Устройство для вытяжки оболочек из листовых заготовок квадратной формы

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к штамповой оснастке, предназначенной для вытяжки листовых заготовок квадратной формы. На нижней плите установлены стойки, на которых закреплена промежуточная плита с отрезным ножом и направляющими планками. На верхней плите закреплена пуансон-матрица с прямоугольной формой пуансона для отрезки и матрицей для вытяжки. При этом на прижиме имеются трафареты, толщина которых превышает толщину листовой квадратной заготовки. В Т-образных пазах прижима расположены ползушки в форме двутавра с боковой поверхностью, выполненной под углом. Имеется также буферное устройство с толкателями. Повышается качество оболочек за счет уменьшения образования коронки в полой оболочке в процессе вытяжки. 5 ил.

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к штамповой оснастке, предназначенной для вытяжки листовых заготовок квадратной формы, в результате которой получают цилиндрические или квадратные в плане оболочки.

При получении цилиндрических или квадратных в плане оболочек из листовых материалов используют комбинированные штампы для одновременной вырубки кружка и вытяжки (Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. - 6-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1979. - 520 с.) В штампе имеется вырубная матрица, вытяжной пуансон, матрица-пуансон, служащая для вырубки пуансоном и вытяжной матрицей. При вытяжке необходим прижим, создаваемый прижимным кольцом. Сила прижима действует от нижнего буфера.

При вытяжке с использованием квадратной заготовки в известном штампе возникает существенная корончатость на открытом торце оболочки. В процессе формоизменения плоской заготовки (круглой или квадратной) наблюдается локализация деформаций с возможным разрушением материала в области контакта плоской заготовки с тороидальной поверхностью пуансона, что связано с наличием в этой области растягивающих напряжений, в результате чего ограничиваются технологические возможности формоизменения заготовки.

Известен штамп для вытяжки (А.С. №741994, МПК8 B21D 22/02, B21D 37/12/ Опубл. 25.06.1980, бюлл. №23) принятый за прототип, содержащий верхнюю и нижнюю плиты, пуансон, матрицу, прижим с равномерно расположенными по окружности радиальными пазами, в которых установлены с возможностью радиального смещения ползуны, а также привод перемещения ползунов, который выполнен в виде неподвижно закрепленного на нижней плите кольца, охватывающего прижим и несущего подпружиненные в радиальном направлении толкатели, каждый из которых взаимодействует с боковой поверхностью соответствующего ползуна, при этом боковая поверхность каждого ползуна выполнена профилированной, профиль которой рассчитывается по формуле, учитывающей начальный радиус заготовки, ее толщину, радиус матрицы вытяжки, зазор между матрицей и пуансоном и плоскостную анизотропию материала.

Недостатком устройства является возможность создания только торцевого подпора в радиальном направлении, тогда как для устранения коронок в полученной полой оболочке требуется деформировать угловые участки квадратной заготовки до входа этих участков в полость матрицы для вытяжки.

Задачей изобретения является экономия листового металла путем обеспечения формоизменения угловых участков квадратной заготовки, позволяющий уменьшить или устранить коронки в полой оболочке в процессе вытяжки, расширение технологических возможностей при получении цилиндрических и квадратных в плане оболочек.

Для решения поставленной задачи предлагается устройство, содержащее нижнюю и верхнюю плиты, пуансонодержатель, пуансон, пуансон-матрицу для вырубки и вытяжки, опорное кольцо, прижим с равномерно расположенными по окружности радиальными Т-образными пазами и установленными ползушками с профильной боковой поверхностью, буферное устройство с толкателями, при чем на нижней плите установлены стойки, на которых закреплена промежуточная плита с отрезным ножом и направляющими планками, на верхней плите закреплена пуансон-матрица с прямоугольной формой пуансона для отрезки и матрицей для вытяжки, на прижиме выполнены трафареты, толщина которых на 0,1…0,2 мм больше толщины листовой квадратной заготовки, в Т-образных пазах расположены ползушки в форме двутавра с боковой поверхностью выполненной под углом Q, равным 30…45°.

На фиг. 1, а показано устройство в исходном положении перед началом операции отрезки и вытяжки, на фиг. 1, 6 устройство после операции отрезки и перед началом операции вытяжки, на фиг. 2, а устройство перед началом операции вытяжки, на фиг. 2, 6 после окончания операции вытяжки, на фиг. 3 дан вид на прижим устройства с квадратной плоской заготовкой и ползушками перед началом выдавливания угловых участков квадратной заготовки, на фиг. 4 показан вид в плане на заготовку с ползушками, на фиг. 5 устройство настроенное на последовательное выполнение операций выдавливания, а затем вытяжки.

