Штамп для вырубки - пробивки

 

Использование: при листовой штамповке для разделительных операций. Сущность изобретения: штамп содержит эластичный инструмент в виде пластины с размерами по толщине, выбираемыми в зависимости от размеров ее основания. Штамп содержит верхнюю литу (П) 1 с частично заглубленной в нее эластичной пластиной (ЭП) 2. На нижней П 5 установлен жесткий разделительный инструмент 4. Выступающая из П 1 часть ЭП 2 выполнена равномерно сужающейся к инструменту 4. Общая толщина ЭП 2 равна (0,08-0,1) диаметра круга, равновеликого по площади большему основанию пластины, а высота выступающей части ЭП 2 равна (0,03-0,043) того же диаметр-а. По одному варианту выступающая часть ЭП 2 выполнена в виде усеченного кругового конуса , а по другому варианту - в виде усеченной пирамиды. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 B 21 D 28 /18 22 /10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 5

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ (21) 4780788/27 (22) 09.01,90 (46) 23.06.92, Бюл. ¹ 23 (71) Завод "Прогресс" и Самарский авиационный институт (72) Н.А.Ефимов, Ю.В.Федотов, B E.Êðàâ е о, А,В.Порядин и К,В.Козлов (53) 621.961.2 (088.8) (56) Ходырев В.А. Применение полиуретана в листоштамповочном производстве.

Пермь, 1973, с.187, фиг, 84, (54) ШТАМП ДЛЯ ВЫРУБКИ-ПРОБИВКИ (57) Использование: при листовой штамповке для разделительных операций, Сущность изобретения; штамп содержит эластичный инструмент в виде пластины с размерами по,, Ы„„1741952 А1 толщине, выбираемыми в зависимости от размеров ее основания. Штамп содержит верхнюю литу (П) 1 с частично заглубленной в нее эластичной пластиной (ЭП) 2. На нижней П 5 установлен жесткий разделительный инструмент 4, Выступающая из П 1 часть ЭП 2 выполнена равномерно сужающейся к инструменту 4. Общая толщина ЭП

2 равна (0,08 — 0,1) диаметра круга, равновеликого по площади большему основанию пластины. а высота выступающей части ЭП

2 равна (0,03 — 0,043) того же диаметра. По одному варианту выступающая часть ЭП 2 выполнена в виде усеченного кругового конуса, а по другому варианту — в виде усеченной пирамиды. 2 з,п. ф-лы, 2 ил., 1 табл, 1741952

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для вырубки-пробивки деталей из листового материала эластичной средой, и может использоваться в различных отраслях машиностроения и самолетостроения.

Известен штамп, содержащий эластичную пластину-матрицу, частично заключенную в контейнер, вырубной инструмент (пуансоны, выполненные с наклонными торцами, способствующими предотвращению вытекания эластичной пластины из контейнера) и технологическую плиту. Он предназначен для выполнения разделительных операций над листовыми материалами толщиной преимущественно до 1 мм. так как при локальном деформировании эластичной среды в полуоткрытом объеме пуансонами с наклонными торцами нельзя достигнуть высоких рабочих давлений и предотвратить вытекание эластичной пластины-матрицы за пределы полости контейнера и, следовательно, ее разрушение.

Известен штамп для вырубки-пробивки, содержащий в одной части жесткий инструмент для вырубки-пробивки, à в другой части — контейнер и пластину из полиуретана, часть которой заключена в контейнер, а другая, выступающая из него, часть выполнена равномерно сужающейся в сторону жесткого инструмента. Данный штамп применяется для вырубки деталей из полосы толщиной менее 0,3 мм (gP „=50 100

МПа), так как данное конструктивное исполнение не позволяет создать более высокие рабочие давления и производить вырубку деталей из больших по толщине металлов.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей за счет повышения давления эластичной пластины.

