Устройство для вырубки-пробивки

О П С Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистическив Республик(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 25,0978 (21) 2667089/25-27 (51) М. Кл.3 с присоединением заявки ЙфВ 21 0 28/00В 26 Г 1/02 Государственный комитет СССР по дедам изобретений н открытийДата опубликования описания 301080 С. И. Козий, В. А, Глущенков, В, В. Козлов, И. Н. Желтов, В. Ю. Арышенский, Е. Н. Петров и В. Ф, Мануйлов(71) Заявитель Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. акад. С.П. Королева(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРУБКИ-ПРОБИВКИ 1Изобретение относится к оснасФ- ке для обработки металлов давлением, преимущественно к холодной листовой штамповке, и может быть использовано при вырубке деталей 5 или пробивке отверстий в деталях иэ листового композиционного материала типа боралюминиевой композиции.Известно устройство для выруб ки-пробивки деталей, содержащее матрицу и прижим с соосными и имеющими одинаковые поперечные сечения . отверстиями, жесткий пуансон, установленный с возможностью осевого пе ремещения в отверстии прижима, и установленный в отверстии матрицы прижим-выталкиватель с пружиной, усилие которой направлено параллельно оси матрицы 11. 20 оНеДостатком известного устройства является то, что оно имеет жесткие пуансон и матрицу, в связи с чем для осуществления чистой выруб ки требуется беззазорное изготовление и установка пуансона и матрицы, что повышает трудоемкость и увеличивает стоимость изготовления устройства. Кроме того, работа этого 30 2устройства возможна лишь на прессе двойного действия.Известно устройство для пробивки отверстий, содержащее жесткую матрицу, пуансон в виде передающей среды, находящейся под воздействием импульсного источника энергии, и вкладыш, размещенный в отверстии матрицы и осуществляющий подпор 2 .Недостатком этого устройства является невысокое качество поверхности получаемых деталей.Известно устройство для пробивки отверстий в листовом материале, содержащее жесткую матрицу, вязкий материал, например вазелин или глицерин, помещаемый между матрицей и ,заготовкой, и индуктор, создающий магнитное поле, уплотняющее вязкий . материал 3 .Недостатком этого устройства является искажение Формы заготовки и получаемых деталей - образование выпуклостей и гоФр.Известно устройство для вырубки деталей и пробивки отверстий, содержащее жесткую матрицу и прижим с соосными и имеющими одинаковые поперечные сечения отверстиями, жесткий пуансон, установленный с кольцевымзазором с возможностьюосевого переМещения, источник импульсного нагружения и передающую среду, заполняющую кольцевой зазор 41 .Однако известное устройство характеризуется недостаточно высокойточностью получаемых деталей.Целью изобретения является повышение точности деталей путем исключения наклона поверхности среза, исключение образования заусениц и повышение чистоты поверхности среза. 1 ОЭта цель достигается путем снабжения устройства установленным в отверстии матрицы прижимом-выталкивателем с пружиной, усилие которой направлено параллельно оси матрицы, атакже в результате использования вкачестве передающей среды вязкого материала типа парафина.На фиг, 1 показано устройство, общий вид на фиг. 2 - последовательность процесса разделения материала.Устройство содержит матрицу 1,установленный в ее отверстии прижимвыталкиватель 2, снабженный пружиной3, прижим 4 с отверстием, соосным срабочим отверстием матрицы и имеющимодинаковую с ним конФигурацию, пуансон 5 с поперечным сечением меньше поперечного сечения рабочего отверстия матрицы, установленный с кольцевым зазором в отверстии прижима, ЗО.вязкую, передающую среду типа парафина, заполняющую кольцевой зазормежду прижимом и пуансоном и пространство между торцом пуансона и заготовкой, расположенной на зеркале 35матрицы.Устройство работает следующимобразом.