Устройство содержит нижнюю плиту 1, опорное кольцо 2, стойки 3, прижим 4, пружины 5, ползушки 6, отрезной нож 7, промежуточную плиту 8 с направляющими планками, по которым ориентируется полоса или лента 9, выталкиватель 10, пружины 11, пуансон-матрицу 12, матрицедержатель 13, верхнюю плиту 14, пуансон 15, толкатели 16, винт специальный 17, верхнюю шайбу 18, упругий элемент 19, нижнюю шайбу 20. В устройстве установлена квадратная заготовка 21. На прижиме 4 (Фиг. 3) расположены трафареты 22.

Устройство работает следующим образом. Для получения цилиндрических оболочек в устройство на нижнюю плиту 1 устанавливают цилиндрический пуансон 15, а на верхнюю плиту 14 пуансонодержатель 13 и пуансон-матрицу 12 с рабочей полостью матрицы диаметром dм и пуансоном прямоугольной формы. При получении оболочек квадратной формы, соответствующий пуансон 15 и пуансон-матрицу 12, с рабочей полостью матрицы, выполненной размером «ам» (фиг. 4). При этом пуансон выполнен также прямоугольной в плане формы. В радиальные пазы прижима 4 устанавливают подпружиненные ползушки 6, ширина полок которых составляет (0,8÷0,9)0,5dм√2 для цилиндрических оболочек и (0,8÷0,9)ам для оболочек квадратной формы. В исходном положении (фиг. 1, а) полосу 9 (или ленту), установленную в направляющих (не показаны) промежуточной плиты 8 подают до упора. Включают пресс и при рабочем ходе происходит отрезка квадратной заготовки 21 пуансон-матрицей 12 и ножом 7. Квадратная заготовка 21 помещается между трафаретами 22 и ползушками 6 (фиг. 3). Одновременно пуансон-матрица 12 входит в соприкосновение своим торцом с поверхностью боковых трафаретов 22, не соприкасаясь с поверхностью квадратной заготовки 21. Для этого трафареты 22 изготавливаются толщиной на 0,1…0,2 мм больше, чем толщина листовой заготовки 21. Прижим 4 под воздействием силы упругого элемента 19 через толкатели 16 контактирует с заплечиками опорного кольца 2, находясь в верхнем положении. Под действием пружин 5 ползушки 6 расположенные в т-образных пазах прижима 4 раздвинуты и контактируют боковой поверхностью с углом наклона Q с поверхностью опорного кольца 2. Далее происходит перемещение прижима 4 совместно с пуансон-матрицей 12 вниз. При этом ползушки 6 в результате контакта своей наклонной поверхностью под углом Q с поверхностью опорного кольца 2 сдвигаются в радиальном направлении на длину S (фиг.1, б), сжимая пружины 5 и воздействуя силой Р (фиг. 4) на угловые участки квадратной заготовки 21. Одновременно центральная часть квадратной заготовки соприкасается с торцом пуансона 15 для вытяжки и происходит операция вытяжки. При вытяжке в угловых участках квадратной заготовки 21 возникает жесткая зона (заштрихована), которая в известных устройствах не подвергается деформации и создает корончатость на открытом торце оболочки. Ползушки 6, перемещаясь в радиальном направлении на величину хода S (фиг. 1, б; фиг. 4) со скоростью превышающей скорость перемещения края заготовки в процессе вытяжки, выдавливают материал заготовки 21, формоизменяют ее в кружок. В процессе выдавливания угловых участков течение материала происходит только в радиальном направлении. Для устранения перемещения материала заготовки 21 в направлении по нормали к поверхности в устройстве используется нижний буфер, который создает требуемую силу, воздействующую на прижим 4, кроме того сила прижима также создается составляющей силы выдавливания, в результате чего ограничивается течение материала заготовки, с сохранением ее первоначальной толщины. В процессе рабочего хода происходит перемещение толкателей 16 вниз и упругое деформирование упругого элемента 19 буфера между верхней 18 и нижней 20 шайбами, установленными на специальном винте 17 с обеспечением требуемой при выдавливании силы прижима. При вытяжке квадратная заготовка 21 вступает в контакт с выталкивателем 10 и сжимает пружину 11.

При обратном ходе под действием буфера штампа толкатели 16 перемещают прижим 4 вверх до упора в опорном кольце 2, а ползушки 6 под действием пружин 5 перемещаясь в радиальном направлении занимают исходное положение. Готовая оболочка снимается с пуансона 15 прижимом 4, или удаляется из пуансон-матрицы выталкивателем 10 под воздействием упругой силы пружины 11.

В результате совмещения операций выдавливания угловых участков и вытяжки получается цилиндрическая или квадратная в плане оболочка с ровным открытым торцом. Совмещение операций выдавливания в радиальном направлении и вытяжки приводит не только к экономии материала, но и существенно уменьшает величину растягивающих напряжений, возникающих в радиальном направлении на участке контакта торца пуансона 15 с поверхностью заготовки 22 (опасном сечении), предотвращая ее разрушение. Устройство позволяет при использовании листовых заготовок квадратной формы для получения цилиндрических и квадратных оболочек при более значительных степенях деформаций, сокращая число операций. Технологические возможности также расширяются при формоизменении заготовок из малопластичных материалов.

