Штамп для вытяжки с противодавлением

(54 В 21 Р 222 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЬСТВ АВТОРСКОМУ СВИ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Калужский филиал МВТУ им. Н. Э. Баумана(54) ШТЛМП ДЛЯ ВЫТЯЖКИ С ПРОТИ ВОДЛВЛЕНИ ЕМ(57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машиностроении при изготовлении вытяжкой с противодавлением листовык деталей. Цельповышение качества и точЯО 140072 ности вытягиваемык деталеи путем предотвращения царапин и задиров на внутренней поверхности деталей. Пуансон 5 выполнен с осевой конической полостью, уменьшающейся в сторону его рабочего торца. В полости пуансона 5 запрессована цилиндрическая вставка 6 с натягом, величина натяга прямо пропорциональна величине противодавления рабочей жидкости, воздействующей на пуансон 5 в месте запрессовки цилиндрической вставки. Так как упругого изменения диаметра пуансона 5 при вытяжке не происодвт, то после окончания процесса вытяжки деталь 20 легко снимается с пуансона 5 и поэтому внутри детали 20 отсутствчет царапины и задиры. При этом точность внутреннего диаметра детали 20 также повышается. 2 ил.Изобретение касается обработки металлов давлением, относится к штампам для вытяжки с противодавлением и является усовершенствованием устройства по основному двт. св. Мо 721175.Цель изобретения - повышение качества и точности вытягиваемых деталей путем предотвращения царапин и задиров на внутренней поверхности деталей и за счет новы. пения точности их внутреннего диаметра.На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 фрагмент пуансона и цилиндрическая вставка.Штамп содержит матрицу 1 с кольцевой канавкой 2 на зеркале, фиксирующее 3 и прижимное 4 кольца, пуансон 5, в конической полости которого запрессованд цилиндрическая вставка 6, верхнюю плиту 7, ,; пплипдр 8, несущий шток с поршнем 9. Шток выполнен сборным и подкдт к верхней плите 7 упругим элементом 10, ) с дновленным между поршнем 9 и нижним оспгвдпием 11. Кроме того, штамп содсржит подпружиненный выталкиватель 12, устдповлепный в полости матрицы 1, масло- сборник 13, размещенный коаксиально гидроцилиндру 8 на нижнем основании 11, а также трубопровод 14, соединяющий через обратные клапаны 5 и 16 полости гидро- цилиндра 8 и матрицы 1, трубопровод 17, соединяющий кольцевую вставку 2 с маслобрпиком 13, и трубопровод 18, соединяюцй мдслосборник 13 через обратный кла 9полостью гидроцилиндра 8.Ци,индрическая вставка 6 в конической полости пуансона 5 запрессована с натягом величина которого прямо пропорциональна величине противодавления рабочей жидкости в полости матрицы, приходящейся на участок, соответствующий ширине цилиндрической вставки 6.Тдк как эпюрд противодавления жидкости в полости матрицы 1 изменяется от максимума у дна штампуемой детали до атмосферного фланца детали 20, напряжения растяжения, возникающие в пуансоне 5 под действием запрессованной вставки 6, и вызывающие в нем упругие деформации, должны изменяться по соответству ющему закону, Для соответствия характера упругих деформаций в пуансоне 5 характеру сжимаюпшх ддвлений жидкости, действующих в полос 1 и матрицы 1, в коническую полость пуднсид 5 здпрессовдна цилиндрическая вставка 6. Тдк как вставка 6 цилиндрическая, а полость в пуансоне 5 коническая, уменьшающаяся в сторону его рабочего торца, при здпрсссовке цилиндра в конус натяг в сюдинении изменяется от максимума у .пд до минимума у фланца детали 20 в соозс свин с действующим давлением жидкое. Весичина натяга у фланца детали 20 рассчитывается по минимальному значению 2давления, а у дна штампуемой детали 20 - по максимальному давлению рабочей жидкости. По соответствующей величине натяга определяется максимальный диаметр с( внутренней конической полости пуансона 5 (у фланца детали 20) и минимальный с),;1 (у дна детали 20).Таким образом, размеры полости в пуансоне 5 в виде усеченного конуса определяются размерами д и 1 и высотой ее, равной высоте Ь цилиндрической вставки 6 (фиг. 2). При запрессовке цилиндрической вставки 6 растягиваюцие напряжения в пуансоне 5 соответствуют характеру сжимающих давлений рабочей жидкости в по 15 лости матрицы 1. Причем эта эпюра растягивающих напряжений в пуансоне 5 имеет треугольный вид, так как указанные напряжения изменяются от максимума до минимума в соответствии с изменением натяга между цилиндрической вставкой 6 и пуан 20 соном 5.