Устройство для гидравлической штамповки тонкостенных полых деталей

 

Изобретение относится к области обработки мета. Ь юв давлением, в част Ж У//////А . -Л ности к оснастке для холодной штамповки с использованием непосредственного давления жидкой среды, и может быть применено для изготовления тонкостенных полых деталей с поперечным сечением в виде равностороннего многогранника с четным числом граней из трубчатых заготовок. Целью изобретения является повышение качества тонкостенных деталей и надежности их удаления из матрицы и автоматизация процесса за счет применения промьшшенных роботов . Устройство содержит матрицу, состоящую из двух полуматриц (ПМ) 1 и 2, подвижные вкладыши (В) 3 и 4, СЛ фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 В 21 С 37/29

ОГ1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4036123/31-27 (22) 11.03.86 (46) 15.07.87. Бюл. Ф 26 (71) Ленинградский политехнический институт им. И.И.Калинина (72) А. Н. Кобьнпен, А. Ф.Шарапенко и Ю. В. Брагин (53) 621. 774. 72 (088. 8) (56) Патент ГША )) 3654785, кл. В 21 D 15/10, 1972. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ

IHTAHI10BKH ТОНКОСТЕННЫХ ПОЛЫХ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к области обработки мета.t tîâ давлением, в частности к оснастке для холодной штамповки с использованием непосредственного давления жидкой среды, и может быть применено для изготовления тонкостенных полых деталей с поперечным сечением в виде равностороннего многогранника с четным числом граней из трубчатых заготовок. Целью изобретения является повышение качества тонкостенных деталей и надежности их удаления из матрицы и автоматизация процесса эа счет применения промышленных роботов. Устройство содержит матрицу, состоящую из двух полуматриц (ПМ) 1 и 2, подвижные вкладьппи (В) 3 и 4, 1323154 осевые пуансоны 5 и 6. Трубчатую заготовку 7 в холодном состоянии помешают в полость нижней IIM 2, после чего опускают верхнюю ПИ 1 до полного смыкания с IIM 2. При этом подвижные

В 3 и 4 в IIM 1 и 2 не перемещаются и образуют вместе с ПМ 1 и 2 формообразующую полость 8 требуемого равностороннего многогранного поперечного сечения с четным числом граней.

Внутрь заготовки 7 подают жидкость, после чего герметиэируют ее полость.

Жидкость подают под давлением и одновременно осуществляют осевое сжатие заготовки 7 обоими пуансонами 5 и 6.

Центральная часть заготовки 7 пластически деформируется и приобретает

Изобретение относится к устройствам для обработки металлов давлением, в частности к устройствам для формовки полых деталей из трубчатых заготовок. 5

Цель изобретения — повышение качества и расширение технологических возможностей путем изготовления деталей с поперечным сечением в виде равностороннего многогранника с четным

1О числом граней и надежности их удаления из матриц и обеспечение автоматизапии процесса в результате применения промышленных роботов.

Па фиг. 1 схематически показано устройство для гидравлической штамповки перед штамповкой; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — устройство в конце штамповки; на фиг.4 разрез Б-Б на фиг. 2, на фиг. 5 — уст20 ройство после штамповки; на фиг. 6 разрез В-В на фиг. 5.

Устройство содержит разъемную матрицу, состоящую иэ двух полуматриц

1 и 2, подвжкные вкладыши 3 и 4 и осевые пуансоны 5 и 6.

Плоскость разъема полуматриц 1 и

2 горизонтальна и проходит через продольную ось сю метрии матрицы, совпадающую с продольной осью симметрии трубчатой заготовки 7. В сомкнутом состоянии верхняя 1 и нижняя 2 полуматрицы и подвижные вкладыши 3 и 4 образуют матрицу с формообразующей форму, соответствующую полости 8, причем В 3 и 4 неподвижны. По окончании штамповки отводят осевые пуансоны 5 и 6 и поднимают верхнюю IIM 1.

Затем перемещают В 3 и 4 внутрь ПИ

1 и 2 один навстречу дру ;ому с усилием, обеспечивающим выталкивание отштамлованной заготовки 7 либо из нижней 2, либо иэ верхней 1 ПМ. При этом один из В 3 и 4 воздействует плоским торцом с усилием на всю плоскость одной иэ граней выталкиваемой отштампованной тонкостенной заготовки

7. Из полости штампа вытолкнутая заготовка может быть удалена с помощью промьпнленного робота. 4 з.п. ф-лы, 6 ил. полостью 8 равностороннего многогранного поперечного сечения с четным числом граней. Формообразующие полости в полуматрицах 1 и 2 выполняют таким образом, чтобы плоскости двух горизонтальных параллельных противоположных граней Цыли параллельны горизонтальной плоскости разъема матрицы.

Подвижные вкладыши 3 и 4 располагают соосно в верхней 1 и нижней 2 полуматрицах один напротив другого.