Листовую заготовку из композиционного материала, например боралюминия, размещают на матрице 1 и при"жимают к ней прижимом 4. К пуансону 5 прилагают ударную нагрузку, создаваемую источником импульсного нагружения (не показан). В связи с45наличием сопротивления подпора, создаваемого пружиной 3, действующейна прижим-выталкиватель 2, на кон. -тактной поверхности торца пуансонавозникают напряжения.Согласно основному положению волновой теории удара зти напряжения распространяются от поверхности контактапо соударяемым телам со скоростью зву. ка. Интересующее распространение представляется в виде последовательногоосоударения соседних сечений пуансона, идентичных предшествуюшему соударению на торце. Поскольку ни сечения,ни свойства материала пуансона 5не меняются, в результате соударе-. щония в сечениях появляются те же силыи скорости, что и на торце.Так как диаметр пуансона 5 малпо сравнению с его длиной, то осевые сжимающие напряжения Ь явля ются г авными, а два других напряжения Ь =Ъ = О. Напряжение Ъх вызывает, кроме продольных, поперечные деформации, определяемые поперечным увеличением тел под действием продольной нагрузки.Увеличение диаметра пуансона 5 определяется из соотношения) Ьйда:где )М - козфФициент пуансона;д . - диаметр пуансона,модуль упругости материалапуансона.Параметры соударения рассчитываются так, чтобы увеличение радиуса пуансона осуществлялось только на величину одностороннего зазора между ,пуансоном 5 и прижимом 4,Перемещение фронта продольной ударной волны по пуансону 5 в направлении к заготовке вызывает сжатие вязкой среды 6. Наличие сравнительно небольших односторонних зазоров между пуансоном 5 и прижимом 4, большой (больше 5000 м/сек) скорости перемещения волны обуславливает значительные (тысячи атмосфер) давления в области между Фронтом волны и заготовкой. В результате чего преодолевается сопротивление подпора и осуществляется процесс вырубки-пробивки.Распространение трещины по толщине заготовки происходит только от режущей кромки матрицы. Ввиду равенства диаметров отверстий в прижиме 4 и матрице 1 отделяемая часть заготовки имеет цилиндрическую поверхность среза, без наличия заусенцев и с низкой шероховатостью.Предлагаемое устройство для осуществления вырубки-пробивки высоко. - эфФективно, так как в нем процесс разделения осуществляется эа один ход рабочего органа машины и не превышает 150-350 мксек, характеризуется повышенным качеством иэделий и вы сокой стойкостью оснастки.Предлагаемое устройство опробировано в опытно-промышленных условиях при динамической пробивке отверстий диаметром 3,5 мм в листовом композиционном материале КМУ-З, толщиной 1,5 мм. В качестве вязкой среды, используется парафин. Точность пробитых отверстий соответствовала 2 классу, шероховатость - 0,5. Поверхноств среза отличалась строгой цилиндрической формой.формула изобретенияУстройство для вырубки-пробивки деталей, содержащее матрицу и прижим с соосными и имеющими одинаковые поперечные сечения отверстиями, источник импульсного нагружения, жест,986 го комитета й и открыти ушская наб.,аз д. 4 ул. Проектная, 4 Патент", г. Ужгоро лиал П кий пуансон, установленный с кольцевым зазором в отверстии прижима свозможностью осевого перемещения,передающую среду, запЬлняющук незаполненную часть отверстия в прижиме,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,.с целью повышения точности деталейпутем исключения наклона поверхностисреза, исключения образования заусениц и повышения чистоты поверхности среза, оно снабжено установленным в отверстии матрицы прижимомрыталкивателем с пружиной, усилиекоторой направлено параллельно оси 596/10 Тираж ВНИИПИ Государственно по делам изобретен 035, Москва, Ж, Раматрицы, и в качестве передающей среды использован . вязкий материал типапарафина.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 349447, кл. В 21 О 28/14, ЗОЛ 1,70,2. Авторское свидетельство СССРР 455776, кл. В 21 О 26/06, 030173.3. Патент Японии Р 23517,кл. 74 СО, опублик. 1972.4. Патент Англии Р 1292057,кл. В 21 О 28/20, опублик. 1972 (про-тотип). Корректор Н. ГригорукПодписное