Штамп для вытяжки

(21) 4034496 (22)2.03.8 (46) 07.11.8 (71) Белорус 5-2 юл кий политехнич кии инов,анн атериалов.с,170,к областобретеухслойсположе, -отовку равномконусност 6 меньше такана ра ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБ ОРСНОМУ СВИДЕТЕПЬСТ ститут(56) Валиев С.А. Комбинировглубокая вытяжка листовых м(54) штАмп для вытяжки(57) Изобретение относитсялистовой штамповки. Цель иния - повышение качества дных изделий с внутренним рнием более мягкого слоя.Заболее мягкого слоя в видеразмещают на пуансоне 1 до опорную втулку 2. Заготовку 8более прочного слоя размещают наматрице 5 с коническим рабочим отверстием, Дополнительная втулка 6установлена в центрирующей втулке 7 .с возможностью ограниченного осевого смещения. Втулка 6 имеет ограни-.чительный кольцевой бурт 9, взаимодействующий с ограничительным кольцевым выступом центрирующей втулки7. При движении пуансона 1 втулка 6смещается вдоль ее оси и своей рабочей конической поверхностью приближается к конической поверхности матрицы 5 до момента, при котором еекромка 11 будет отстоять от кромки10 матрицы 5 на расстояниитолщине заготовки 8. Угол ирабочей поверхности втулкиугла конусности рабочего отверстияматрицы 5. 1 з.п.ф-лы, 2 илИзобретение относится к области листовой штамповки.Цель изобретения - повышение качества двухслойных иэделий с внутренним расположением более мягкого слоя.На фиг.1 схематично показан штамп при использовании полой заготовки внутреннего слоя, общий вид в разрезе;.на фиг,2 - то же, при исполь зовании плоской заготовки внутреннего слоя.Штамп (фиг.1) содержит вытяжной ступенчатый пуансон 1, на котором расположена неподвижная опорная втулка 2, наружный диаметр которой превьппает диаметр рабочей части пуансона .1 и равен наружному диаметру внутреннего слоя в готовом изделии. Пуансон 1 закреплен на ползуне пресса (не показан). На нижней плите 3 штампа установлено опорное кольцо 4 в котором смонтирована вытяжная матрица 5. Дополнительная втулка 6 охватывает опорную втулку 2 с воэмож 25 ностью свободного реверсивного движения вдоль ее оси и располагается в центрирующей втулке 7. Торцовая поверхность дополнительной втулки б, обращенная к матрице 5, имеет коническую форму.Штамп работает следующим образом,В начале рабочего хода пуансон 1 с находящимися на нем полой заготовкой внутреннего слоя получаемого 35 изделия и опорной втулкой 2 осуществляет вытяжку с утонением плоской заготовки 8 наружного (твердого) слоя получаемого изделия через матрицу 5.По мере движения пуансона 1 втул ка 6, опираясь на коническую поверхность вытягиваемой заготовки 8, смещается вдоль оси пуансона 1. После входа заготовки 8 в рабочий поясок матрицы 5 бурт 9 втулки 6 доходит до выступа центрирующей втулки 7 и втулка 6 прекращает движение. При этом пластическая деформация заготовки мягкого (внутреннего) слоя предотвращается поверхностями опорной втулки 2, дополнительной втулки б и заготовки 8 наружного слоя, в силу чего пластически деформируется только заготовка 8 твердого слоя.Для предотвращения пластической деформации мягкого слоя между указанными поверхностями необходимо соблюдение двух условий. Во-первых, чтобы зазор между верхней кромкой рабочего пояска 10 матрицы 5 и вершиной конической поверхности 11 втулки 6 бып равен исходной толщине заготовки 8 твердого слоя. Во-вторых, угол конус- ности торца втулки 6 должен быть меньше угла конусности матрицы 5, т.е. /3 с с 6 . При несоблюдении одного из этих условий в момент начала взаимодействия заготовок мягкого и твердого слоев остается свободная поверхность заготовки мягкого слоя, не ограниченная поверхностью втулки 6. Это создает возможность пластического течения материала мягкого слоя на свободном участке и не позволяет исключить деформацию мягкого слоя.