Штамп для реверсивной вытяжки листовых материалов

союз советскихОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРеспуБлик 1031576 А 19) 21 Р 26/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ьскои Ревосного Зна 2.1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Московский ордена Октябрлюции и ордена .Трудового Крамени институт стали и сплавов(54) (57) . ШТАМП ДЛЯ РЕВЕРСИВНОЙВЫТЯЖКИ ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВсодержащий две матрицы и установленныймежду ними кольцевой вкладыш, имеющийотверстие в боковой стенке для подачи рабочей среды, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возмож ностеи за счет штамповки изделий различной глубины и снижения брака, вкладыш выполнен из упругого материала, а штамп снабжен средством, предотвращающим выпучивание вкладыша, и герметично закрепленным в отверстии вкладыша штуцером.2. Штамп по, п. 1, отличающийся тем, что средство, предотвращающее выпучивание вкладыша, выполнено в виде концентрично установленных вокруг вкладыша жесткой обоймы с высотой, равной удвоенной глубине первого перехода вытяжки, и упругого корпуса с высотой, равной высоте вкладыша, имеющих соосные отверстия в боковой стенке под штуцер,Штамп по п. 1, отличающийся тем, что средство, предотвращающее выпучивание вкладыша, выполнено в виде двух кольцевых буртов, размещенных на матрицах и имеющих высоту, равную глубине первого перехода вытяжки, 1031576Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано как инструмент для штамповки оболочек за два перехода давлением подвижной среды преимущественно в режиме сверхпластичности.Известен штамп для реверсивной вытяжки листовых материалов, содержащийдве матрицы и установленный между нимикольцевой вкладыш, имеющий отверстиев боковой стенке для подачи рабочей среды.К обоим торцам вкладыша герметично прижимают матрицами листовые заготовки,формуют их давлением подвижной средыв полость вкладыша одна по поверхностидругой, а затем деформируют по матрицам,снижая двухпереходной штамповкой разнотолщинность изделий 1.Однако при штамповке изделий различной глубины возможен брак из-за разнотолщинности изделий.Цель изобретения - расширение технологических возможностей штампа за счетштамповки изделий различной глубины иснижение брака,Поставленная цель достигается тем, чтов штампе для реверсивной вытяжки, содержащем две матрицы и установленный междуними кольцевой вкладыш, имеющий отверстие в боковой стенке для подачи рабочейсреды, вкладыш выполнен из упругого материала, а штамп снабжен средством, предотвращающим выпучивание вкладыша,и герметично закрепленным в отверстиивкладыша штуцером.Пр ичем средство, предотвращающеевыпучивание вкладыша, выполнено в видеконцентрично установленных вокруг вкладыша жесткой обоймы с высотой, равнойудвоенной глубине первого перехода вытяжки, и упругого корпуса с высотой, равной высоте вкладыша, имеющих соосныеотверстия в боковой стенке под штуцер.Кроме того, средство, предотвращающеевыпучивание вкладыша, выполнено в видедвух кольцевых буртов, размещенных наматрицах и имеющих высоту, равную глубине первого перехода вытяжки.На фиг. 1 показан штамп, снабженныйсредством, предотвращающим выпучивание вкладыша, в виде жесткой обоймы иупругого корпуса; на фиг. 2 - то же, в, виде кольцевых буртов на матрицах.Штамп содержит вкладыш 1, заключенный в обойму 2 из жесткого недеформируемого материала, насаженную на штуцер 3,матрицы 4 и корпус 5. К торцам вкладыша1 жестко прижимают матрицами 4 две заготовки 6 и сближают их на расстояние, позволяющее наилучшим образом перераспределить течение металла на первом переходе вытяжки. Для этого упруго деформируютвкладыш 1, который уменьшение своей высоты компенсирует увеличением толщины.При этом внутренняя поверхность вкладышастановится выпуклой, а внешняя остается цилиндрической, либо (в крайнем случае) вогнутой, что обуславливается подпирающим действием обоймы 2, В таких условиях вытяжка на первом переходе исключает вертикальные стенки и поднутрения в деформируемых одна по поверхности другой заготовках 6. Вследствие этого устраняется складкообразование на втором 11) переходе вытяжки (в полости матриц), т.е.снижается брак. Деформирующая среда подается в полость между заготовками 6 на втором переходе формовки через штуцер 3. Обойма 2 не препятствует радиальному перемещению штуцера 3 при выпу чивании вкладыша 1, так как посаженана штуцер 3 с зазором.