Устройство для соединения продавливанием листовых заготовок

(ОЕ) Я ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Патент СССР ЛЬ 1286099,кл. В 21 О 39/03, опубл. 1984.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНПРОДАВЛИВАНИЕМ ЛИСТОВЫХ ЗАГОВОК(57) Изобретение относится к устройств для соединения продавливанием листовы заготовок, Такое устройство содержит пуан Изобретение относится к устройству для соединения металлических листов, в чаности к соединению продавливанием. Цель изобретения - создание такого устройства для соединения металлических листов, при котором матрица имеет упрощенную, занимающую меньше места конструкцию и при котором полученные, прочные на кручение точки соединения имеют в направлении, параллельном к поверхностям листов, одинаковую прочность на растяжение во всех направлениях, несмотря на овальную форму. Последний положительный эффект очень важен для конструкторов, так как ему позже не надо согласовывать направление зажимания соединяющих инструментов с нагрузкой заготовки,ттвт 50 ггг 1 829979 АЗ сон и матрицу, имеющую стационарную наковальню и две эластично отклоняемые в заданном направлении режущие части, причем обращенная к пуансону сторона матрицы ограничивает замкнутый матричный контур зоны продавливания, при этом пуан- сонный контур меньше, чем матричный контур, Для снижения габаритов устройства и повышения качества соединения пуансонный контур имеет в направлении отклонения режущих частей меньшую разность размеров относительно матричного контура, чем в направлении вертикально к нему, причем прочность на растяжение соединения параллельно к поверхности заготовок изотропная, 9 э.п. ф-лы, 9.ил. Вышеизложенная задача решается за счет того, что контур пуансона имеет меньшую разность размеров по отношению к контуру матрицы в направлении отклонения режущих частей, чем в направлении вертикально. к ней. Деформация материала при ф продавливании является в соответствии с СО этим анизотропной, при следующей опера- Я ции расширения также анизотропной, так сОчто обе аниэотропии компенсируют друг ) друга и точка соединения имеет константную прочность на растяжение во всех направлениях параллельно к поверхности О соединяемых листов.Согласно одному иа вариантов выпол- ); нения устройства по изобретению контур ( ) режущих частей ограничен с одной стороны их конечными поверхностями и с другой стороны - кромкой, выполненной в наковальневыемки, Ограничение в наковальне способствует тому, что материал расширяется целенаправленно в направлении пружинящих режущих частей. Благодаря этому снижается требуемая глубина входа пуансона и.не обходимое усилие давления для получения точки соединения, Во многих случаях применения, например, в приборах домашнего обихода, автомобилях и т.п, такие точки соединения видны для потребителя и поэтому 10 онй должны иметь приятный вид, в частности, они выполняются круглыми по типузаклепочных головок. Согласно еще одному варианту выполнения изобретения контур пуансона и матрицы выполнены таким обре эом, что точка соединения имеет на стороне пуансона форму овала с уступом, в то время как со стороны матрицы она имеет форму круглого выступа. Режущие части могут быть снабжены соответствующим покрыти ем для повышения прочности и предотвращения сваривания.Предпочтительным является такое выполнение, при котором функции "резания" и "эластичного отклонения" режущих частей 25 отделены друг от друга таким образом, что сами режущие части не деформируются, а предварительно напрягаются плоскими пружинами относительно наковальни. Для режущих частей тогда можно применять вы сокопрочный материал, позволяющий соединение твердых листов, например из высококачественной стали. С другой стороны плоские пружины можно выбирать такими мягкими, что режущие части уже при 35 минимальной нагрузке отклоняются. Это позволяет соединение тонких листов из мягкого материала. например, из алюминия. Таким образом устройством согласно изобретению можно соединять листы из алю миния толщиной в 0,2 мм, что до сих пор не было возможно известными устройствами,Предпочтительным является также такое выполнение, при котором режущие части опираются на открытые опоры основания 45 и под этими опорами предусмотрены улавливающие загрязнения полости; Кроме того, режущие кромки-со стороныматрицы закруглены благодаря чему снижаются до минимума возможные перенапряжения,Фиг, 1 показывает продольный разрезпуансона и матрицы первой формы выполнения, 55Фиг, 2 - сечение по линии А-А фиг. 1,причем здесь показана плоскость сеченияфигуры 1.Фиг, 3 - показывает вид сверху готовогосоединения со стороны пуансона. Фиг. 4 показывает вид сверху готовогосоединения со стороны матрицы,Фиг, 5 соответственно 6 показывают сечения по линии Б-Б, соответственно Б-Б фиг.3, однако в увеличенном масштабе.