Способ чистовой вырубки с обжимкой

Авторы патента:

B21D28/14 - штампы (выталкивающие или извлекающие устройства в штамповочных прессах B21D 45/00)

Владельцы патента RU 2409444:

Закрытое акционерное общество "Полад" (RU)

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для чистовой вырубки с обжимкой деталей. Вдавливают вырубаемую деталь в матрицу с закругленными режущими кромками, полость которой уменьшается по мере закругления ее кромок до зазора чистовой вырубки. Причем используют матрицу с закругленными режущими кромками, величина радиуса закругления которых равна от 0,5 до 1 зазора при вырубке для данной толщины и марки материала. Обеспечивается качественный срез вследствие создания в очаге деформации схемы неравномерного всестороннего сжатия.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для вырубки деталей в машиностроении.

Прототипом выбираем известный способ чистовой вырубки с обжимкой, в котором вырубку детали производят на матрице с заваленными, притупленными или закругленными режущими кромками. При этом линии скалывания как бы образуются между уширенной частью завала кромки матрицы и пуансоном, вследствие чего вырубаемая деталь в начальный момент процесса имеет в нижней своей части размеры несколько большие, чем размеры матрицы. Под давлением пуансона излишек металла, проходя через матрицу, обжимается, и деталь приобретает гладкую блестящую поверхность. Отход получается затянутым вниз острым заусенцем. М.Е.Зубцов. Листовая штамповка. - Л.: Машиностроение, 1967. - 504 с. С. 99.

Недостатком данного способа является отсутствие методики определения размеров радиусов закругления или завалов режущей кромки для каждой конкретной толщины и марки материала. Если величину радиуса или завала возьмут больше требуемого, то получат чрезмерно чистую поверхность среза вплоть до зеркальной, при этом стойкость оснастки становится неприемлемо низкой. Если величину радиуса или завала возьмут меньше требуемого, то получат сколы на поверхности среза. Поэтому данный способ не позволяет получить поверхность среза, требуемого качества.

Задачей разработки способа является возможность получения высококачественного среза детали для различных толщин и марок материала о процессе чистовой вырубки с обжимкой на штампах для обычной холодной вырубки.

Техническим результатом является повышение качества поверхности среза за счет определения конкретных величин завала и/или радиуса закругления режущей кромки пуансона и матрицы для каждой конкретной толщины и марки материала вырубаемой детали и увеличение стойкости рабочего инструмента.

Технический результат достигается тем, что в самом начале, на поверхности матрицы, вырубку детали ведут с зазором от 0,5 до 1 зазора вырубки для каждой конкретной толщины и марки материала, а затем полость матрицы плавно уменьшается по радиусу по мере закругления и/или завала кромок, до зазора чистовой вырубки, таким образом, вырубаемая деталь на входе в матрицу вдавливается в уменьшающуюся по радиусу полость матрицы, в результате чего в очаге деформации создается схема неравномерного всестороннего сжатия для каждой конкретной толщины и марки материала, обеспечивающая качественный срез, при этом размеры завала и/или радиуса закругления режущей кромки определяют по таблицам для различных толщин и марок материала, представленных в учебниках и справочниках по холодной листовой штамповке. Например, по таблице 6, с.84 учебника «Листовая штамповка» автор М.Е.Зубцов, год издания 1967. А следующий сразу за радиусом закругления кромки пуансон пригоняют к матрице с минимальным зазором 0,01 или 0,02 мм независимо от толщины и марки материала.

При вырубке детали из полосы металла заусенец должен оставаться на отходе, а вырубленный контур детали должен быть чистым и без заусенца. В процессе пробивки из детали различной конфигурации отверстий отход и деталь меняются местами по сравнению с вырубкой, то есть заусенец должен остаться на отходе вырубленного из детали металла, и чистота поверхности здесь не обязательна, а на детали, из которой произведена пробивка, должна быть чистая поверхность среза без заусенцев.

При пробивке, в полость пуансон-матрицы отхода из детали, штамповку ведут пуансоном с закругленными и/или заваленными режущими кромками, причем радиус закругления и/или режущей кромки пуансона выбирают по вышеизложенному способу.