Указанная цель достигается тем, что в штампе для вырубки-пробивки, содержащей в одной части жесткий инструмент для вырубки-пробивки, а в другой части — контейнер и пластину из полиуретана, часть которой заключена в контейнер, а другая. выступающая из него, часть выполнена равномерно сужающейся в сторону жесткого инструмента, размер пластины в направлении, параллельном оси давления. выполнен равным (0,08 — 0,1) диаметра круга, равновеликого по площади большему основанию пластины, а размер выступающей из контейнера части пластины в то же направлении выполнен равным (0,03 — 0,04) того же диаметра. Кроме того. выступающая часть пластины выполнена в виде усеченного кругового конуса или усеченной пирамиды.

На фиг.1 изображен предлагаемый штамп в исходном положении, общий вид; на фиг,2 — технологическая плита с вырубным шаблоном, вид сверху.

Штамп для вырубки-пробивки содержит контейнер 1 с частично заключенной в нем полиуретановой пластиной 2, которая выполнена толщиной, равной На=(0,08-0,1)0з, а ее выступающая часть — высотой, равной

h g =(0,03 — 0,04)0а от диаметра круга, равновеликого по площади большему основанию эластичной пластины, так как при большей высоте выступания и большей толщине полиуретановая пластина вследствие малой жесткости не позволяет создать высокое рабочее давление при максимальной деформации выступающей части на плакс==50 /о по высоте, а при меньшей высоте выступания и меньшей толщине полиуретановая пластина сильно растрескивается и выкрашивается по режущим кромкам вырубного шаблона, что отрицательно сказывается на ее сто." кости, Выступающая часть эластичной пластины деформируется при штамповке на максимальную деформацию ймакс =(4050) . так как при большей деформации эластичная пластина сильно выкрашивается, что отрицательно сказывается на ее стойкости, а при меньшей — не создаются высокие давления. Выступающая часть выполнена равномерно сужающейся в сторону жесткого инструмента — вырубного шаблона 4. При этом размеры меньшего основания выступающей части определяются из условия постоянства обьема выступающей части эластичной пластины до деформирования и при деформировании в процессе штамповки и невытекания ее за пределы размеров полости контейнера в плане, в частности для усеченного кругового прямого конуса и усеченной прямой четырехугольной пирамиды диаметр и стороны меньшего основания определяются по формулам: для усеченного кругового прямого конуса

d=D(2 (Ммакс) — 1), а для усеченной прямой четырехугольной пирамиды а Ь=А В (1 — hMaKc), "макс где пмакс =h

-- максимальная относительная деформация по высоте выступающей части эластичной пластины;

D; А;  — размеры полости контейнера, Такое исполнение выступающей части эластичной пластины предотвращает вытекание ее за пределы полости контейнера и, следовательно, способствует созданию высоких давлений вследствие ми: имального увеличения площади эластичной пластины 2

1741952

55 и технологической плиты 5 в процессе штамповки.

Вырубной шаблон 4 установлен в углублении технологической плиты 5, в которой выполнен паз под заготовку 3 (ленту или полосу), Устройство работает следующим образом.

На вырубной шаблон 4 укладывается заготовка 3. При опускании траверсы пресса (не показана) выступающая часть эластичной пластины 2 сжимается, упираясь в технологическую плиту 5. За счет жесткости эластичной пластины 2, обусловленной предложенным конструктивным исполнением, в эластичной среде создается высокое давление, которое производит деформацию заготовки 3 и разделение ее по режущим кромкам вырубного шаблона 4, Оптимальные размеры полиуретановой пластины 2 (H>, Ь) установлены экспериментальным путем, обоснование которых подтверждается ниже приведенными примерами.

Вырубка-пробивка деталей в предлагаемом штампе производилась полиуретановой пластиной диаметром D =100 мм, Выступающая из контейнера часть полиуретановой пластины была выполнена в виде усеченного кругового прямого конуса с диаметром меньшего основания d=41 мм, определенным по формуле, приведенной выше.

Сжатие выступающей части полиуретановой пластины производилось на максимальную деформацию Ьмэкс=50 /о, что обеспечивает получение высоких давлений и достаточную стойкость эластичной пластины при полуоткрытом способе штамповки.

