Способ изготовления оболочки и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к образованию полых оболочек трехпереходной реверсивной вытяжкой. Способ включает формообразование чашеобразного элемента, находящегося в перевернутом положении, штампуя оболочку с предварительным образованием зажимной стенки. Длина этой стенки больше заданного окончательного размера. Оболочка свободно расположена в процессе протягивания избыточного материала на зажимной стенке в днище панели оболочки. Устройство включает инструмент, встроенный в пресс двойного действия. Оно содержит пуансон 6, установленный на внутреннем ползуне 1, а также расположенный напротив на нижней плите 15 пуансон 24. Имеется первый прижим 9, установленный на наружном ползуне 2, а также пуансон-матрица (П-М) 21, установленная на нижней плите 15 против прижима 9, кольцевая матрица 13, установленная на внутреннем ползуне 1. Второй прижим 20 установлен на нижней плите 15 кольцевой матрицы 13. Выталкиватель 22 расположен на нижней плите 15 против пуансона 24. Первый прижим 9 удерживает материал, прижимая его к П-М 21 под действием давления жидкости, когда кольцевая матрица 13 протягивает материал над П-М 21, предварительно образуя зажимную стенку. Второй прижим 20 приводится в механический контакт с П-М 21 под действием кольцевой матрицы 13, благодаря чему материал свободно удерживается между П-М 21 и первым прижимом 9, допуская проход материала по очень острому закруглению, образуя плотную зажимную стенку. В одном из вариантов П-М 21 опирается на гидравлическую поршневую систему 26 - 28, а в другом варианте - на эксцентрик. 12 ил.

O0lO3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.Л0.„ 1609438 (51)5 В 21 0 22/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ПАТЕНТУ

ЯЪ

СР Ф

Д:м

Qp)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3890706/25-27 (22) 04.05.85 (31) 605920 (32) 01.05.84 (ЗЗ) US (46) 23.11.90. Бюл. № 43 (71) Редикон Корпорейшн (US) (72) Джозеф Даниэл Балзо и Джеймс

Ардем !!аккланг (US) (53) 621. 983. 3 (088. 8) (56) Авторское свидетельство CCCP

¹ 541542, кл. В 21 D 22/24, 1975.

2 (54) С!1ОСОБ !1ЗГОТОВЛЕНИ1! ОБОЛОЧКИ И

УСТРО1!СТВО ДИ1 ЕГО ОСУ1ЦЬСТВЛП1ИЯ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к образованию полых оболочек трехпереходной реверсивной вытяжкой. Способ включает формообразование чашеобразного элемента, находящегося в перевернутом положении, штампуя оболочку с предварительным образованием зажимной стенки. Длина этой стенки больше заданного окончательного раз1609438 мера, Оболочка свободно расположена в процессе протягивания избыточного материала на зажимной стенке в днище панели оболочки. Устройство включа5 ет инструмент, встроенный в пресс двойного действия, Оно содержит пуансон 6, установленжяй на внутреннем ползуне 1, а также расположенный напротив на нижней плите 15 пуансон 24. 1О

Имеется первый прижим 9, установленный на наружном ползуне 2, а также пуансон=матрица (П-M) 21, установленная на нижней плите 15 против прижима 9, кольцевая матрица 13, установленная на внутреннем ползуне 1.

Второй прижим 2О установлен на .нижней плите 15 кольцевой матрицы )3.

Выталкиватель 22 расположен на нижней

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности 25 к изготовлению торцовых элементов или обечаек для закрывания торцов двухэлементных емкостей.

На фиг.1 показано устройство:в конечный устройство в конечный момент обработки с приводом перемещения пуансона-матрицы в виде гидроцилиндра, продольный разрез; на фиг.2

9 — схемы положения устроиства во время изготовления изделия и его уда- 35 ления из устройства; на фиг.10 — устройство с приводом перемещения пуансона-матрицы в виде эксцентрика„. на фиг.11 — привод перемещения пуансонаматрицы в виде эксцентрика; на 40 фиг. 12 — временная диаграмма.

Сгособ реализуют на прессе двойного действия. Сначала производят вырубку заготовки, затем первую вытяжку и вторую вытяжку в обратном направлении с прижимом периферии заготовки. 11осле этого производят третий переход вытяжки со слабым прижимом периферии или усилие прижима совсем снимают., оформляя центральную часть изделия..

Устройство для изготовления оболочки размещают на прессе двойного действия, имеющем внутренний 1 и наружный 2 ползуны. К вну-треннему ползуну 1 прикреплена центральная стойка

3, ползун 1 и стойка 3 закреплены между собой винтами 4 и могут перемещаться совместно. К другому торцу плите 15 против пуансона 24, Первый прижим 9 удерживает материал прижимая его к П-M 21 под действием дав-. ления жидкости, когда кольцевая матрица 13 протягивает материал над

П-M 21, предварительно образуя зажимную стенку. Второй прижим 20 приводится в механический контакт с П-M

21 под действием кольцевой матрицы

13, благодаря чему материал свободно удерживается между П-М 21 и первым прижимом 9„допуская проход материала по очень острому закруглению, образуя плотную зажимную стенку. В одном из вариантов П-М 21 опирается на гидравлическую поршневую систему 26—

28,а в. другом варианте — на эксцентрик . 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 12 ил. центральной стойки 3 винтом 5 крепится пуансон 6, который отделен от стойки 3 обычной шайбой 7.

