой происходит движение пуансонов, при этом возникает давление на центральную часть заготовки и мультиплицироваиное в несколько раз давление на ее торец, под воздействиемpunches dynamic load occurs movement of the punches, this creates pressure on the central part of the workpiece and multiplicates several times the pressure on its end, under the influence of

которых происходит процесс выт лски. Недостатком этого устройства вл етс сложность штамповки труднодеформируемых материалов. Кроме того, КПД этого устройства невысок, так как нагружение передающей среды, в том числе и в полости, прилегающей к кромке заготовки, импульспое, а это значит, что через короткий промежуток времени нагрузка снимаетс независимо от того, использовалась она дл деформации заготовки или нет, поэтому необходим интенсивный отбор энергии от сжатой жидкости и передача ее заготовке. При небольшой поверхности торца заготовки, особенно дл тонколистовых материалов, сложно осуш,ествить интенсивный отбор энергии, что и определ ет низкий КПД процесса. Целью изобретени вл етс увеличение степени выт жки п повышени КПД процесса . Поставленна цель достигаетс за счет того , что устройство снабжено разъемной обоймой , состо ш,ей из двух колец, замыкаюших заготовку, установленной в выполненное в матрице углубление и имеюшей глухие радиальиые каналы, вход шие в полость иод нлунжерами, и в которых установлены толкатели , поджатые к торцу заготовки. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в разрезе; на фиг. 2 - нижн часть обоймы с заготовкой и толкател ми. Заготовка 1 помещена между нижним кольцом 2 и верхним кольцом 3 обоймы, в которых выполнены радиальные каналы 4. В каналах наход тс толкатели 5. ОбойМа помещена в матрице 6, иа которой установлен контейнер 7 с внутренним 8 и наружным 9 пуансонами. В наружном пуансоне вмонтированы плунжеры 10. В донной части контейнера выполнена полость 11, в которую входит внутренний иуансон 8. Полость 11, полость 12 под плунжерами и полость 13 над пуансонами заполнены передаюшей средой. Дл заполнени передающей средой полости 12 служит канал 14. Подвеска наружного пуапсона 9 осуществлена с помощью упругого элемента 15, а подсоединение устройства к импульсной установке - посредством переходного кольца 16. Устройство работает следующим образом. При возмущении передающей среды в полости 13 она воздействует на пуансоны 8 и 9. Пуансон 8 создает давление в полости 11, а пуансон 9 через плунжеры 10 - в полости 12. При этом давление в полости 12 в несколько раз превышает давление в полости 11 и достигает нескольких тыс ч атмосфер, поскольку наружный пуаисоп 9 и плунжеры 10 вл ютс мультипликатором давлени . Передающа среда полости 12 воздействует на толкатели 5, а на участках между радиальными каналами 4 воздействует непосредствеппо на торец заготовки. Под действием усилий со стороны толкателей и передающей среды фланец заготовки тер ет устойчивость и течет к центру, где давлением передающей среды полости 11 направл етс в очко матрицы 6. Давление в полости 11 определ етс диаметром хвостовика внутреннего пуаисона 8, пропущенного через наружный пуансон 9. Нспользование толкателей позвол ет значительно увеличить поверхность, отбираюидую энергию от передающей среды дл деформации заготовки (в 2-5 раз). При это-м наличие давлени иа всей поверхности торца заготовки позвол ет избегать см ти материала под толкател ми при разумных размерах последних. Суммарпое воздействие иа торец заготовки жидкостью высокого давлени и толкател ми, воспринимающими давление от этой же жидкости, позвол ет еще больше интенснфицировать процесс, увеличить етепеиь выт жки и повысить КПД устройства. Применение устройства позвол ет получить издели из листовых труднодеформируемых материалов со степенью выт жки, равной 3,0 и более. Ф о р .м у л а изобретени Устройство дл глубокой гидродинамической выт жки листовых заготовок, содержащее матрицу с размещенной в ней заготовкой , контейнер с относительно подвижными пуансонами, наружным с плунжерами и внутренним, и полост ми над пуансонами и между плунжерами и торцом заготовки, заполненными передающей средой, отличаюИ1 е е с тем, что, с целью увеличени степенп выт жки и повышени КПД процесса, но снабжено разъемной обоймой, состо щей з двух колец, замыкаюших заготовку, устаовленной в выполненное в матрице углубение и имеюшей глухие радиальные канаы , вход щие в полость под плунжерами, и которых установлены толкатели, поджатые торцу заготовки. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Мищерин В. Т. «Атлас штампов. 1951, иг. 227. 2.Патент США № 3452566, кл. 72-60, 968. 3.