Штамп для импульсной вырезки

Союз СоветскнкСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 230180 (21) 2929335/25-27с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 23,0182 Бюллетень Но 3Дата опубликования описания 2301,82 151) М. Кл.з В 21 О 26/12 Государственный номнтет СССР по делам нзобретеннй н отнрытнй(71) Заявитель Кировский политехнический институт(54) ШТАМП ДЛЯ ИМПУЛЬСНОЙ ВЫРЕЗКИ Изобретение относится к импульсной обработке материалов давлением, а именно к операциям листовой штамповки, и может быть использовано в авиационной, электротехнической, приборостроительной и других отраслях промышленности для вырезки лис- товых деталей различной толщиныИзвестен штамп для импульсной вырезки листовых деталей, содержащий матрицу с выступающей рабочей частью и с размещенной с кольцевым зазором относительно рабочей части сменной опорной плитой и установленную на нее разрядную камеру 113 .Недостатком известного штампа является трудоемкость изготовления сменных опорных плит, особенно при вырезке деталей сложного контура.Цель изобретения - повышение качества вырезки и снижение трудоемкости изготовления штампа.Поставленная цель достигается тем, что штамп для импульсной вырезки листовых деталей, содержащий матрицу с выступающей рабочей частью и с раз. мещенной с кольцевым зазором относительно рабочей части сменной опорной плитой и установленную на нее разрядную камеру, снабжен амортизаторой,установленным в зазоре и выполненнымв виде уложенной кольцом эластичнойтрубки, заполненной промежуточнойсредой.На фиг. 1 показан штамп, разрездо приложения нагрузки) на Фиг.2то же, после окончания процесса вырезки.Штамп содержит матрицу 1, опорнуюплиту 2, эластичную трубку - аморти.затор 3, промежуточную среду 4,жидкую или газообразную заготовку 5,разрядную камеру 6, рабочую среду 7,вырезанную деталь 8 и отход 9.15 Опорная плита 2 установлена в одной плоскости с зеркалом матрицы 1 сзазором о по отношению к ней, равным10-16 мм.Глубина зазора (Фиг, 1) Н(1-3) + (10-16) ьал, где, 5 - толщина вырезаемой детали. Трубка 3 из эластичного материалав свободном состоянии и.леет в попе речном сечении следующие размеры;наружный диаметр Д.= 6, диаметр отверстия д (0,4-0,5)Д.Размеры зазораи эластичнойтрубки определены опытным путем, ЗО Штамп работает следующим образом.Листовая заготовка 5 накладывается на матрицу 1 и опорную плиту 2.Сверху заготовка 5 прижимается разрядной камерой 6, заполненной жидкоипередающей средой 7. В эластичнуютрубку 3, установленную в зазоре мекду чатрицей 1 иопорной плитой 3,Йод давлением Р = 2-5 атм подаетсяжидкая или газообразная среда 4. Ве.-.личина Р определена экспериментально,. Давление газа или жидкости втрубе Э должно обеспечивать получение зазора Н между поверхностьютрубки 3 и заготовкой 5 в пределах(0,5-1,5)Б, Поэтому большие значения Р соответствуют случаю вырезкитонких материалов (5 = 0,1-0,5 мм),аменьшие значения - более толстыхматериалов (0,5 мм ( 53 мм), Наибольшая толщина материала принятаравной 3 мм, исходя из технологических возмокностей современных электрогидроимпульсных установок. Необходимость получения оптимальной величины зазора Ь = (0,5-1,5)5 объясняетсятем, что при этом зазоре создаютсяусловия для реализации такого напрякенно"деформированного состоянияматериала заготовки, при котором впроцессе импульсной вырезки на детали формируется цилиндрическая поверхность разделения, Подобное напряженно-деформированное состояние материала наблюдается при электрогидроимпульсной вырезке в известном устройстве в случае создания зазора между матрицей и сменным опорным кольцом, равного (4"8)5При электрогидравлическом разрядев жидкости 7 возникают ударные волны,осуществляющие деформирование заготовки 5. При ее прогибе происходитсоударение заготовки с поверхностьюэластичной трубки. Наличие оптимальной величины зазора позволяет создать в момент соударения такое напряженно-деформированное состояние материала, которое способствует получе. -нию цилиндрической Формы поверхности разделения. Соударение заготовкис эластичной трубкой осуществляетсяс высокими скоростями, при которыхвоздействие на заготовкуповерхностиэластичной трубки подобно воздействию жесткой преграды. После импульсной вырезки готовая деталь 8 остается на зеркале матрицы, а отход 9 деФор 1 лируется на поверхности зластичноитрубки 3. Затем среда 4 может бытьудалена из трубки 3, разрядная камера6 поднимается, и система приходитв начальное положение.