Устройство для глубокой гидродинамической вытяжки

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М, Кл.В 21 Э 22/20 В 21 .) 26/06 с присоединением заявк осударстненный комитетСовета й 1 иниотроа СССРпо делам нзооратеннйн открытий 3) Приоритет -43) Опубликован 78,Бюллетень23 описания 3 В М, 13 25,0 53) УДК 621,983.3; ; б 21.7.044 (088.8)(72) Авторы изобретены Харьковский авиационный институт 71) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЛУБОКОЙ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ ВЫТЯЖКИ к обработке металыть использовано в ительной, прибороаслях машиностроеИзобретение относитс .ов давлением и может авиационной, моторостр строительной и других от ния. Известно устройство для гидродинамической вытяжки, содержащее матрицу, контейнер с центральным отверстием, заполненный передающей средой и несущий поршень с плунжерами, входящими в каналы, выполненные в донной части контейнера, а также проходящий 10 через центральное отверстие контейнера ступенчатый пуансон, размещенный в поршне с лозможностью вертикаЛьного смещения 11.При воздействии на передающую среду над пуансоном динамической нагрузкой происходит движение поршня и пуансона, приэтом. воз З никает давление на центральную часть заготовки и мультиплицированное в несколько раз давление на ее торец, под воздействием которых происходит процесс вытяжки.В начальный момент нагружения в известном устройстве не всегда обеспечивается перво. начальный прогиб центральной части заготовки до возникновения давления подпора, что приводит к чрезмерному утолщению всей заготовки. Это происходит из-за инерционности пуансона, 25 Главное, это заброс материала фланца в рабочее отверстие матрицы. Если скорость подачи материала фланца в рабочее отверстие матрицы велика, то пуансон не успевает укладывать материал заготовки на стенки матрицы, и происходит сложение материала, отрыв его от стенок матрицы. Особенно это проявляется в конечной стадии процесса, когда фланец небольшой, его сопротивление деформированию невелико, материал заготовки приобретает значительную горизонтальную скорость и забрасывается в центральную часть рабочего отверстия матрицы, что приводит к браку, снижает допустимую по силовым параметрам степень вытяжки.Целью изобретения является повышение качества штампуемых изделий. Для этого в предложенном устройстве пор. шень выполнен составным из внутреннего и наружного колец, связанных друг с другом с возможностью относительного осевого смещения, а пуансон имеет центральное сквозное отверстие и рабочий торец с поверхностью, эквидистантной поверхности рабочей кромки матрицы, при этом большая ступень пуансона размещена в его средней части между внутренним кольцом поршня и донной частью конНагрузка, воспринимаемая кольцами 4 и 5. передается через плунжеры 6 на передаюш, о среду 15, Кольца 4 и 5 и плунжеры 6 являются мультипликатором давления, а поэтому давление в передающей среде 15 в несколько раз превосходит давление в передающей среде 14 и достигает нескольких тысяч атмосфер. Передающая среда 15 воздействует на торец заготовки 1, и материал фланца течет к центру, 40 где давлением передающей среды 14 направляется в рабочее отверстие матрицы 2, В начальный период, кроме давления передающей среды 14, на центральную часть заготовки 1 воздействует и пуансон 7, способствующий образованию прогиба и направлению материала фланца в рабочее отверстие матрицы 2. Затем. пуансон 7 останавливастся, когда большая ступень 9 достигнет опорной поверхности полости 10. Между эквидистантными поверхностями 11 и 12 остается зазор, который равен мак сималвной толщине кромки заготовки 1 в конце процесса вытяжки, т. е. заклинивание фланца не происходит, На поверхности 11 горизонтальная скорость преобразуется в вертикальную. Это происходит в случае чрезмерной подачи материала с фланца, когда центральное воздействие передающей среды 14 на заготовку становится недостаточным. Как правило, это происходит на конечном этапе вытяжки. В других случаях изменение направления скорости происходит на входной кромке 12. 60 тейнера, а в контейнере выполнена центральная полость под большую ступень пуансона.На чертеже изображено устройство в начальный и конечный этапы вытяжки.