Штамповочный пресс с упругой матрицей

 

Изобретение относится к устройствам для штамповки. Штамповочный пресс с упругой матрицей состоит из станины, включающей по меньшей мере нижнюю траверсу и верхнюю траверсу, связанные соединительными средствами. Пресс содержит исполнительный механизм, упирающийся в нижнюю траверсу, и штамповочный узел, включающий упор, опирающийся на поршень исполнительного механизма, стол для оснастки и контейнер, включая упругую подушку, упирающуюся в верхнюю траверсу. Пресс содержит штамповочный узел, состоящий из упора, стола для оснастки контейнера и упругой подушки. Пресс выполнен с возможностью замены его на другой узел со столом для оснастки иной площади, причем сечение стола для оснастки соответствует внутреннему сечению контейнера. Технической задачей изобретения является создание дешевого устройства за счет ограничения усилия, которое оно должно развивать. 4 з.п.ф-лы, 13 ил.

Настоящее изобретение относится к штамповочному прессу с упругой матрицей.

Известно, что при обычной штамповке штамповочная оснастка состоит из охватываемой части и охватывающей части, между которыми формуется изделие, предназначенное для штамповки. Штамповка с применением упругой матрицы позволяет упростить оснастку, сократив ее до одной части, охватываемой или охватывающей, с заменой другой части упругой матрицей. Основное преимущество заключается в достигаемой экономии, поскольку для каждой отдельной серии изделий требуется изготовление только одной половины штампа.

Упругая матрица представлена или эластомерной прокладкой, или эластичным баллоном, заполненным жидкостью. Размеры станка определяются максимальными размерами заготовок, для штамповки которых он предназначен. Кроме того, конструкция станка должна выдерживать максимальное усилие штамповки, соответствующее максимальному давлению штамповки, которое необходимо приложить к заготовке максимальных размеров. Кроме того, давление, требующееся для штамповки, зависит от различных параметров: материала заготовки, ее толщины и радиусов штамповки.

Однако на заготовки максимальных размеров приходится лишь небольшая часть всех заготовок, предназначенных для штамповки.

Штамповочные прессы указанного типа состоят из станины, противостоящей усилиям штамповки и включающей в целом верхнюю траверсу, нижнюю траверсу и между обеими траверсами исполнительный механизм, упирающийся в нижнюю траверсу и поршень которого поддерживает упор, на который в свою очередь крепят стол для оснастки для размещения различных видов оснастки, на которые помещают предназначенные для штамповки листы, и контейнер, упирающийся в верхнюю траверсу и вмещающий упругую подушку, служащую упругой штамповочной матрицей в сочетании с оснасткой, установленной на столе для оснастки. (см. SU 1207564 A 30.01.86 B 21 D 22/10).

В процессе формовки, вне зависимости от размеров оснастки, установленной на столе для оснастки, давление, развиваемое формовочной матрицей (упругой подушкой) распределяется по всей площади стола, проходящего в контейнер.

Целью настоящего изобретения является предложение устройства, более дешевого благодаря ограничению усилия, которое оно должно развивать, и ограничивая таким образом требующийся уровень прочности станины. Этой цели, естественно, удается достичь ценой компромисса, который означает, что в случае крупных заготовок развиваемое давление штамповки меньше того, которое требуется для получения готового изделия без доводки вручную. Таким образом, для таких заготовок, представляющих лишь незначительную долю суммарного производства, принимается доводка вручную после операции штамповки на прессе.

Согласно изобретению, эта цель достигается с помощью пресса, включающего заменяемый штамповочный узел.

Изобретение предлагает таким образом штамповочный пресс с упругой матрицей, состоящий из станины, включающей по меньшей мере нижнюю траверсу и верхнюю траверсу, связанные соединительным средством, исполнительного механизма, упирающегося в нижнюю траверсу и штамповочного узла, состоящего из упора, установленного на поршне исполнительного механизма, стола для оснастки и контейнера с упругой подушкой, упирающегося в верхнюю траверсу, причем пресс отличается тем, что указанный штамповочный узел: упор, стол для оснастки, контейнер и упругая подушка, включает средство, позволяющее заменять его на другой, со столом для оснастки иной площади, причем сечение указанного стола для оснастки соответствует внутреннему сечению контейнера.