Способ чистовой вырубки включает следующую последовательность операций: вырубка с обжимкой детали производят в штампе с матрицей, имеющей закругленные и/или заваленные кромки, а линии скалывания на заготовке образуются между уширенной частью завала кромки матрицы и пуансоном. После подачи в рабочее пространство штампа заготовки, из которой штампуют детали, пуансон и прижим начинают перемещать вниз и прижимают заготовку к пуансону и матрице. Затем полость матрицы плавно уменьшается по радиусу по мере закругления или завала кромок, до зазора чистовой вырубки, таким образом, вырубаемая деталь на входе в матрицу вдавливается в уменьшающуюся по радиусу полость матрицы, в результате чего создается в очаге деформации схема неравномерного всестороннего сжатия для каждой конкретной толщины и марки материала, обеспечивающая качественный срез. После отделения детали от заготовки пуансон и прижим перемещаются в обратном направлении вверх, а контрпуансон, выполняющий уже функцию выталкивателя, выталкивает деталь из матрицы, и струей сжатого воздуха деталь удаляют из рабочего пространства, а полосу продвигают на один шаг подачи для осуществления следующего рабочего цикла (удара). В отличие от прототипа матрицу изготавливают с закругленными и/или заваленными кромками, величина которых на входе в матрицу равна зазору от 0,5 до 1 зазора между матрицей и пуансоном при традиционной вырубке для данной конкретной толщины и марки материала, величина зазора определяется по таблицам для различных толщин и марок материала, представленных в учебниках и справочниках по холодной листовой штамповке.

А при пробивке из детали различной конфигурации отверстий отход и деталь меняются местами по сравнению с вырубкой, поэтому закругляют и/или заваливают кромки пробивного пуансона.

Предлагаемый способ чистовой вырубки с обжимкой внедрен в производство штамповочных изделий в ЗАО «Полад», что позволило получить чистовой срез на следующих выпускаемых деталях:

- ключ вакуумной тормозной системы 32483886, толщина исходной заготовки для вырубки 4 мм, сталь Г65, двухсторонний зазор равен 0,56 мм (на одну сторону 0.28 мм) - 1 зазор при вырубке, определяемый по таблице для различных толщин и марок материала, представленных в учебниках и справочниках по холодной листовой штамповке;

- заготовка для вилки карданного вала 2103-3401098, толщина исходной заготовки для вырубки 6 мм, сталь ХВ1Г, двухсторонний зазор 0,8 мм (на одну сторону 0,4 мм) - 1 зазор 0,4 мм при вырубке, определяемый по таблице для различных толщин и марок материала, представленных в учебниках и справочниках по холодной листовой штамповке;

- фланец глушителя 2108-120317, толщина исходной заготовки для вырубки 9 мм, сталь 08Х18Т1 ГОСТ 563272, двухсторонний зазор равен 1,2 мм (на одну сторону 0.6 мм) - 1 зазор 0,6 мм при вырубке, определяемый по таблице для различных толщин и марок материала, представленных в учебниках и справочниках по холодной листовой штамповке;

- звено дверной петли автомобиля 2108-6106010, толщина исходной заготовки для вырубки 16 мм, сталь 20 ГОСТ 1050-88, двухсторонний зазор равен 1,8 мм (на одну сторону 0.9 мм) - 1 зазор 0,9 мм при вырубке, определяемый по таблице для различных толщин и марок материала, представленных в учебниках и справочниках по холодной листовой штамповке;

- звено дверной петли автомобиля 2108-6106010, толщина исходной заготовки для вырубки 22 мм, сталь 20 ГОСТ 1050-88, двухсторонний зазор равен 4,4 мм (на одну сторону 2.2 мм) - 1 зазор равен 2,2 мм при вырубке, определяемый по таблице для различных толщин и марок материала, представленных в учебниках и справочниках по холодной листовой штамповке, берем 0,5 от указанного зазора -1,1 мм.

Для каждой из вышеуказанных деталей были заказаны по одному комплекту оснастки с минимальным зазором между пуансон-матрицей и матрицей на одну сторону в размере от 0,01 мм до 0,02 мм, с допуском +0,01 мм. Минимальный зазор чистовой вырубки позволяет назначить минимальный радиус закругления или завала из вышеуказанного интервала, при этом получается чистовой срез и уменьшается утяжка кромок, уменьшается усилия реза и повышается стойкость оснастки, однако такие малые зазоры затрудняют сборку штампа, требуются рабочие высокой квалификации.

Способ чистовой вырубки с обжимкой, включающий вдавливание вырубаемой детали в полость матрицы с закругленными режущими кромками, уменьшающуюся по мере закругления ее кромок до зазора чистовой вырубки, отличающийся тем, что используют матрицу с закругленными режущими кромками, величина радиуса закругления которых равна от 0,5 до 1 зазора при вырубке для данной толщины и марки материала.

Изобретение относится к технологической оснастке для обработки листового металла и может быть использовано в машиностроении, приборостроении и других отраслях промышленности для чистовой вырубки деталей.

Штамп для вырубки и пробивки отверстий (варианты) // 2387513

Устройство для чистовой вырубки // 2306192

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для точной вырубки деталей. .

Штамп для реверсивной вырубки // 2306191

Способ последовательной многорядной вырубки и штамп для его осуществления // 2304481

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении деталей сложной формы. .