Уменьшая длину пуансона вытяжки 15 и создавая просвет между торцом пуансона и квадратной заготовкой 21 (фиг. 5) устройство позволяет последовательно выполнять сначала операцию выдавливания, а затем вытяжку, что также расширяет его технологические возможности.

Устройство для вытяжки оболочек из листовых заготовок квадратной формы, содержащее нижнюю и верхнюю плиты, пуансонодержатель, пуансон, опорное кольцо, прижим с равномерно расположенными по окружности радиальными Т-образными пазами и установленными ползушками с профильной боковой поверхностью, буферное устройство с толкателями, отличающееся тем, что оно снабжено установленными на нижней плите стойками, закрепленной на них промежуточной плитой с отрезным ножом и направляющими планками, закрепленной на верхней плите пуансон-матрицей, имеющей пуансон прямоугольной формы для отрезки квадратной заготовки и матрицу для вытяжки, установленными на прижиме трафаретами, толщиной на 0,1…0,2 мм превышающей толщину листовой квадратной заготовки, при этом упомянутые ползушки имеют форму двутавра с профильной боковой поверхностью, выполненной под углом Q, равным 30…45°.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии, а именно к горячештампованной стали для изготовления конструкционных элементов автомобиля. Горячештампованная сталь содержит базовый материал и плакирующий слой.

Изобретение относится к области металлургии и машиностроения. Для повышения ударной вязкости при сохранении высокой прочности стальных деталей способ производства закаленной прессованной детали включает первый процесс термической обработки, содержащий нагрев заготовочного стального материала до температуры выше точки превращения Ac3 для аустенитного превращения, а затем охлаждение для мартенситного превращения или бейнитного превращения, и второй процесс термической обработки, содержащий нагрев стального материала, который подвергся первому процессу термической обработки, до температуры выше точки превращения Ac3 для аустенитного превращения, а затем охлаждение для мартенситного превращения.

Изобретения заявленной группы изобретений относятся к производству изделий горячей штамповкой, для осуществления которого использован штамп с пуансоном и матрицей и внутренний опорный элемент, имеющий возможность выступания в направлении матрицы.

Изобретения заявленной группы относятся к области горячей штамповки и могут быть использованы для изготовления плакированного листа для изготовления из него горячей штамповкой компонента и изготовления транспортного средства с указанным компонентом.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к штамповой оснастке, предназначенной для вытяжки листовых заготовок квадратной формы, в результате которой получают цилиндрические или квадратные в плане оболочки.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к горячему прессованию изделий. Первый и второй прессы снабжены штампами, которые имеют каналы для потока охладителя для охлаждения нагретой заготовки.

Изобретения заявленной группы относятся к обработке металлов давлением, в частности к производству прессованного компонента транспортного средства на линии, содержащей первое прессовое устройство для горячей ковки с устройством охлаждения, второе прессовое устройство для горячей штамповки, нагревательную печь и манипулятор.

Изобретение относится к области металлургии. Для обеспечения превосходной пластичности и способности к изгибу горячепрессованная деталь имеет заранее определенный химический состав, причем микроструктура на участке 1/4 по толщине этой детали включает, в об.%: 20 - 90 отпущенного мартенсита, 5 - 75 бейнита и 5 - 25 остаточного аустенита, при этом феррит ограничен уровнем 10% или менее, и полюсная плотность ориентации {211}<011> на участке 1/4 по толщине составляет 3,0 или более.

Изобретение относится к формованному изделию в виде панели. Изделие содержит верхнюю часть, две или более вертикальных стенок, продолжающихся от двух или более краев верхней части, и фланец, соединенный с нижними концами вертикальных стенок.

Изобретение относится к изготовлению панелеобразного формованного изделия. Осуществляют прессование заготовки для получения промежуточного формованного изделия.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к штамповой оснастке, предназначенной для вытяжки листовых заготовок квадратной формы. На нижней плите установлены стойки, на которых закреплена промежуточная плита с отрезным ножом и направляющими планками. На верхней плите закреплена пуансон-матрица с прямоугольной формой пуансона для отрезки и матрицей для вытяжки. При этом на прижиме имеются трафареты, толщина которых превышает толщину листовой квадратной заготовки. В Т-образных пазах прижима расположены ползушки в форме двутавра с боковой поверхностью, выполненной под углом. Имеется также буферное устройство с толкателями. Повышается качество оболочек за счет уменьшения образования коронки в полой оболочке в процессе вытяжки. 5 ил.

Наверх