Штамп работает следующим образом.Перед началом процесса вытяжки назеркало матрицы 1 в фиксирующее кольцо 3 укладывают плоскую заготовку (не пока зана) и прижимают ее прижимным кольцом 4. Далее сообщают движение верхней плите 7 с пуансоном 5. Последний в это время является предварительно напряженной деталью, т.е. в радиальном направлении на пуансон действуют растягивающие напряжения от запрессовки и его коническую полость цилиндрической вставки 6. При рабочем ходе пуансона 5 заготовка вытягивается в полую деталь 20. Пуансон 5 при своемдвижении через заготовку передает давление жидкости, находящейся в полости матрицы 1, и по мере опускания вытесняют последнюю.При вытеснении жидкости в матрице 1создается противодавление рабочей жидкости, по нормали действующее через заготов ку на поверхность пуансона 5 и сжимающее его. Наличие этого давления в полости матрицы 1 приводит к созданию в пуансоне 5 в радиальном направлении напряжений сжатия, которые, алгебраически сум мируясь с напряжениями растяжения отзапрессованной цилиндрической вставки 6, нейтрализуют напряжения в пуансоне 5 до нулевого значения. Так как натяг цилиндрической вставки 6 в пуансоне 5 подобран соответственно величине противодавления 50 жидкости, упругого сжатия пуансона 5 врадиальном направлении не происходит. Вся величина противодавления жидкости расходуется только на нейтрализацию растягивающих напряжений в пуансоне 5 и последний сохраняет свои диаметральные размеры на всем протяжении процесса вытяжки.В этих условиях заготовка пластическидеформируется, плотно охватывая пуансон1400722 Формула изобретения Составитель В, Му сли мовРедактор А. Мотыль Техред И. Верес Корректор М. МаксимишинецЗаказ 2522/ 0 Тираж 709 ПодписноеВНИИХИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул Проектная, 4 5, не подверженный упругим деформациям, диаметр дкоторого от начала до конца процесса вытяжки постоянен. Внутренний диаметр детали 20 практически равен наружному диаметру пуансона д. Так как упругого изменения диаметра пуансона 5 при вытяжке не происходит, деталь 20 после окончания процесса штамповки не образует с пуансоном 5 соединения с натягом. Благодаря этому после окончания процесса вытяжки деталь 20 легко снимается с пуансона 5 (внутри детали 20 отсутствуют царапины и задиры). В этих условиях достигается повышение точности внутреннего диаметра штампуемых деталей. Так как упругого деформирования пуансона 5 в процессе вытяжки с противодавлением не происходит, а внутренняя поверхность детали 20 фактически копирует размеры пуансона 5, точность внутреннего диаметра детали 20 зависит только от точности выполнения размеров пуансона 5. При рабочем ходе пуансона 5 шток с поршнем 9 гидроцилиндра 8 под воздействием верхней плиты 7 перемещается вниз а жидкость, находящаяся в маслосборнике 13, всасывается в верхнюю полость гидро- цилиндра 8. В это время обратный клапан 19 открыт, а обратные клапаны 15 и6 закрыты,При обратном ходе деталь 20 снимается с пуансона 5 прижимным кольцом 4 и остается в полости матрицы 1, При отводе прижимного кольца 4 от матрицы 1 вытянутая деталь 20 под действием выталкивателя 12 извлекается из полости матрицы 1.Шток гидроцилиндра 8 начинает движение вверх под воздействием упругого элемента 10 одновременно с пуансоном 5 и верхней плитой 7 и подзаряжает полость матрицы 1 новой порцией рабочей жидкости. В процессе подзарядки полости матрицы 1 обратный клапан 9 закрыт, а обрат ные клапаны 15 и 16 открыты.Предлагаемый штамп обеспечивает повышение качества и точности вытягиваемых деталей путем предотвращения царапин и задиров на внутренней поверхности деталей за счет повышения точности их 15 внутреннего диаметра.Ъ Штамп для вытяжки с противодавле нием по авт. св. Мо 72175, отличающийсятем, что, с целью повышения качества и точности вытягиваемых. деталей путем предотвращения царапин и задиров на внутренней поверхности деталей и за счет повышения точности их внутреннего диаметра, 25 пуансон выполнен с осевой конической по.лостью, уменьшающейся в сторону его рабочего торца и снабжен цилиндрической вставкой, установленной в полости пуансона с натягом, величина которого прямо проЗ 0 порциональна величине противодавлениярабочей жидкости, воздействующей на пуансон в месте запрессовки цилиндрической вставки.