Высота вкладышадолжна либо равняться 0,4 - 0,8 приведенного диаметра заготовок 6 под формовку изделий с максимальной глубиной полости из числа выбранных, либо на 10 - 20/с превышать указанные пределы, максимум и минимум которых относится соответственно для сверх- пластичного и пластичного материала заготовок 6. Превышение указанных пределов целесообразно с той целью, чтобы выпучить вовнутрь боковую поверхность вкладыша 1, упруго деформируя его в том случае, когда формуют изделие с максимальной глубиной полости.Высота обоймы 2 должна находиться ЗО в пределах удвоенной глубины вытяжкипервого перехода. Высота обоймы 2 выбирается тем ниже, чем больше максимальная разность глубин полостей выбранных изделий, т,е, максимальная разность глубин полостей заготовок 6, вытягиваемых 35 на первом переходе обоймы 2 может бытьуменьшена при высокой устойчивости материала вкладыша 1 против изгиба под действием осевого усилия. Ее минимум зависит также от предельных значений упругих деформаций, воспринимаемых вкладышем 1.Чем ниже устойчивость вкладыша 1, меньше предельные значения его упругих деформаций, меньше разность глубин полостей заготовок 6, вытягиваемых в полость вкладыша 1, тем больше следует выбирать высоту обоймы 2 для стабильной работы штампа.Для увеличения надежности жесткогоприжима заготовок 6 в процессе их формоизменения целесообразно обойму 2 концентрично заключить в упругий полый корпус 5, 50 например отрезок трубы, насаженный наштуцер 3 с гарантированным зазором. Высота корпуса 5 и вкладыша 1 должна быть одинаковой. В этом случае надежность прижима заготовок 6 увеличивается вдвое, что также способствует снижению брака при 55 вытяжке, Предпочтительно расположитьштуцер 3 в штампе на равноудаленных расстояниях от торцов вкладыша 1, обоймы 2 и корпуса 5 для того, чтобы штуцер 3103 Ы 76 и ВНИИПИ Заказ 527 филиал ППП Патент Тираж 816 ПодписноеУжгород, ул, Проектная, 4 в меньшей степени воспринимал перерезывающие усилия со стороны обоймы 2 при потере устойчивости вкладыша 1 и корпуса 5,По второму варианту штамп содержит упругий полый вкладыш 1, например отрезок трубы. К нему с обоих торцов крепятся одна против другой две матрицы 4, которые содержат буртики 7, охватывающие внешнюю боковую поверхность торцовых зон вкладыша 1. Перед штамповкой между торцами вкладыша 1 и прижимными поверхностями матриц 4 жестко зажимают заготовки 6, упирающиеся торцами в буртики 7. Упруго деформируют вкладыш 1, устанавливая оптимальное расстояние между заготовками 6, которые затем давлением подвижной среды вытягивают в полость вкладыша 1 одна по поверхности другой, На втором переходе заготовки 6 выворачиванием штампуют в матрицы 4. Давление в полость вкладыша 1 подают, например через штуцер (на фиг. 2 не показано), возгонкой сублимата и т.п-. Нали-. чие буртиков 7 в матрицах 4 повышает устойчивость вкладыша 1, если высота буртиков 7 не менее глубины вытяжки первого перехода. Потеря устойчивости вкладыша 1 при подпирающем действии буртиковпроисходит только изгибом его боковой поверхности вовнутрь полости.Полусферы из сплава ЦАбез складок отформованы при 250 С в штампах, один из которых содержал вкладыш из термопрочной резины диаметром 90 мм, толщиной 1 О мм, глубиной 40 мм; концентрично заключенный в металлическую кольцевую обойму диаметром 110 мм, толщиной 3 мм и высотой 20 мм. В стенку вкладыша герметично вварен металлический штуцер 10 Х 50, на который с зазором насажена обойма. Во втором штампе отсутствует обой ма, а у двух матриц, прижимающих заготовки к обоим торцам вкладыша, имеются кольцеобразные буртики 110 Х 10, охватывающие боковую поверхность торцов вкладыша. Для обеспечения герметичности прижима заготовок толщиной 3 мм в первом варианте штампа обойму концентрично заключают в корпус из термопрочной резины глубиной 40 мм, толщиной 10 мм, насаженный на штуцер с гарантированным зазором.Конструктивные размеры штампа выбраны исходя из того, что сплав ЦАобладает высокими показателями сверхпластичности,Преимущества предложенных вариантов штампов следующие; при вытяжке по лучают изделия равномерной толщинына оснастке простого вида; снижается брак при вытяжке за счет устранения складкообразования и утечек рабочего давления из-под прижимных плоскостей штампа; уменьшается минимально необходимое деформирующее усилие для выворачивания заготовок, которое тем выше, чем ближе форма полуфабрикатов к цилиндрическим оболочкам.Промышленное использование наиболееприемлемых вариантов штампов позволит получить экономический эффект за счет снижения брака изделий при вытяжке в