Штамп для ступенчатой вытяжки листовых заготовок

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК Л)4 В 21 022/ САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТВУ А ВТОРСКОМУ СВ иапа- дета- язан- рижи- епенштампаобрачатой пенью ащенс на- ыпол- ношеН 225 о + у 5, - расстояние от тор торца прижима; оу - высота добавочн кольцевых элеме ленных сжимаемо жидкости насосноца матрицы до смещенийобуслови утечкой нции. х то ью ст ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) ШТАМП ДЛЯ СТУПЕНЧАТОЙВЫТЯЖКИ ЛИСТОВЫХ ЗАГОТОВОК нагидравлическом прессе с насосно-аккумуляторной станцией, содержащий размещенные соосно пуансон, матрицу и составной прижим в виде диска и установленныхтелескопи чески с возможностью осевогоперемещения кольцевых элементов с выступами на их внутренней поверхности и проточками на их внешней поверхности, служащих для размещения выступов, отличаю 80119607 и 1 ийся тем, что, с целью расширения дзона изготовления широкофланцевыхлей, он снабжен обоймой, жестко сной с диском, кольцевые элементы пма выполнены разновысокими с посным увеличением высоты от осик периферии, а поверхность диска,щенная к кольцам, выполнена ступенс образованием между каждой стуи торцовой поверхностью кольца, обрной к диску полости, соединеннойсосно-аккумуляторной станцией и вненной с высотой, определяемой соотнием10 15 20 Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к конструкцииштампов для вытяжки полых изделий излистового металла.Цель изобретения - изготовление листовых изделий с различной толщиной цилиндрической, донной и фланцевой частейизделия, а также со ступенчатой фланцевой частью.На фиг. 1 показан штамп в начальнойстадии вытяжки, продольное сечение; нафиг. 2 - положение штампа после первогоэтапа вытяжки; на фиг, 3 - то же, передвторым этапом вытяжки; на фиг. 4 - то же,после второго этапа вытяжки; на фиг. 5 -то же, после третьего этапа вытяжки; нафиг. 6 - то же, после четвертого этапавытяжки.Штамп состоит из пуансона 1, связанного с внутренним ползуном гидравлического двухходового пресса (не показан),соосно установленной с ним на плите 2пресса матрицы 3 и прижима. Прижим выполнен из кольцевых телескопических элементов 4 - 7, охватывающей внешний кольцевой элемент 4 обоймы 8 и жестко связанного с обоймой 8 диска 9, размещенного нанаружном ползуне 10 пресса, причем рабочие торцы 11 элементов 4 - 7 лежат в одной плоскости. На внутренней поверхностиобоймы 8 выполнена выточка 12, На обрашенном к матрице 3 торце диска 9 выполнены ступени 13 - 16, расстояние Ь от торца матрицы 3 до каждой ступени увеличивается с ростом расстояния К, от оси штампа до соответствующей ступени 13 - 16.В диске 9 выполнены каналы 17 - 20, связывающие трубопроводы и насосную станцию пресса (не показано) с соответствуюшими полостями прижима. На внешней поверхности каждого кольцевого элемента 4 - 7выполнены впадины 21 - 24, а на внутренней их поверхности - выступы, причемдиаметр соответствующих впадин 21 - 23элементов 5 - 7 равен диаметру соответствующих выступов элементов 4 - 6 и диаметру соответствующих ступеней 13 - 15, а диаметрвпадины 24 элемента 4 равен диаметрувыступа обоймы 8. Ступени диска 9 имеютразличную высоту, устанавливаемую израсчета, что при рабочих торцах кольцевыхэлементов 4 - 7, лежащих водной плоскости,проточки элементов 4 - 7 должны взаимодействовать с боковой поверхностью ступеней 13 - 16.На каждой из ступеней получается кольцевая полость, образованная соответствующей ступенью, например боковой поверхностью ступени 14 меньшего диаметра,торцом элемента 5, соответствующего данной ступени 14 и боковой поверхностьюохватывающего элемента, которая черезканал 19 соединена с насосной станцией прес.са. Это полости 25 - 28,25 30 35 40 45 50 55 Калиброванное по толщине кольцо 29 служит для установления требуемой величины Ь 5 осадки фланцевой части заготовки.Заготовке в исходном перед штамповкой положении присвоена позиция 30, заготовке после первой стадии вытяжки - позиция 31, после второй стадии вытяжки - 32, после третьей стадии вытяжки - 33 и отштампованному изделию после четвертой стадии вытяжки - 34.