Штамп для вырубки // 2297296

Способ чистовой вырубки и устройство для его осуществления // 2294809

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к холодной листовой штамповке. .

Штамп совмещенного действия для вырубки тонкостенных деталей // 2274507

Изобретение относится к области листовой штамповки, в частности к штамповке тонкостенных деталей. .

Штамп для реверсивной вырубки // 2252097

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано в машиностроении для точной вырубки деталей. .

Вырубной пуансон (варианты) // 2243086

Изобретение относится к обработке материалов давлением и может быть использовано для вырубки отверстий в листовых материалах в различных отраслях промышленности, в частности при изготовлении упаковки из картона, гофрокартона, листовых пластиков различных видов и т.п., с помощью штанцформ.

Способ чистовой вырубки звена дверной петли для автомобиля из разнотолщинного профиля с местной толщиной поперечного сечения до 23 мм // 2501619

Изобретение относится к области обработки металлов давлением в машиностроении и может быть использовано для вырубки деталей из холоднокатаного или горячекатаного профиля. Вначале вырубку ведут не одновременно по всему поперечному сечению профиля, а начинают с вырубки в местах наибольшей толщины при отсутствии вырубки профиля в местах наименьшей толщины до тех пор, пока не выберется зазор между пуансоном, матрицей и профилем, величина которого равна разнице упругих деформаций бобышки и полотна. Затем идет процесс вырубки на всех участках поперечного сечения профиля заготовки до полного окончания процесса вырубки детали. Повышается качество вырубки.

Способ вырубки в штампе деталей // 2522912

Изобретение относится к изготовлению деталей вырубкой на прессах и может быть использовано при изготовлении различных тонкостенных деталей. Перед установкой в штамп формируют пакет заготовок путем размещения технологических прокладок сверху, снизу и между всеми смежными собранными в пачку листовыми материалами с последующим неподвижным соединением их между собой. Устанавливают сформированный пакет на подкладку штампа и осуществляют вырубку. Затем убирают технологические прокладки. В качестве технологических прокладок используют гофрированный лист. Пакет заготовок формируют путем установки листового материала в каждый из гофров с последующим неподвижным соединением их между собой. В результате обеспечивается повышение качества деталей и повышение производительности. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Пробойник дыркопробивного пресса с чпу // 2551720

Изобретение относится к пробойнику дыропробивного пресса с ЧПУ. Система блокировки пресса обеспечена между направляющей втулкой и запирающим кольцом пробойника дыропробивного пресса с ЧПУ. Когда необходимо отрегулировать длину выдвижения пуансона для глубины прохода, запирающее кольцо и направляющая втулка блокируются блокирующим механизмом, в результате чего весь механизм переходит в режим регулировки, и прижимание верхнего запирающего кольца рукой не является необходимым. Когда регулировка длины пуансона для глубины прохода завершена, необходимо нажать на палец крюка для того, чтобы разблокировать блокирующий механизм, и запирающее кольцо вернется в исходное положение. В результате обеспечивается упрощение регулировки процесса. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ штамповки деталей из металлов и сплавов и пресс для его осуществления // 2605011

Изобретение относится к области обработки давлением и может быть использовано для выполнения технологических операций штамповки эластичным пуансоном при изготовлении несимметричных деталей сложной формы толщиной 0,01-0,3 мм. На заготовку воздействуют статической нагрузкой до получения относительной деформации, составляющей 15-35%. Затем заготовку нагружают магнитно-импульсным давлением. Обработку ведут на прессе, который содержит неподвижную и подвижную плиты и магнитно-импульсный молот. Молот установлен на неподвижной плите и состоит из индуктора с толкателем и расположенного на толкателе контейнера, в котором размещены эластичный пуансон, шаблон и основание. Подвижная плита выполнена с возможностью прижима контейнера в сборе к магнитно-импульсному молоту и соединена с вертикальными направляющими, имеющими возможность размещения в отверстиях, выполненных в неподвижной плите. В результате обеспечивается повышение точности штампуемой детали. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.

Штамп для холодной штамповки листовых деталей // 2609607

Данное изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к изготовлению методом холодной штамповки деталей тонкостенного переменного профиля газотурбинных авиационных двигателей. Штамп для холодной штамповки листовых деталей содержит пуансон и матрицу с приводами. Между пуансоном и матрицей размещена заготовка. Пуансон выполнен в виде механизма, состоящего из корпуса, внутри которого размещена направляющая втулка с толкателем, соединенным с тонкостенным пуансоном. Направляющая втулка состоит из двух частей и в разъеме в месте контакта с заготовкой имеет полный профиль пуансона, а в остальной части имеет профиль пуансона по его краям. Повышается жесткость пуансона и расширяются технологические возможности. 8 ил.