Торцы вкладышей 3 и 4 выполняют плоскими. При этом форма и размеры поперечного сечения каждого из вкладышей

3 и 4 совпадают с формой и размерами грани формообразующей полости 8, т.е. с формой и размерами штампуемой грани детали. Подвижные вкладыши 3 и 4 могут перемещаться соосно внутрь полуматриц 1 и 2 один навстречу другому перпендикулярно плоскости разъема матрицы.

Устройство для гидравлической штамповки работает следующим образом.

Тонкостенную трубчатую заготовку

7 с наружным диаметром d и толщиной стенки t в холодном состоянии помещают в полость нижней полуматрицы 2, после чего опускают верхнюю полуматрицу 1 до полного смыкания с полуматрицей

2. При этом подвижные вкладыши 3 и

4 в полуматрицах 1 и 2 не перемещаются и образуют вместе с этими полуматрицами формообразующую полость

1323154

5. Устройство по пп. 1-4, о т л ич а ю щ е е с я тем, что торцовые поверхности вкладышей для выталкивания заготовки образуют совместнл с поверхностями полуматриц рабочую гравюру формообразующей полос-,è матрицы.

8 требуемого ранностороннегo многогранного поперечного сечения с четным числом граней. Внутрь заготовки 7 заливают жидкость, после чего герметизируют полость заготовки 7 путем перемещения осевых пуансонов 5 и 6 один навстречу другому до упора в торцы заготовки 7. В полости заготовки 7 создают давление P жидкости и осуществляют осевое сжатие заготовки 10

7 одновременно обоими пуансонами 5 и 6 с усилием F . При этом центральная часть тонкостенной трубчатой заготовки 7 пластически деформируется и приобретает форму и размеры, соот- 15 ветствующие форме и размерам формообразующей полости 8 матрицы. Во время деформирования заготовки 7 вкладьппи

3 и 4 неподвижны.

После окончания штамповки отводят 29 осевые пуансонь 5 и 6 и поднимают верхнюю полуматрицу 1. Отштампованная заготовка 7 остаетгя в нижней 2 или верхней 1 полуматрице. Затем переме— щают вкладыши 3 и 4 внутрь полуматриц 1 и 2 один навстречу другому с усилием F, обеспечивающим выталкивание отштампованной заготовки 7 иэ полуматриц. При этом один из вкладышей воздействует плоским торцом с ЗО усилием F на всю плоскость одной иэ противоположных граней выталкиваемой отштампованной тонкостенной заготовки 7. Вкладьпп 4 продолжает движение внутрь полуматрицы 2 до тех 35 пор, пока плоскость его торца не совпадает с горизонтальной плоскостью разъема полуматрицы 2. давление P и усилия F„ и F задают в зависимости от механических ха- 40 рактеристик материала заготовки, а также от размеров заготовки и изделия. Например, при штамповке из заготовки из стали 12Х18Н10Т с наружным диаметром d = 42 мм, толщиной стен- 45 ки t = 1,0 мм и длиной 1 = 145 мм детали длиной 130 мм с участком равностороннего шестигранного поперечного сечения с шириной грани 24 мм и длиной грани 60 мм задают давление 50

P = 200 KIa, усилие F< = ЭОО кН, усилие F = 5 кН. Поперечные сечения подвижных вкладышей представляют собой прямоугольники с размерами сторон

24 мм и 60 мм. 55

Ф о р м у л а и 3 о б р е p е н и я

1. Устройство для гидравлической штамповки тонкостенных полых деталей из трубчатых заготовок, содержащее разъемную иэ двух частей матрицу с горизонтальной плоскостью разъема, проходящей через продольную ось симметрии матрицы, два осевых пуансона и расположенный в одной иэ полуматриц с возможностью перемещения в нап% равлении, перпендикулярном продольной оси матрицы, вкладьпп для выталкивания заготовки, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем изготовления деталей с поперечным сечением в виде равностороннего многогранника с четным числом граней, повьппения качества и обеспечения автоматизации в результате применения промьппленных роботов, формообразующую полость матрицы выполняют с поперечным сечением в виде равностороннего многогранника с четным числом граней, при этом плоскости двух противоположных параллельных граней расположены горизонтально и параллельно плоскости разъема матрицы.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено дополнительным вкладышем для выталкивания заготовки, установленным с возможностью перемещения от привода в направлении, перпендикуляр«ом продольной оси матрицы.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что вкладьппи для выталкивания заготовки расположены соосно один напротив другого и перпендикулярно плоскости разъема матрицы.

4. Устройство по пп. 1 и 3, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что торцовые поверхности вкладышей для выталкивания заготовки со стороны матрицы выполнены плоскими и расположены параллельно плоскости разъема полуматриц, при этом форма и размеры поперечных сечений каждого вкладьппа для выталкивания заготовки соответствуют форме и размеру грани формообразующей полости матрицы.

13231 54!

3?31 ч и г.6

Составитель В Поникаров

Техред И.Попович Корректор Н.Король

Редактор . 1.Пчолинская

Заказ 2897/9

Тираж 732 Подписное

ВНИИИИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Произнолгтпснно †полиграфическ предприятие, F.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4