Высоту Н каждой из полостей, образованных на каждой из ступеней диска 9, устанавливают из расчета обеспечения осадки исходной толщины заготовки Яо практически до нуля, из условия дополнительного смешения кольцевых элементов4 - 7 на величиину 5, для создания прижима осаженной по толщине заготовки при выполнении последующих этапов вытяжки, а также из условия добавочных смешений кольцевых элементов, обуславливаем ых упругим сжатием жидкости б,р и утечкой ее через гидроаппаратуру бутеч, т.е. Н = Ьо + о + бтщ + бут еч. = 2 Б О + у,где 5. - расстояниие от торца матрицыдо торца прижима;у - высота, обуславливаемая сжима ем остью и утечкой жидкости насосной станции.Штамп работает следующим образом.Листовую заготовку 30 устанавливают на рабочую поверхность матрицы 3, затем опускают сначала прижим до соприкосновения рабочей поверхности кольцевых элементов 4 - 7 с заготовкой 30, после чего опускают пуансон 1 до соприкосновения его донной части с заготовкой и нагружают усилием Р, величина которого устанавливается в пределах 0,85 - 0,90 Рраьр (Рраьр - разрушаюшее заготовку усилие) . В результате этого осуществляется начальная стадия штамповки вытяжки (фиг. 1). Очевидно, что при достаточно широком фланце заготовки (Ро)2 Р) и при толщине заготовки Я, превыщаюшей толшину стенки изделия Ъ, усилие штам повки Рнедостаточно для формообразования детали. В связи с этим усилие на прижиме увеличивают при одновременном обеспечении следующих операций; канал 17 перекрывают, запирая тем самым надплунжерную полость 25; каналы 18 - 20 соединяют с предохранитель- но-разгрузочными клапанами, обеспечивающими стравливание жидкости из надплунжерных полостей 26 - 28 при давлении сот., создающем усилие Рист. со стороны кольцевых элементов 4 - 6, которые включают истечение металла под указанные кольцевые элементы.В этом случае опускание прижима вниз на высоту Л (до смыкания внешней обоймы 8 с кольцом 29) приводит к осадке кольцевого участка заготовки под кольце1196075 3Вым элементом 7 на величину Ь 5 с истечением избыточного металла в зазор между пуансоном 1 и матрицей 3, и к неизменности, исходной толщины 8, под кольцевыми элементами 4 - 6.В результате образуется цилиндрическая часть изделия высотой Н, при толщине стенки детали Ьд (фиг. 2).Для осуществления второго этапа штамповки вытяжки прижим приподнимают над заготовкой на высоту Ь 5 и в надплунжерные полости 25 - 28 через каналы 17 - 20 от насосной станции подается жидкость под давлением, обеспечивающем перемещение кольцевых элементов 4 - 7 до соприкосновения с заготовкой 31 (фиг. 3).Перед вторым этапом нагружения прижима канал 18 перекрывают, запирая тем самым надплунжерную полость 26; каналы 19 и 20 соединяют с предохранительноразгрузочными клапанами, обеспечивающими стравливание жидкости из надплунжерных полостей 27 и 28 при давлении и,., обеспечива ющем создание усилия Рист. со стороны кольцевых элементов 5 и 4, исключающих истечение металла под указанные кольцевые элементы; канал7 соединяют с предохранительно-разгрузочным клапаном, обеспечивающим стравливание жидкости из полости 25 при давлении п созадающем усилие Рск, которое исключает складкообразование материала под кольцевым элементом 7.В этом случае спускание прижима навысоту ЬЯ приводит к осадке материала под кольцевым элементом 6 на величину Ьф при неизменности толщины Ьо под кольцевыми элементами 5 и 4 и толщины Ь, - Ь 5 под кольцевым элементом 7, в результате чего образуется цилиндрическая часть изде лия высотой Н при толщине стенки 5 д(фиг. 4).В соответствии с изложенными приемами штамповки-вытяжки осуществляется формообразование заготовки с осадкой ее кольцевых участков фланца под кольцевыми элементами (фиг. 5 и 6), в результате чего обеспечивается вытяжка сначала заготовки 33 на глубину Н, а затем изготовление детали 34 при глубине цилиндрической части Н.20 По окончании процесса штамповки-вытяжки полого изделия 34 из листового металла осуществляется обратный ход пресса, при котором сначала прижим, а затем и пуансон поднимаются вверх (в исходное положение) и отштампованное изделие 34 выталкивателем (не показан) выталкивается из матрицы 3, а затем удаляется из рабочей зоны пресса.1196075 1 г НИИПИ Заказ 503/8 Тираж 774 Подписное илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4