Фиг. 7 показывает аналогично фиг, 2матрицу по второй форме выполнения.Фиг, 8 - перспективное изображениенаковальни, режущей части и пружины мат-,рицы по фиг. 7.Фиг, 9 другая форма выполнения пуансона на фиг. 1 в аналогичном виде сбоку,Показанный на фиг. 1 и 2 набор инструментов, состоящий из пуансона 1 и матрицы2, зажат в (не показанное) зажимное приспособление. и движется по направлениюстрелки А, чтобы соединять два или болеерасположенных между пуансоном и матрицей листов 3. Матрица состоит из центральной наковальни 4 с выемкой 5, на днекоторого находится рабочая поверхность 6,и двух режущих частей 7, которые имеютздесь форму плоских пружин. При ходе прижимного приспособления лист продавливается пуансоном в выемку матрицы, приограничении его режущими частями 7 и отрезками 8 наковальни с обеих сторон выемки 5, и если продавливание останавливаетсярабочими поверхностями 6 наковальни,продавленный материал течет сбоку, так какрежущие части могут эластично отклоняться,Контур пуансона овальный, как это видно на фиг. 3, выемка матрицы имеет такжеприблизительно овальную форму (см. фиг.8). Контур пуансона отступает назад по отношению к контуру матрицы таким образом,что при соединении ни один из листов непрорезается и размеры неодинаковы в обеих определяемых плоскостями резания плоскостях.Размер "А" четко больше, чем размер"В", и это отражается на форму поперечногосечения готового соединения, как показанона фиг. 5 и 6. В плоскости Б-Б остаютсяболее толстые материалы продавливания,чем в зоне холодного прессования в плоскости В-В, причем .размеры А и В, а такжерабочий угол согласованы друг с другом таким образом, что прочность на растяжениесоединения в направлении параллельномсоединяемым листам по крайней мере приблизительно равна. Как видно из фиг, 3 и 4,точка соединения на обеих сторонах имеетхороший эстетический вид,Изображение по фиг, 1 и 2 являетсядовольно схематическим, чтобы пояснитьсущность изобретения, Выполненная такимобразом матрица имеет значительные недостатки. Во-первых, для режущих частей не 1829979Фиг, 9 показывает форму пуансона, при 45 .которой глубина входа пуансона ограничена бунтом 19, который насаживается на верхнюю сторону листа, находящегося со стороны пуансона. Такое выполнение рекомендуется при тонких, мягких соединяемых 50 листах, Кроме того, такое прессующее приспособление может не иметь ограничения хода, а только ограничение усилия, что при, например, гидравлическом приводе просто осуществить. 55 Формула изобретения1. Устройство для соединения продавливанием листовых заготовок, содержащеепуансон и матрицу, имеющую стационарную наковальню и два эластично отклоняемые в заданном направлении режущиекромки, причем обращенная к пуансону сторона матрицы имеет замкнутый рабочийконтур, а периметр пуансона меньше, чемпериметр матрицы, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что контур пуансона имеет в направленииотклонения режущих частей меньшую разность размеров относительно контура матрицы, чем в направлении,перпендикулярном к нему, а наковальня выполнена с жесткими стенками, ограничивающими течение материала соединяемыхзаготовок,2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что контуры пуансона и матрицывыполнены со стороны пуансона в виде овала с уступом, а со стороны матрицы - в видекруглого выступа,3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что режущие части матрицыустановлены на основании шарнирно иснабжены плоскими пружинами,4, Устройство по пп. 1 - 3, о т л и ч а ющ е е с я тем, что режущие части и плоскиепружины связаны одна с другой с геометрическим замыканием,5. Устройство по пп, 1 - 4, о т л и ч а ющ е е с я тем, что режущие части матрицыустановлены на наковальне посредством открытых опор с режущими кромками со стороны основания.. 6. Устройство по пп, 1 - 5, о т л и ч а ющ е е с я тем, что между наковальней иоснованием выполнена полость, продолжающаяся в зазоре между наковальней и режущими частями,д. Устройство по пп. 1 - 6, о т л и ч а ющ е е с я тем, что режущие кромки режущихчастей выполнены закругленными.8, Устройство по пп. 1 - д, о т л и ч а ющ е е с я тем, что обращенная к пуансонукромка выемки наковальни выполнена закругленной,9. Устройство по пп. 1-8, о т л и ч а ющ е е с я тем, что режущие кромки выполнены с износостойким покрытием,10, Устройство по пп.1-9, отл и ч а ющ е е с я тем, что пуансон выполнен сбуртом, ограничивающим глубину его входа, 1 В 29979. Пилипенко едактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж ул. Гагарина, 10 каз 24 В 5 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5