Таким образом, когда предполагается штамповка заготовок небольших размеров, используют штамповочный узел со столом для оснастки небольшой площади, что дает возможность приложить очень большое давление штамповки, поскольку давление прикладывается к столу со всего лишь небольшой площадью, в то время как в случае пресса с постоянным штамповочным узлом, рассчитанным на крупные заготовки, приложенное давление всегда распределяется по столу больших размеров, вне зависимости от размеров штампуемых заготовок, в результате чего максимальное усилие, которое может развить пресс, должно быть очень большим.

В соответствии с настоящим изобретение пресс ограничивается гораздо меньшим усилием, но это не мешает использовать его для штамповки заготовок небольших и средних размеров при давлении, требующемся для должной и полной штамповки, поскольку давление развивается через стол лишь с небольшой площадью, в то время как в случае крупных заготовок применяемое давление является давлением, сходным с максимально приемлемым для пресса усилием, и обусловленным площадью, к которой прикладывается усилие через стол для оснастки больших размеров. При таких обстоятельствах, в случае если применяемое давление штамповки меньше оптимального давления штамповки, необходимо выполнять ручную доводку изделия, чтобы получить нужную и законченную штамповку.

Это обеспечивает большую экономию в отношении пресса, поскольку его конструкция может предусматривать противостояние усилиям, гораздо меньшим чем те, которые были бы необходимы для пресса с постоянным штамповочным узлом.

Согласно другой характеристике, упор снабжен ходовыми колесами, включая средство, позволяющее устанавливать их на упоре или в отведенное положение, или в выдвинутое положение.

Согласно другой особенности указанный контейнер закреплен на раме раскрываемыми защелками.

Ниже приведено описание варианта реализации настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых: на фиг. 1 помещено схематическое изображение штамповочного пресса, являющегося предметом настоящего изобретения и включающего упругую матрицу, на фиг. 2 и 3 показан цикл штамповки заготовки на прессе типа, изображенного на фиг. 1; на фиг. 4-11 показан цикл замены одного штамповочного узла на другой, на фиг. 12A и 12B показаны детали пресса, являющегося предметом изобретения, в более крупном масштабе и в двух разных положениях; на фиг. 13 показано детальное изображение в более крупном масштабе, демонстрирующее, каким образом стол для оснастки опирается на подушку через переходное кольцо.

На фиг. 1 можно видеть схематическое изображение штамповочного пресса с упругой матрицей. Он состоит из станины 1, включающей нижнюю траверсу 2, верхнюю траверсу 3 и соединительные средства 4 и 5, соединяющие траверсы. В нижнюю траверсу 2 упирается исполнительный механизм 6, включающий поршень 7.

Согласно изобретению, пресс включает съемный штамповочный узел, что допускает его замену на другой. Штамповочный узел состоит из упора 8, стола для оснастки 9, упругой подушки 10 и предназначенного для нее контейнера 11.

Контейнер 11 упирается в верхнюю траверсу 3 и удерживается на месте защелками 12 и 13.

Упор 8 установлен на поршне 7 исполнительного механизма. В исходном положении пресса, при поршне исполнительного механизма, находящемся в нижнем положении, как показано на фиг. 1, стол для оснастки 9 опирается на кольцевую подушку 14, которая через колеса 15 опирается на направляющие 16, соединенные со станиной.

Такое расположение позволяет отсоединять стол для оснастки 8 от станка путем перемещения по направляющим, чтобы поместить на него штамповочную оснастку 17 и предназначенный для штамповки лист 18, и снять с него отштампованное изделие, а также чтобы заменить оснастку 17 другой оснасткой такой же или другой формы, в случае необходимости.

Для того, чтобы иметь возможность заменить один штамповочный узел другим, упор 8 снабжают отводимыми колесами 19, установленными на исполнительных механизмах 20 (см. фиг. 12A и 12B).

На фиг. 12A можно видеть колесо 19 в отведенном положении на упоре 8.

На фиг. 12B исполнительный механизм 20 приведен в действие и колесо 19 опускается до тех пор, пока не упрется в направляющую 21 и затем поднимает упор 8 из его зацепления с поршнем 7.

