Штамп для вырубки-пробивки

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 820980 Сооз СоветскинСоциалистическинРеспублик(53) УДК 621.961, 2:62 1.983, . 044(088,8) Опубликовано 15.04,81, Бюллетень,% 14Дата опубликования описания 18.03,8 1 оо делам нзооретений н открытий,, ,Куйбышевский ордена Трудового Красного 31 амени,авиационный институт им. акад. С, П. Королева(54) ШТАМП ДЛЯ ВЫРУБКИ-ПРОВИВКИ Изобретение относится к технологической оснастке для обработки листо- ,вых материалов давлением и может быть использовано в машино, приборостроении и других отраслях промышленности для вырубки или пробивки отверстий в деталях из однонаправленных компоэицион ных материалов на металлической основе. Известен штамп для вырубки-пробивки листовых материалов, содержащийпуансон, охватывающий его прижим, матрицу и установленный в ее отверстииподпружиненный вдоль оси подпор-вкладыш 1 ,Недостатком известного штампа являет 15ся то, что при вырубке-пробивке деталейиз однонаправленного композиционного материала на металлической основе, характеризующегося значительной анизотропией20свойств в плоскости листа, возможносамопроизвольное дсформирвание и хрупко разрушение вловп, резко снижающее као-.п н лу мых изделий,Пель изобретения - повышение качества изделий,Эта цель достигается тем, что вподпоре-вкладыше выполнены, по меньшей мере,два сквозных отверстий с осями, параллельными оси подпора-вкладыша,расположенных симметрично и имеющихсечение, постоянное вдоль оси подпоравкладыша и переменное в плоскости, перпендикулярной этой оси, увеличивающеесяв направлении от оси симметрии к перпендикулярной ей.Преимущественной формой отверстияявляется отверстие, ограниченное двумядугами с разными радиусами кривизны.Подпор-вкладыш может быть выполнентакже с несколькими парами круглыхотверстий разного диаметра, последовательно уменьшающихся в направлении осисимметрии подпора-вкладыша,На фиг. . показан штамп,общий вид;на фиг, 2 - подпор-вкладыш с двумя отверстиями, ограниченными дугами; нафиг, 3 - вкладыш с несколькими парамикруглых отверстий,Штамп содержит матрицу 1, подпорвкладыш 2, снабженный упругим элементом 3 и имеющий сквозные отверстия,пуансон 4 и прижим 5.11 тамп работает следующим образом.На матрице 1 размещают заготовкуиз однонаправленного композиционногоматериала на металлической основе,например бороалюминия, таким образом, чтобы направление арматуры совпадало с прямой, проходящей через отверстия в подпоре- вкладыше на участках,имеющих наибольшую ширину или проходящей через наибольшие отверстия.Затем заготовку прижимают прижимом 5к матрице 1 и воздействуют на неепуансоном 4, прилагая к нему импульсную нагрузку, например, воздействуютимпульсным магнитным полем. Пружину 3подбирают с усилием, обеспечивающимнеподвижное положение подпора-вкладыша2 в начале внедрения пуансона 4 в материал заготовки, Вследс твие такого выбора усилий упругого элемента 3 материал заготовки находится в пластическисжатом между пуансоном 4 и подпоромвкладышем 2 состоянии, металлическаяоснова материала вытекает в отверстияподпорв-вкладыша 2. В процессе истечения осуществляетсядробление волокон по толщине заготовкив местах с максимальными усилиямиразделения.Дальнейшее разделение характеризуется,в основном, сдвигом отхода относительно заготовки по металлической основе композиции, При этом происходитперемещение подпора-вкладыша 2 вниз,вследствие сокращения упругого элемента 3,, Таким образом, эа счет направленного пластического течения металлической основы композиции обеспечиваетсязаданное давление на поверхности разделения в направлении, поперек армироввния,Управление величиной давления достигается геометрией фигурных отверстий,их площадью и скоростью внедренияпуансона 4 в заготовку. В подпоревклвдыше может быть выполнено несколько рядов круглых отверстий разногодиаметра, причем отверстия максимального диаметре располагают нв оси пробиваемого отверстия, пвреллельной нвпрввле щю врмироввния. Зффек тивность ус гройс тва заключается в получении качественных иэделий зв очень короткий промежуток времени- процесс разделения не превышает 300 мс.Предлагаемое устройство былоспроектировано, изготовлено и прошло лабораторные испытания при динамической пробивке отверстий диаметром 10 мм в. листовой бороалюминиевой композиции толщиной 1,0 мм с объемной долей упрочняющих волокон в 25%. Оснастка выполнялась из стали У 8 А по 2 классу точности и имела твердость после закалки Н РС =55-58 единиц. Ра.зделение осуществлялось с прижимом заготовки с помощью ручного пресса, развивающего максимальное усилие в 4 т,Динамический характер нагружения 20 обеспечивался ударником, разгоняемымо помощью импульсного магнитного поля от установкиМИУ-Цс максимально запвсаемой энергией в 0,9 кйж.Подпор создавался за счет усилия про бивки отверстия опорным торцом подпора-вклвдыша в пластине из аналогич- ного материала. Подпор-вкладыш выполнялся ступенчатой формы с максимальным диаметром, обращенным к пластинке з 0 подпора. Максимальный размер в сквозных отверстиях подпора-вкладыша составлял 1,5 мм, Точность пробитых отверстий соответствовала 2 - 3 классу, шероховатость поверхности разделения по периметру отверстия Я 20 - 0,5Формула изобретения01. Штамп для вырубки-пробивки листовых материалов, содержвщий пуансон, охватывающий его прижим, матрицу и установленный в ее рабочем отверстии подпружиненный вдоль оси подпор-вклвдыш,отличающийся тем,что, с целью повышения качества деталей, получаемых из анизотропного материала, в частности армированного материала с однонаправленным расположением арматуры, в подпоре-вклеаыше выполнены по 50меньшей мере два сквозных отверстия с осями, параллельными оси вкладыша, расположенных симметрично и имеющих сечение, постоянное вдоль оси подпора- вкладыша и переменное в плоскости, перпендикулярной этой оси, увеличивающееся в направлении от оси симметрии к перпендикулярной ей.20980 фиг.1 фиг. линКорректор Н. Швыдкая Составитель К 1. Техред М.Федорн Редактор Н. Мнн По 888 Ти ВНИИПИ Гос по делам 3035, МоскваЗаказ 1659/15 ное СР гвенного комитета ретений и открыти 35, Раушская наб арс 4/5 пиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная,5 82. Штамп по п, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что каждое отверстие в подпоре-вкладыше ограничено двумя дугами с разными радиусами кривизны.3. Штамп по п, 1, о т л и ч а юш и й с я тем, что в подпоре-вкладыше выполнено несколько пар круглых отверстий разного диаметра, последовательно уменьшающихся в направлении оси симметрии подпора-вкладыша,Источники информации принятые во вниманиепри экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР