Штамп для вытяжки с противодавлением

)4 В 2 БРЕТЕНИЯ ПИС МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ ВТО путем пр метра пу твнем протиости. Штампон и прижИм.стью в формеьшим диаметторца, Поью, находяансона под денсия рабочей жидк матрицу, пуансвыполнен с поло авле.БасодержитПуансон И. Жучк усеченного а стороны рабоче т в с В сть з йся п лнена строе личина протиости расходузацию растятенках станым давленид давлениемия рабочейько на нейт д л ся т ТИ к обработстности еи полости.чность внутеиых деталейа детали с тиводав- повьппеизделийобработносится Изобретение касается ки металлов давлением и оп к штампам для вытяжки с противодавлением.Цель изобретения - повьппение точности вытягиваемых изделий путем предотвращения уменьшения диаметра пуансона под действием противодавления рабочей жидкости.На Фиг. 1 изображен штамп, общий вид, продольный разрез; на фиг, 2 - Фрагмент пуансона (в увеличенном масштабе).Штамп содержит верхнюю плиту 1 (фиг, 1), несущую пуансон, который состоитиз корпуса 2 (фиг. 2), уплотнения 3, рабочей части в виде стакана 4 с внутренней полостью 5, за-. полненной жидкостью под избыточным давлением, в форме усеченного конуса счерезсосомдержи лом при вершинер 6 и трубооказан). Шежуточную пл сообщеннои овод 7 с нап также сошту (не та пр зану 8 с жестом 9, нижко с с неи приж нюю плитуреплена бочая п на жидк мещен по талкивател11 располкоторая с17 и 18 сзан),Позиталь.Штам Передо внутр ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И О 1 НРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(54) ШТАМП ДЛ ВЫТЯЖКИ СДАВЛЕНИЕМ(5) Изобретение относитке металлов давлением, вк штампам для вытяжки слением, Цель изобретенияние точности вытягиваемых отвращения уменьшени гивающих напряжении в кана, вызванных избыто ем жидкости во внутрен Тем самым повышается т реннего диаметра штамп и. снижается усилие съе пуансона, 2 ил,10, на которои жестко заматрица 11 с фиксатором 12. олость 13 матрицы 11 заполостью, внутри которой разпружиненный пружиной 14 выь 15. На зеркале матрицы ожена кольцевая канавка 16, ообщена через трубопроводы маслосборником (не покаей 19 обозначена готовая деработает следующим образом.началом процесса вытяжкиннюю полость 5 стакана 4принудительно через трубопровод 7 и штуцер 6 подают под избыточным давлением жидкость, например индустриальное масло или воду. Величина избыточного давления жидкости, пода 5 ваемого во внутреннюю полость 5 стакана 4, определяется наличием в рабочей полости 13 матрицы 11 в процессе вытяжки противодавления рабочей жидкости, по нормали действующего через заготовку (не показана) на поверхность стакана 4 и сжимающего последний. Эгпора противодавления жидкости в рабочей полости 13 матрицы 11 изменяется от максимума у дна штампуемой детали до атмосферного у фланца детали, Под действием противодавления рабочей жидкости, возникающего в рабочей полости 13 матри р цы 11, в стенках стакана 4 возникают сжимающие напряжения. Под дейст" вием этих напряжений наружный диаметр й стакана 4 уменьшается на величину упругих деформаций, вызван б ных сжимающими напряжениями.При подаче под избыточным давлением жидкости во внутреннюю полость 5 стакана 4 в стенках его возникают упругие деформации растяжения. Величина избыточного давления жидкости, подаваемого во внутреннюю полость 5 стакана 4, рассчитывается исходя из величины упругих деформаций .г 1" стенок стакана 4, созданных в последнем действием противодавления ра 35 бочей жидкости в рабочей полости 13 матрицы 11, Характер эпюры этих упругих деформаций по высоте стакана должен соответствовать характеру эпюры противодавления рабочей жидкости, действующего на стакан 4 в рабочей полости 13 матрицы 11. По закону Паскаля давление жидкости в закрытой полости передается всем точкам стенок полости по всем направлениям одинаково. Так как толщина стенок стакана 4 изменяется по линейному за- . кону, то при одинаковом давлении.жидкости во внутренней полости 5 сгакана 4 упругие деформации стенок50 его будут обратно пропорциональны толщине этих стенок. Величина упругих деформаций стенок стакана 4 будет при этом соответствовать эпюре распределения растягивающих напряжений по высоте стакана 4 под дейст виемизбыточного давления жидкости, создаваемого во внутренней полости 5, Зпюра растягивающих напряженийв стакане 4 будет иметь треугольныйвид в соответствии с изменением толщины стенок стакана 4.После того, как во внутреннюю полость 5 стакана 4 быпа подана подизбыточным давлением жидкость, назеркало матрицы 11 в Фиксатор,12 ук-.ладывают плоскую заготовку и прижимают ее прижимом 9. Далее сообщают движение верхней плите 1 с закрепленным на ней корпусом 2 пуансона и стаканом 4, При рабочем ходепуансона заготовка вытягивается вполую деталь 19. Пуансон при своемдвижении через заготовку передаетдвижение рабочей жидкости, находящейся в рабочей полости 13 матрицы11, и по мере опускания вытесняетрабочую жидкость из рабочей полости 13 матрицы 11.