При изменении толщины штд:лпуемогоматериала нет необходимости изменятьвеличину зазора перестановкой сменных опорных колец 2. Достаточно лишьизменить давление Р среды 4, подаваемой в трубку 3. В этом случае изменится и величина зазора Ь, а качество поверхности разделения будет оставаться высоким; форма поверхностиразделения получается близкои к цилиндрической.В процессе изготовления и лабораторных испытаний опытного образцаустройства установлено следующее.1). Трудоемкость изготовленияштампа предложеннои конструкции в1,3-1,8 раза ниже по сравнению,соштампом, имеющим сменные опорные плиты и предназначенным для импульснойвырезки листовых деталей толщиной0,1-0,3 мм.2). Применение для подпора отходав процессе вырезки эластичной трубки,заполняемой жидкой или газообразнойсредой, находящейся под различнымдавлением в зависимости от толщиныштампуемого. материала, позволяет вшироких .пределах изменять деформированное состояние материала заготовок. Это создает .предпосылки для получения цилиндрической фор 5, поверхности разделения у вырезанных деталей,3). Интервал давлений жидкости ил газа в эластичной трубке (Р = 2- 5 атм) является оптимальным, позволя. ющим создавать нужную величину зазора между поверхностью трубки и заготовки. При наличии зазора, равного (0,5-1,5)5 у вырезаемои детали получается цилиндрическая форма поверхности разделения.4). Величина зазора 8 = 10-16 мм между матрицей и опорной плитой зави. сит от пределов толщин штампуемых деталей (5 = 0,1-3 мм). Наибольшая толщина материала, равная 3 мл, принята исходя из технологических возможностей современных электрогидроим пульсных установок, Высота зазора Н = Б + (1-3)5 определяется наружным диаметром трубки Д : 5 и величиной ее раздачи при создании в ней давления Р = 1-5 атм с учетом того, что при вырезке оптимальный зазор между заготовкой и трубкой должен быть равен (0,5-1,5)5,5), Диаметр отверстия трубки Д =(0,4-0,5)Д обеспечивает необходи- мую прочность стенки с одной стороны и позволяет раздавать трубку внутрен ним давлениел (Р = 2-5 атм) на нужную величину с другой.6). Отштампованная опытная партия деталей имеет высокое качество, все детали получены с оптимальной формой поверхности разделения.7). Стойкость эластичной трубки удовлетворительная, Для увеличения срока ее использования после износа части поверхности трубки ее извлекают из штампа, поворачивают на неболь шой угол вокруг оси и вновь устанавливают в штамп.899206 1:.Рмула изобретения Составитель И.НиколаевРедактор О.Половка Техред Е, Харитончик ор Л. Бокшан Кор сное 1/13 Тираж 841 ВНИИПИ Государственпо делам иэобрете 113035, Москва, Б12 го"комитета СССРй и открытийРаушская наб., д Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 утамп для импульсцои вырезки листовых деталей, содержащий матрицу с выступающеи рабочей частью и с размещенной с кольцевым зазором относительно рабочеи части сменной опорной плитой, и установленную на нее разрядную камеру, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что с целью повышения качества вырезки и снижения трудоемкости изготовления штампа, он снабжен амортизатором, установленным в заэо ре и выполненным в виде уложенной кольцом эластичной трубки, заполненной промежуточной средой.Источники информации,,принятые во внимание при экспертизе1, Гребенкин Н.В, Исследование электрогидроимпульсной пробивки вырезки круглых деталей отверстий. Автореф.дис.на саиск.учен, степени канд. наук. ЛПИ.Л , 1978 прототип).