Производилась вырубка-пробивка деталей прямоугольной формы с отверстиями диаметром 8 мм из листового материала марки АМгбМ (оь =30 кг/мм ; дно =24 ) толщиной $=2 мм, Результаты экспериментов разделены по примерам и предс авлены в таблице. Кроме того, в каждом примере штамповалась партия деталей в 200 штук.

Производилась штамповка деталей (200 шт.) на данном шаблоне в известном штампе с полиуретановой пластиной. Детали вырубились по внешнему контуру частично, наблюдалась недовырубка материала.

5 Отверстия не пробились.

Производилась вырубка-пробивка деталей в предлагаемом штампе с полиуретановыми пластинами, выступающая часть которых была выполнена в виде усеченной

10 прямой четырехугольной пирамиды с основаниями в виде квадрата и прямоугольника. с предлагаемыми конструктивными параметрами (H>, h>, а; b). Результаты были аналогичными выше приведенным примерам, 15 Такое конструктивное решение расширяет технологические возможности штампа за счет повышения давления штамповки до (200 — 250)МПа, а следовательно, расширяет диапазон толщин материалов заготовок вы20 рубаемых деталей (до $=(1,0 — 1,2) мм при

crab < 700 МПа и до $=2 мм при сть < 450

МПа).

Формула изобретения

1. Штамп для вырубки-пробивки, содер25 жащий в одной части жесткий инструмент для вырубки-пробивки, а в другой части контейнер и пластину из полиуретана, часть которой заключена в контейнер, а другая— выступающая из него — часть выполнена

30 равномерно сужающейся в сторону жесткого инструмента, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет повышения давления эластичной пластины. размер пластины в

35 направлении, параллельном оси давления, выполнен равным 0,08 — 0,1 диаметра круга, . равновеликого по площади большему основанию пластины, а размер выступающей из контейнера части пластины в том же на40 правлении выполнен равным 0,03-0,04 того же диаметра.

2, Штамп по п.1, отличающийся тем, что выступающая часть эластичной пластины выполнена в виде усеченного круго45 вого конуса.

3, Штамп rio п.1, отличающийся тем, что выступающая часть эластичной пластины выполнена в виде усеченной пирамиды.

1741952

q, ИПа

При- ИЭ, н мер

Характеристика детали

0,08д =8

Dce детали вырубились и пробились все отверстия. При осмотре полиуретановой пластины повреждений (глубоких трещин, выкрав ивания) обнаружено не было

1960

250

О, ОЗД =3

Dce детали вырубились и пробились все отверстия, но после, штамповки всей партии деталей наблюдалось глубокое растрескивание и выкрашивание полиуретановой пластины, что выразилось в отслоении локальных участков полиуретана. Это делает неприемлемым испольэова-! ние эластичных пластин толщиной иу =0 07Ду

Все детали вырубились и пробились все отверстия. При осмотре полиуретановой пластины повреждений (глубоких трещин, выкрашивания) обнаружено не было.

1960

250

О, 03Д =3 .

0,07Д =7

210

1650

0,04Д =4

0,1Д =10

124

Детали вырубились по внешнему контуру астично, наблюдалась недовырубка материала. Отверстия не пробились. Это делает неприемлемым использование эластичных пластин толщиной

И =0,11Д

Осе д тали вырубились и пробились все отвер.-.тия. Но после штамповки всей партии деталей наблюдалось глубокое растрескивание и выкрашивание полиуретановой пластины, что делает неприемлемым использование эластичных пластин с высотой выступления n =0,02Д .Все детали вырубились по контуру, но отверстия не пробились. Это делаат неприемлемым использование эластичных пластин с высотой выступающей части

=0,05Д>.

4 0,11Д =11 0,04Д =4 50 975

1960

250

О, 02,",. =2

0,08Д, =8

140

1100

О, 05ДЭ =5

0,1Д,=10

Составитель Н.А.Ефимов

Редактор Н.Лазаренко Техред М,Моргентал Корректор В. Гирняк

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

Заказ 2243 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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