SU837482A1 - Способ глубокой выт жки и штампдл ЕгО ОСущЕСТВлЕНи - Google Patents

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам глубокой вытяжки полых изделий из листовых заготовок и штампам для его осуществления, и может быть использо- 5 вано во всех отраслях машиностроения, где имеется необходимость в изготовлении полых изделий цилиндрической и коробчатой, преимущественно квадратной, формы. Ю

Известен способ глубокой вытяжки полых изделий, осуществляемый в штампе, который обеспечивает приложение' к центральной части заготовки вытяжного усилия с одновременным создани- 15 ем пульсирующего, переменного по величине радиального подпора по обеим поверхностям фланцевой части заготовь ки за счет изгиба упругих конических обечаек [1]. 20

Недостатком этого способа является его большая энергоемкость из-за пульсирующего приложения радиального подпора, величина которого возрастает от 0 до максимума и снова падает 25 до 0 во время каждого импульса его приложения, а также из-за того, что большая час.ть подводимого к прижиму усилия расходуется на упругое деформирование (изгиб) упругих элементов, 30 создающих поверхностный радиальный подпор во фланце заготовки.

Известен также способ глубокой вытяжки полых изделий из листовых заготовок, при котором вытяжное усилие прикладывают к центральной части заготовки и одновременно осуществляют радиальный подпор по обеим плоским поверхностям фланцевой части заготовки в направлении к продольной оси р].

Недостатком такого способа является небольшая глубина вытяжки изделий , так как радиальный подпор осуществляется только за счет раскатки получающегося при вытяжке естественного утолщения фланцевой части заготовки, величина которого относительно невелика.

Цель изобретения - увеличение глубины вытяжки изделий.

Поставленная цель достигается тем, что на обеих поверхностях фланцевой части заготовки образуют спиральные пазы глубиной и шириной 0,05-0,15 исходной толщины заготовки с шагом спирали, уменьшающимся к периферии заготовки, и определяемым из условия равенства смещенных объемов фланца заготовки, а радиальный подпор осу3 ществляют путем приложения однонаправленного усилия к боковым поверхностям пазом. Кроме того, пазы в плоскостях осевых сечений выполняют прямоугольной формы, а текущий радиус спирали рпределяют по формуле ^q'i-l

4-1 где

Оц-4 фиг. 1, а), и под действием усилия со стороны прижима спиральные выступы 12 на рабочих поверхностях поворотных дисков 3 и 6 матрицы и прижима образуют соответствующие пазы на плоских поверхностях фланцевой части заготовки 11 (см. фиг . 1, б}, после чего дается команда на одновременное создание усилия штамповки Р_ш на пуансоне 1. и крутящего момента М^р на дисках 3 и б матрицы и прижима, совместное воздействие которых на заготовку приводит к сокращению диаметра фланцевой части заготовки и к утонению исходной толщины заготовки в вытяжном зазоре между неповоротной частью матри15 . цы 3 и пуансоном 1, в результате чего образуется полое изделие (см.

фиг. 1, в и г).

После осуществления вытяжки, отштампованное изделие удаляется из рабочей зоны штампа известными приемами. Стабилизация положения заготовки в штампе при вытяжке обеспечивается тем, что крутящие моменты на поворотных частях штампа создаются равными по величине и обратными по знаку, при этом направление спиралей выступов поворотных дисков матрицы и прижима противоположно, а сами диски установлены с возможностью вращения в сторону возрастающих углов спиралей.

Таким образом, сущность предлагаемого способа глубокой вытяжки полых изделий из листовых заготовок заключается в том, что при приложении вытяжного усилия со стороны пуансона к центральной части заготовки одно10 — порядковый номер витка спирали;

— текущий радиус спирали;

— начальный радиус боковой поверхности, паза (при О' “ 0) ;

— шаг предшествующего витка спирали;* угол, на котором определяется радиус

Способ реализуется в штампе, который содержит пуансон и установленные коаксиально ему кольцевые матрицу и прижим с расположенными на их обращенных друг к другу плоскостях дисками, связанными с приводами их поворота в противоположные стороны.