Оправка для наружного толкателя 8, установленная на наружном ползуне 2, удерживает прижим 9 и поршень 10. Их работа осуществляется под действием пневматики или гидравлики, причем давление подается через каналы 11, имеющиеся в оправке толкателя 8, На оправке наружного толкателя 8 также кренится стопор для прижима 12, к которому крепится кольцевая матрица

13 соответствующими винтами 14.

На нижней плите 15 установлено опорное кольцо 16, закрепленное несколькими винтами 17. Сверху на опорном кольце 16 имеется матрица вырубки

18, которая, в свою очередь, удерживается несколькими винтами 19.

Внутри опорного кольца 16 и матрицы вырубки 18 расположен второй прижим 20, который в нормальном положении толкается вверх давлением жидкости или воздуха.

Внутри прижима 20 имеется пуансонматрица 21, которая в нормальном по-ложении отжимается вверх давлением среды. В этом отношении воздух является наиболее удобной средой, хотя можно использовать и другие вещества.

Внутри концентрично установлен выталкиватель 22, которы также приво- . дится в действие сжатой средой, а внутри него расположена опора пуансона 23, к которой крепится пуансон

5 160943

24 винтом 25. Зти элементы закреплены на нижней плите 15 и в процессе работы неподвижны.

Пуансон-матрица 21 опирается на шток поршня 26, который, в свою очередь, расположен на первом опорном поршне 27, а также на втором опорном поршне 28. Эти элементы в нормальном состоянии толкаются вверх давлением среды до тех пор, пока на них не начнут действовать большие усилия, направленные вниз, Устройство работает следующим образом. 15

Операция вырубки (фиг,2) завершается перемещением вниз кольцевой матрицы 13 внутрь матрииы вырубки !8, На фиг.2 показано образование полого полуфабриката 29, перед чем выполпя- 20 ется вырубка. Пуансон 6 и кольцевая матрица 13 перемещаются вниз по стрелкам, что также показано па временной диаграмме, представленной ча фиг.12, В этот момент первый прижим 25

9 под давлением, действующим на поршень 10 и подводимым по каналу 11> удерживает металл, прижимая его к пуансону-матрице 21, которое подперто поршнями 27 и 28. При далънешяем перемещении кольцевой матрицы 13 материал охватывает закругление 30,при этом наружная кромка удерживается между кольцевой матрицей 13 и прижиМоМ 20„ В результате образуется полуфабрикат 29. На фиг.3 пуансон б продолжает перемещение вниз, образуя фп 31 и зажимную часть стенки 32.

Кольцевая матрица 13 продолжает пе ремещаться вниз, толкая прижим 20 вниз, офорипяя размер фланца 3! соединительного участка. Выталкиватель

22 перемещается вниз пуансоном 6.

Пуансон-матрица 21 в этот момент поч-,. ти опустилась в нижнее положение, по- 4 скольку давление поршней 27 и 28 преодолевается и фланец 31 проходит по закруглению 33, образуя зажимную — . часть стенки 32. Размер зажимной части стенки 32 имеет припуск.

30 вверх.

На фиг.9 показано полностью поднятое положение устройства, причем пуансон 6, прижим 9 и кольцевая матрица 13 полностью подняты па расстояние, достаточное для того, чтобы оболочку 37 поднять над линией устройства выталкпвателем 22 для того, чтобы оболочку 37 удалить из пресса или транспортировать на следующую операцию.

Пуансон-матрица 2! через шток 26 может опираться пе па поршни 27 и 28, а на вращающийся эксцентрик 38 (фиг.10 и 11) через поршень 39. Действие эксцентрика .38 аналогично давлению жидкости в варианте, представленном на фиг.1-9, причем эксцентрик

38 в нормальном положен11и толкает пуансон-матрицу 21 вверх, когда поверхность 40 большого диаметра кон— тактирует с поршнем 39; Однако прп

На фиг.4 видно, что кольцевая матрица 13 и прижим 20 все еще перемещаются вниз так же, как пуансон-мат" рица 21. В этот момент пуансон-матрица 21 и прижим 20 механически смы- каются. Когда кольцевая матрица 13 толкает прижим 20 вниз, то последний сближается с пуансоном-матрицей 21, 8 6 при этом прижим 9 продолжает движение. Это приводит к тому, что металл слегка удерживается ипи совсем не удерживается и не натягивается между пуансоном-матрицей 21 и прижимом 9, поэтому материал в зажимной стенке

32 может проходить вокруг закругления 33. При этом не возникает проблем которые часто имеют место при прохождении малого радиуса закругления, когда осуц>ествляют жесткое удерживание материала. Это имеет место, когда пуансон 6 перемещается в нижнюю мертвую точку и вблизи сомкнутого положения. В этот момент длина зажимной части стенки 32 укорачивается с получением ее конечного размера, а материал, который вытягивается 1зс круг закругления 33 пуансона-матрицы 21 и закругления 34 пуансопа 6, образует центральный участок 35, при этом образуется также у>кесточаюцая кBII 1131сН.