При обратном ходе пуансона готовая деталь 19 снимается со стакана4 прижимом 9 и остается в рабочейполости 13 матрицы 11. При отводеприжима 9 от матрицы 11 вытянутаядеталь 19 под действием выталкивателя 15 выталкивается из рабочей полости 13 матрицы 11,Наличие противодавления рабочейжидкости в рабочей полости 13 матрицы 11 приводит к созданию в стакане 4 в радиальном направлении напряжений сжатия, которые, суммируясьс напряжениями растяжения от избыточного давления жидкости на стенки внутренней полости 5 стакана 4,нейтрализуют напряжения .сжатия впоследнем до нулевого значения.Так как величина избыточного давления жидкости во внутренней полости 5стакана 4 подобрана соответственно .величине противодавления рабочей жидокости, создаваемого в рабочей полости 13 матрицы 11, упругих деформацийстакана 4 в радиальномнаправлении,а вследствие этого и уменьшения внутреннего диаметра детали 19 на величину упругих деформаций в процессевытяжки не происходит. Вся величинапротиводавления рабочей жидкости врабочей полости 13 матрицы 11 расходуется только на нейтрализацию растягивающих напряжений в стенках стакана 4, вызванных избыточным давлением жидкости во внутренней полости 5.Вследствие этого не происходит обра-.зования посадки с натягом между вы1465153 5тянутой деталью 19 и стаканом 4, Поэтому после окончания процесса вытяжки, деталь 19 легко снимается со стакана 4, Внутри детали отсутству. ют царапины и задиры.Величина усилия противодавления рабочей жидкости, создаваемого в рабочей полости 13 матрицы 11, зависит от физико-механических свойств штампуемого материала детали 19, т.е. при вытяжке деталей из разных материалов величина противодавления рабочей жидкости будет разной, Так как величина противодавления рабочей жидкости в процессе вытяжки деталей одного типоразмера из разных материалов различна, то и величина упругих деформаций, зависящая от усилия противодавления. рабочей жидкости, тоже будет разной. Следовательно, при ис" пользовании конструкции данного штампа для компенсации влияния сжимающих напряжений в стакане 4 под действием противодавления рабочей жидкости, создаваемого в рабочей полости 13 матрицы 1 1, для каждого вида материала штампуемой детали необхо- димо создавать строго определенное по значению избыточное давление жидкости во внутренней полости 5 стакана 4.При вытяжке деталей одного типоразмера не менее пластичных материалов величина упрУгих деформаций будет больше по,.сравнению с упругими деформациями для деталей из более пластичных материалов. Так как в первом случае величина натяга между деталью 19 и стаканом 4 будет больше, чем во втором, то для компенсации упругих деформаций пуансона величина избыточного давления жидкости, создаваемого во внутренней полости 5 стакана 4, должна быть в первом случае больше, чем во втором.Принципиальным отличием данного штампа от известного является то, что при подаче во внутреннюю полость стакана жидкости под избыточным давлением в стенках стакана создаются на-.пряжения растяжения. Растягивающие 5напряжения компенсируют влияние сжимающих напряжений в стенках стакана, обусловленных действием противодав-.ления рабочей жидкости, которое создается в полости матрицы при вытяжкеВеличина избыточного давления жидкости во внутренней полости стакана подбирается соответственно величине противодавления рабочей жидкости в полости матрицы, Упругих. деформаций стакана в радиальном направлении, а вследствие этого и уменьшения внутреннего диаметра детали йна ве".личину упругих деформаций, и образования посадки с натягом детали со стаканом в процессе вытяжки не проис-.ходит. Вся величина противодавления рабочей жидкости расходуется тыько на нейтрализацию растягивающих напряжений в стенках стакана, выз-, 2 я ванных избыточным давлением жидкостиво внутренней полости, Тем самым повышается точность внутреннего диаметра штампуемых деталей и снижается усилие съема детали с пуансона, что ведет к повьппению качества внутренней поверхности готовой детали, Так как деталь снимается со стакана, то на внутренней ее поверхности отсутствуют задиры и царапины. 35Формула изобретенияШтамп для вытяжки с противодавлением, содержащий соосно установленныематрицу и пуансон, коаксиально кото.рому расположен прижим, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности вытягиваемых деталейпутем предотвращения уменьшения диаметра пуансона под действием проти водавления рабочей жидкости, пуансонвыполнен с полостью в форме усеченного конуса с большим диаметром состороны рабочего торца, заполненнойжидкостью, находящейся под давлением,1465153 В. Иуслимо едактор И. Банд оста лийн Коррект ретениям ущская н о из ткрыти д. 4нт", г. Ужгор на,101 аз 8 бЗ/13Тираж 6 ИИИПИ Государственного комитета 113035, Москва, Жизводственно-издательский комбинат писноем при ГКНТ СС