Для увеличения глубины вытяжки за счет осуществления ее предлагаемом способом на рабочих поверхностях дисков выполнены выступы, имеющие прямоугольную форму в плоскостях осевых сечений и расположенные по архимедовой^ спирали со уменьшающимся к ее периферии шагом, при этом направление спиралей выступов дисков матрицы и прижима противоположно, а диски установлены с возможностью вращения в сторо20 ну возрастающих углов расположенных на них спиралей.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема штампа для глубокой вытяжки полого изделия из плоской заготов- 40 кй, которая представлена в исходном положении а, в момент ббразованйя криволинейных пазов на обеих плоских поверхностях фланцевой части заготовки б, в промежуточный момент вытяжки вив момент окончания изготовления полого изделия г; на фиг. 2 - заготовка после образования однозаходного спирального паза на фланцевой части ее, разрез А-А; на фиг. 3 - заготов- _₀ ка по,еле образования заходного спи- ^эи рального паза.

Штамп содержит вытяжной пуансон 1, матрицу 2 с поворотным диском 3, установленным на подшипнике 4 качения, прижим 5 с поворотным диском 6, уста- 55 новЛ^нным на подшипнике 7 качения и соединенным с прижимом кольцом 8. Прижим и матрица в сборе установлены коаксиально пуансону 1. Приводы вращения 9 и 10 соединены с поворотными дисками 3 и 6.

Штамп работает следующим образом.

При включении рабочего хода пресса опускаются прижим и пуансон 1 до соприкосновения с заготовкой 11 (см.

временно осуществляют радиальный подпор по обеим плоским поверхностям фланцевой части заготовки, для чего на последних образуют спиральные пазы, глубину и ширину которых назначают в пределах от.0,005-0,15 от исходной толщины, причем шаг спирали уменьшается к периферии заготовки и определяется из условия равенства смещенных при вытяжке объемов фланца заготовки, а радиальный подпор осуществляют путем приложения давления к боковым поверхностям пазом. Следовательно, отмеченное силовое воздействие на донную часть заготовки усилием ,Р_Ш, величина которого не превышает 0,9. от разрушающего усилия Ρρα^ρίτ. е. Р_ш S 0,9 Ppaip.), и давлением q со стороны поворотных элементов штампа (значение которого зависит от крутящего момента М_кр и устанавливается из условия пластического деформирования примыкающего участка фланца заготовки к зоне создания давления q), обеспечивает вытяжку плоской заготовки в полое изделие практически неограниченной глубины, прицём усилием пуансона Р_ш обеспечивается практически только утонение исходной толщины заготовки S© до толщины S, которая меньше уд837482 военной глубины пазов на заготовке, т. е. до S - (0,7-0,9)S_b, чем достигается не только дополнительное увеличение глубины изделия, уо и высокое его качество за счет того, образованные преднамеренно пазы фланце заготовки, выглаживаются вытяжном зазоре.

Если начальный виток спирали мещенный в зоне вытяжной кромки рицы) принять витком архимедовой спирали, уравнение которой для рассмат- to риваемого случая будет:

W*M⁺ Oft У 2.-1Т что на в (раз матгде R_M ^ГМ а_о — радиус матричного отверстия — радиус вытяжной кромки матрицы;

— начальный шаг спирали, равный радиусу вытяжной кромки матрицы,Лн>

первого вй^гка спирали шаг а величина его установто для будет меньше, ливается из следующего соотношения, определяемого из условия равенства смещенных объемов (см. фиг. 2): V_o = V, , или ^Яо.ч^аЧ*^ао.⁵о·* откуда с; -а ⁴ ° и при Ψ = 0 имеем a - a — -г ____ ⁴ ° ^RM^+ao * » а текущий радиус первого витка спирали R-,φ определяется по формуле: в' n v. ^{4 211} .

Аналогично определяется .текущий радиус любого ка спирали ' _ .

шаг Qj ί-того и . вит40 ной линией). Этим обеспечивается снижение количества оборотов поворотных элементов штампа до одного.

Применение предлагаемого способа глубокой вытяжки и штампа для его осуществления позволяет существенным образом расширить технологические возможности изготовления весьма глубоких полых цилиндрических деталей, а также деталей прямоугольной формы в Плане. Использование предлагаемого изобретения обеспечивает замену многопереходной вытяжки в инструментальных штампах однопереходной вытяжкой с поверхностным радиальным подпором фланца заготовки при сокращении сроков подготовки производства штамповой оснастки в 7-10 раз, снижение трудоемкости изготовления деталей в 5-6 раз и удешевление продукции в 22,5 раза.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР

9 617119, кл. В 21 D 22/22, 25.02.77,

2.Патент Франции 1534336, кл. В 21 D, 17.06.68 (йрототип).

A-AnoSepitumo

(pui.l