В условиях схемы всестороннего сжатия силы трения между внутренней поверхностью дополнительной втулки б и наружной поверхностью полой эа" готовки значительно возрастают. Для предотвращения передачи втулкой 6 давления от этих сил на поверхность вытягиваемой заготовки 8 наружного состоя так как оно способствует росту растягивающих напряжений в наружном слое и ограничивает его предельную степень вытяжки) на противоположном торце втулки 6 выполняется бурт 9. В процессе вытяжки втулка б, увлекаемая силами трения, опускается, приближаясь конусной торцовой поверхностью к рабочей поверхности матрицы 5 до момента, при Котором ее кромка 11 будет отстсять от кромки 10 рабочего пояска матрицы 5 на расстоянии, равном толщине заготовки 8 твердого слоя, после чего ее движение ограничивается буртом 9. Следовательно, рабочий ход втулки б до ее нижнего предельного положения должен быть ранен высоте рабочего конуса матрицы 5, т,е.Э,Г(1-пЫ)входы ш Й-пни2 ся хгде Э- диаметр входной кромкиконуса матрицы;- диаметр рабочего пояскаматрицы; - угол конусности матрицы;10 15- диаметр плоской заготовки твердого слоя;- коэффициент вытяжки заготовки твердого слоя. В штампе (фиг.2) исходные заготовки внутреннего и наружного слоев будущего изделия могут иметь плоскую форму, т.е. в нем совмещено получение полой цилиндрической заготовки внутреннего слоя и получение самого двухслойного изделия.Штамп при использованйи плоской заготовки внутреннего слоя (фиг.2) содержит вытяжной ступенчатый пуансон 1, на котором расположена неподвижная опорная втулка 2. На нижней плите 3 штампа установлено опорное кольцо 4, в котором смонтированы матрица 5, подвижная втулка 6 и матрица 12 для вытяжки заготовки более мягкого слоя.В начале рабочего хода пуансон 1 с находящейся на нем опорной втулкой 2 осуществляет вытяжку с утонением заготовки мягкого слоя. В момент подхода кромки 13 опорной втулки 2 к кромке 14 матрицы 12 на расстояние, меньшее исходной толщины заготовки мягкого слоя, происходит обрезка края полой заготовки 15. После входа втулки 2 в рабочий поясок матрицы 12 на пуансоне 1 последовательно располагаются с контактом торцовых поверхностей полая заготовка 15 внутреннего мягкого слоя получаемого изделия и опорная втулка 2. Затем процесс и последовательность движения рабочих частей штампа идет как ив рассмотренном штампе (фиг.1),Исключение деформации заготовки мягкого слоя за счет ограничения пластического течения материала поверхностями рабочего инструмента и заготовки твердого слоя позволяет получить двухслойные полые изделия с заданной толщиной слоев. При этом толщина мягкого слоя обеспечивается уже при вытяжке полой заготовки ,этого слоя. 20 25 30 35 40 45 50 Таким образом, применение предлагаемого штампа позволяет расширить номенклатуру получаемых изделий практически с любой комбинацией и толщин слоев) при их высоком качестве, обеспечиваемом за счет равномерности толщины слоев по высоте стенки изделия.Штамп не требует специального оборудования и может устанавливаться на прессах простого действия. Формула изобретения 1. Штамп для вытяжки, содержащий соосно установленные в верхней части ступенчатый вытяжной пуансон с меньшей ступенью у опорного торца и центрирующую втулку и размещенную в нижней части матрицу с коническим рабочим отверстием, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения качества двухслойных изделий с внутренним расположением более мягкого слоя, он снабжен опорной втулкой, закрепленной на меньшей ступени пуансона с возможностью их совместного вхождения в центрирующую втулку и имеющей наружный диаметр, превышающий диаметр рабочей части пуансона, а также дополнительной втулкой, установленной в центрирующей втулке с возможностью ограниченного осевого смещения, имеющей внутренний диаметр, равный внутреннему диаметру центрирующей втулки, и коническую наружную поверхность со стороны, обращенной к матрице, при этом угол конусности упомянутой поверхности дополнительной втулки меньше угла конусности рабочего отверстия матрицы.2. Штамп по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что дополнительная втулка выполнена с ограничительным кольцевым буртом на наружной поверхности, а центрирующая втулка - с ограничительным кольцевым выступом на внутренней поверхности для взаимодействия с упомянутым буртом.349837Составитель О.Матвеева Редактор Н.Тупица Техред М.Ходанич Корректор И.Муска Заказ 5215/7 Тираж 731 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва Ж, Раушская наб., д,4/5 Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород, ул. Проектная, 4