36.

На фиг.5 кольцева>1 матрица 13 и прижим 20 находятся в нижней мертвой точке, при этом пуансон 6 начинает перемец>ение вверх вместе с впу1ренним ползуном 1 (ф11го12).

Нл фиг.б показано положение, когда наружный толкатель 8 перемещается вверх вместе с пуансоном 6. ilpIIжим 20 и кольцс13ая млтр>гцл 1 3 поднимаются, а вытллкивлтель 22 также и» 1инлет перемещение вверх под действием давления жидкости, Нл А1ц „7 и 8 показано дальнейшее продвижен11е

1609438 повороте, когда поверхпость 41 малого диаметра контактирует с поршнем 39, то шток поршня 26 и пуансон-матрица

21 пацают вниз,, Это во времени синхронизировано с перемещением вниз прижима 9.

Фпанец 31 образуется первоначально на стадии, показанной на фиг.3, в дальнейшем он не изменяется и не нарушается при выполнении последующих операций, Длина зажимного участка стенки 32, который образован первоначально и показан на фиг.3 оказывается несколько больше окончатель- 1g ного размера, Это позволяет накопить дополнительный материап в этой зоне и этот материал вытягивается в центральную плоскую часть участка 35, образуя ее. Однако в результате окон- 20 чательная толщина зажимного участка стенки 32 оказывается соответствующей техническим условиям, в действительности эта зона не утоньшается.

Такая операция исключает калибровку фланца 31. Путем вытягивания, а не волочения материала в зоне зажима можно обеспечить приложение значительно уменьшенного давления на фланец 31 в данный момент„ Это исключа- 30 ет появление отметин ипи калибровку фланца 31, так как в противном случае он может растрескаться при выполнении последующей операции фальцовки.

Радиус закругления кольцевой канавки 36 может быть очень малым, если это необходимо. Хотя существует некоторый предел минимального размера радиуса закругления, который можно получить при вытягивании, но в 40 действительности нет ограничения остроты этого места для оболочки, изготовленной предлагаемым способом. Фактически радиус может быть настолько мал, что противолежащие стороны ме- 45 талла, образующего канавку Зб, могли бы контактировать, если это требуется для конкретного случая использования такой оболочки.

Предлагаемое устройство описано применительно к операциям вытяжки, его также можно использовать для любых операций формообразования, однако при этом можно было бы исключить операцию вырубки и гибки. 55

Формула изобретения

I. Способ изготовления оболочки путем вырубки плоской заготовки и реверсивной вытяжки за три перехода с прижимом периферийной части на каж.—, дом переходе, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что вырубку осуществляют с прижимом, после второго перехода получают полый полуфабрикат с торообразным фпанцем и высотой цилиндрической стенки, превышающей высоту готовой оболочки, при этом во время третьего перехода вытяжки усилие прижима на периферийную часть уменьшают путем перемещения торообразного фланца в направлении второго перехода вытяжки и калибруют радиусную часть центрального участка оболочки.

2. Способ по и 1, о т л и ч а юm, и и с я тем, что прижим созДают с помощью гидравлического средства, а перемещение торообразного фланца осуществляют путем совместного движения вытяжного и прижимного средств, 3. Устройство для изготовления оболочки, содержащее концентрично установленные на нижней плите пуансонматрицу, нижний прижим с приводом его перемещения, центральный выталкиватель и кольцевой выталкиватель с гидроприводом его перемещения, а также размещенную в верхней части кольцевую матрицу вытяжки, установленную напротив нижнего прижима, верхний прижим, расположенный напротив пуансона-матрицы, и пуансон второго перехода вытяжки с рабочей полостью матрицы третьего перехода, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено приводом перемещения пуансонаматрицы, установленной на нижней пли" те с возможностью осевого смещения и частичного синхронного перемещения совместно с нижним и верхним прижимами при воздействии кольцевой матрицы вытяжки на нижний прижим, гидроприводом перемещения верхнего прижима, закрепленного на наружной ползуне пресса, матрицей вырубки, установ" ленной неподвижно на нижней плите, а кольцевая матрица вытяжки снабжена режущей кромкой и закреплена на наружном ползуне пресса.

4. Устройство по п.3 о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что привод перемещения пуансона-матрицы выполнен в виде гидроцилиндра.

5. Устройство по п.3, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что привод перемещения пуансона-матрицы выполнен в виде вращающегося эксцентрика.

1609438

1609438

1 609438

1609438

1609438

Составитель О.Матвеева

Редактор А.Мотцль Техред Л. Сердюкова корректор В. Гирняк

Заказ 3626 Тираж 626 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГК11Т СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул ° Гагарина, 101