Авторское свидетельство N° 513767, кл. 21D 26/06, 1976.which process is going on. A disadvantage of this device is the complexity of punching hard-to-deform materials. In addition, the efficiency of this device is low, since the loading of the transmission medium, including in the cavity adjacent to the edge of the workpiece, is pulsed, which means that after a short period of time the load is removed regardless of whether it was used to deform the workpiece or not. Therefore, an intensive selection of energy from the compressed fluid and its transfer to the workpiece is necessary. With a small surface of the end of the billet, especially for thin-sheet materials, it is difficult to dry, intensive energy extraction is detected, which determines the low efficiency of the process. The aim of the invention is to increase the degree of stretching and increase the efficiency of the process. This goal is achieved due to the fact that the device is equipped with a detachable yoke, consisting of two rings, closing the workpiece, installed in a recess made in the matrix and having deaf radial channels entering the cavity with iodine sliders, and in which tappets fitted to the end of the workpiece. FIG. 1 shows the proposed device in section; in fig. 2 - the lower part of the holder with the workpiece and the pushers. A blank 1 is placed between the lower ring 2 and the upper ring 3 of the cage in which radial channels 4 are made. In the channels there are pushers 5. The holder is placed in the die 6, and which has a container 7 with 8 inner and 9 outer punches. Plungers 10 are mounted in the outer punch. In the bottom part of the container there is a cavity 11, into which inner janson 8 enters. The cavity 11, the cavity 12 under the plungers and the cavity 13 above the punches are filled with a transfer medium. Channel 14 serves to fill the transmission medium of cavity 12. The outer poopson 9 is suspended by means of an elastic element 15, and the device is connected to the impulse installation by means of a transition ring 16. The device operates as follows. When the disturbance of the transmission medium in the cavity 13, it acts on the punches 8 and 9. The punch 8 creates pressure in the cavity 11, and the punch 9 through the plungers 10 in the cavity 12. In this case, the pressure in the cavity 12 several times exceeds the pressure in the cavity 11 and reaches several thousand atmospheres, since the outer pocket 9 and the plungers 10 are a pressure multiplier. The transfer medium of the cavity 12 acts on the pushers 5, and in the areas between the radial channels 4 it acts directly on the end of the workpiece. Under the action of the pushers and the transmission medium, the flange of the workpiece loses stability and flows to the center, where the pressure of the transmission medium of cavity 11 is directed to the die 6 point. The pressure in cavity 11 is determined by the diameter of the shank of the inner puaison 8 passed through the outer punch 9. The use of pushers allows to significantly increase the surface, taking away energy from the transfer medium for deformation of the workpiece (2-5 times). In this case, the presence of pressure on the entire surface of the workpiece end avoids smudging of the material under the pushers at reasonable sizes of the latter. The combined effect of the end of the preform by high-pressure liquid and pushers that take pressure from the same liquid makes it possible to further intensify the process, increase the temperature of the stretch and increase the efficiency of the device. The use of the device allows to obtain products from hard-to-deform sheet materials with a draw ratio of 3.0 or more. A device for deep hydrodynamic drawing of sheet blanks containing a matrix with a blank placed in it, a container with relatively movable punches, external with plungers and internal, and cavities above the punches and between the plungers and the end of the blank, filled with a transmission medium, which differs from the fact that, in order to increase the degree of stretching and increase the process efficiency, it is equipped with a detachable holder consisting of two rings closing the workpiece, mounted in a recess and imeyushih blind radial hole, coming within the cavity under the plungers and tappets are fitted, preloaded end of the preform. Sources of information taken into account in the examination 1. V. Mishcherin. “Atlas of stamps. 1951, Ig. 227. 2. US patent number 3452566, cl. 72-60, 968. 3. Author's certificate N ° 513767, cl. 21D 26/06, 1976.

IBIB