В предложенном устройстве заготовка 1 уложена на матрицу 2 и на них установлен контейнер 3 с поршнем, состоящим из внутреннего 4 и внешнего 5 колец. Во внешнее кольцо 5 вмонтированы плунжеры 6. Через донную часть контейнера 3 пропущен ступен 4чатый пуансон 7 с центральным отверстием 8 и большей ступенью 9, под которой в контейнере имеется центральная полость 10. Рабочей поверхностью 11, выполненной эквидистантной рабочей кромке 12 матрицы 2, пуансон 7 опирается на заготовку 1. Кольца 4 и 5 с помощью фиксатора 13 подвешены в верхнем положении. При этом полость над кольцами 4 и 5 и внутри пуансона 7 заполнена передающей средой 14, а полость между плунжерами 6 и торцом заготовки 1 заполнена передающей средой 15, для подачи которой служит канал 16, Подсоединение устройства к импульсному оборудованию осуществляется с помощью переходного кольца 17.Устройство работает следующим образом.При возмущении передающей среды в полости 14 она воздействует на центральную часть заготовки 1, на верхнюю торцовую поверхность пуансона 7 и на кольца 4 и 5, Центральная часть заготовки 1 прогибается несколько раньше, чем начнет перемещаться материал с фланца, так как по центру на пути распространения давления нет инертных масс. 5 10 15 20 25, 30 На заключительном этапе процесса внутреннее кольцо 4 достигает верхней поверхности большей ступени пуансона 9 и останавливается. Кольцо 5 продолжает движение до упора в донную часть контейнера 3.Применение полого пуансона 7 позволило производить нагружение центральной части заготовки 1 с некоторым опережением периферийного нагружения.Обеспечение с помощью эквидистантных поверхностей 11 и 12 и большей ступени пуансона 9 гарантированного криволинейного зазора позволяет значительно стабилизировать процесс, предотвратить заброс материала фланца в центральную зону рабочего отверстия матрицы. В начальный период вытяжки .это обе-. спечивается перетяжкой материала заготовки 1 через рабочую кромку матрицы 12 и большой сопротивляемостью фланца заготовки. Затем сопротивляемость фланца падает с уменьшением его диаметра, скорость течения материала возрастает. Тогда поверхность 11 пуансона 7 принимает на себя значительную долю усилий, действующих со стороны выдавливаемого к центру материала, И в это время происходит перераспределение нагрузки, получаемой от передающей среды 14, Если в начальной стадии и нагрузка, воспринимаемая кольцом 4, и нагрузка, воспринимаемая кольцом 5, передавалась на передающую среду 15, а следовательно, и на фланец заготовки 1, то на заключительном этапе нагрузка с кольца 4 передается через ступень пуансона 9 на пуансон 7, а на фланец заготовки 1 передается только усилие от кольца 5. Таким образом, на заключительном этапе снижается интенсивность подачи материала с одновременным увеличением удерживающего усилия на пуансон 7, Этим предотвращается заброс даже самой кромки заготовки.Применение устройства позволяет стабилизировать процесс изготовления изделий из листовых труднодеформируемых материалов,формула изобретенияУстройство для глубокой гидродинамической вытяжки, содержащее матрицу, контейнер с центральным отверстием, заполненный передающей средой и несущий поршень с плунжерами, входящими в каналы, выполненные в донной части контейнера, а также проходящий через центральное отверстие контейнера ступенчатый пуансон, размещенный в поршне с возможностью вертикального смещения, отличающееся тем, что, с целью повышения качества штампуемых изделий, поршень выполнен составным из внутреннего и наружного колец, связанных друг с другом с возможностью относительного осевого смещения, а пуансон имеет центральное сквозное отверстие и рабочий торец споверхностью, эквидистантной поверхности рабочей кромки матрицы, при этом большая ступень пуансона размещена в его средней части611703 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР513767, кл. В 21 Р 26/06, 1975. Составитель О. МатаТехред О. ЛуговаяТираж 1087 Редактор Д. Пинчу Заказ 3346/11 ИПИ сударственного комитета Совета по делам изобретений н откр 5, Москва, Ж.35, Раушская на ППП Патент, г. Ужгород, ул,113 филиалмежду внутренним кольцом поршня и доннойчастью контейнера, а в контейнере выполнена центральная полость под большую ступеньпуансона. ва Корректор А. Лакид Подписное Министров Стнйб д. 4/5Проектная,