На фиг. 13 помещено детальное изображение, показывающее, каким образом стол для оснастки 9 устанавливается на подушке 14 через посредство переходного кольца 22 в случае, если стол для оснастки 9' меньше опорной поверхности 23 подушки 14. На этом рисунке можно видеть один из двух центровочных конусов 24 упора 8, предназначенных для взаимодействия с двумя коническими отверстиями 25 в столе 9, когда поршень поднимается, так чтобы установить стол для оснастки точно на упор 8.

На фиг. 2 и 3 показан цикл штамповки заготовки. После размещения штамповочной оснастки 17 и предназначенного для штамповки листа 18 на столе 9, как показано на фиг. 1, на исполнительный механизм подается давление, так что поршень 8 поднимается и вдавливает элементы 18, 17 в упругую матрицу 10 (фиг. 2), которая прижимает металлический лист 18 к штамповочной оснастке 17, развивая давление, более или менее перпендикулярно направленное относительно стенок, как будто она является более или менее жидкая.

После штамповки заготовки поршень вновь опускается (фиг. 3), пока не вернется в исходное положение, когда стол для оснастки 9 опускается на подушку 14.

На фиг. 4-11 показан цикл, в процессе которого один штамповочный узел заменяется другим, в котором размер стола для оснастки 9 меньше, и таким образом сечение упругой подушки 10 и внутреннего сечения контейнера 11 также меньше.

В ходе первого шага (фиг. 4) исполнительный механизм 6 приводится в действие таким образом, чтобы поднимать поршень 7 до тех пор, пока стол для оснастки (без размещенной на нем оснастки) не войдет в контакт с упругой подушкой 10.

После этого (фиг. 5) освобождаются защелки 12, 13. Весь узел опускается (фиг. 6), после чего колеса 19 в упоре выдвигаются (фиг. 7) путем перемещения привода 20 каждого колеса через вход подачи 26 (фиг. 12B) и опускания таким образом колес 19 до тех пор, пока они не войдут в зацепление с направляющей 21 и затем поднимут упор 8. Возможно также снять штамповочный узел (упор 8, стол для оснастки 9, упругую подушку 10 и емкость 11), переместив его по направляющим 21, после чего он может быть заменен другим узлом 8', 9', 10', 11' (фиг. 8).

Приводы 20 колес 19 втягиваются (фиг. 9) через короб привода 27, так что штамповочный узел вновь опирается через посредство упора 18 на поршень 7.

Новый штамповочный узел поднимается после этого (фиг. 10), пока контейнер IV не упрется в верхнюю траверсу 3, и защелки 12, 13 закроются.

В заключение поршень 7 полностью опускается (фиг. 11); и стол для оснастки 9' затем опускается на подушку 14 через переходное кольцо 22, которое следует предварительно установить на место.

Формула изобретения

1. Штамповочный пресс с упругой матрицей, содержащий станину, включающую по меньшей мере нижнюю и верхнюю траверсы, связанные соединительными средствами, исполнительный механизм, упирающийся в нижнюю траверсу, и штамповочный узел, выполненный с возможностью замены, включающий упор, опирающийся на поршень исполнительного механизма, стол для оснастки и контейнер, упирающийся в верхнюю траверсу, содержащий упругую подушку, причем сечение стола для оснастки соответствует внутреннему сечению контейнера, отличающийся тем, что штамповочный узел выполнен с возможностью замены соответственно стола и контейнера с подушкой, на стол и контейнер с подушкой иной площади.

2. Штамповочный пресс по п.1, отличающийся тем, что упор снабжен ходовыми колесами, включающая средства, обеспечивающие установку их или в отведенном положении в пределах упора, или в выдвинутом положении, при котором они находятся на направляющих.

3. Штамповочный пресс по п.1 или 2, отличающийся тем, что контейнер закреплен на станине съемными защелками.

4. Штамповочный пресс по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что в нижнем положении исполнительного механизма стол для оснастки, образующий часть штамповочного пресса, опирается на кольцевую подушку, снабженную колесами, стоящими на направляющих.

5. Штамповочный пресс по п.4, отличающийся тем, что стол опирается на подушку через переходное кольцо в том случае, когда стол меньше размерами, чем опора для него на подушке.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13