Штамп для вытяжки

21 0 22/20 К шетамп датч внабн, онов, вывспгмент ус" пуан ленин ом, и ленияплас и с бле ир го углу чики яи и о то" СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБ РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54)(57) ШТАМП ДЛЯщий соосно установпуансон с осевымром размещены даттями, установленньном направлении, о.8)идетельство СССР 1 0 22/20, 1986. ВЫТЯЖКИ, содержа- ленные матрицу иблением, в котос рабочими часв тангенциальт л и ч а ю .НИЯ ц;,".,ч Лщийся тем, что, сцел ния условий эксплуатации ш тем упрощения ориентации при их установке на пуансо жен узлом установки датчик полненным в виде фиксаторо речным сечением в форме се тановленных в осевом углуб сона с диаметральным зазор ругими элементами для креп чиков, выполненными в виде выпуклыми торцами, контакт боковой поверхностью осево ния пуансона, и раэмещеннь над другим в зазоре между рами,Изобретение касается обработки металлов давлением и относится к штампам для вытяжки.Цель изобретения - улучшение ус 5ловий эксплуатации штампа путем упрощения ориентации датчиков при их установке,На Фиг.1 изображен штамп для вытяжки с принудительным утонением, 10продольный разрез; на фиг.2 - раз-,рез А-А на фиг.1; на фиг,3 - штамппри использовании для вытяжки с противодавлением без прижима, продольный разрез; на фиг.4 - то же, при 15использовании для вытяжки с протиодавлением с прижимом.Штамп содержит пуансон, состоящийиз корпуса 1 и вставки 2, соединенной с корпусом 1, например, посредством резьбы. Вставка 2 выполнена ввиде стакана такой высоты Н, что заведомо превышает максимальную высотуштампуемого изделия 3. Во вставке 2установлены упругие элементы, выпол- Юненные в виде пластин 4 с выпуклымнторцами, на которых жестко закреплены датчики, например, приклеены тензодатчики 5. Пластины 4 установленыв контакте с боковой поверхностью 30осевого углубления пуансона (с натягом) в диаметральной плоскости пуансона равномерно по всей высоте углубления вставки 2,В осевом углублении пуансона размещен узел установки уензодатчиков 5выполненный в виде фиксаторов 6 и 7с поперечным сечением в форме сегмента, изготовленных из войлока илимягкой резины и установленных в осе Овом углублении пуансона с диаметральным зазором, в котором один над другим расположены упругие элементы(пластины 4).фиксатор 6 имеет паз 8, в котором 45расположены выводы тензодатчиков 5,Выводы тензодатчиков 5 протянуты через паз 8 фиксатора 7 и отверстие 9,выполенчое в корпусе 1 пуансона исоединены с регистрирующим прибором,например, осциллографом (не показан).Штамп содержит также матрицу 10, Позицией 11 показан очаг пластическойдеформации.Штамп работает следующим образом.55Полую заготовку 3, надетую на вставку 2 пуансона, протягивают через матрицу 10 под действием усилия вытяжки, прикладываемого к пуансону прессом (не показан) .В процессе вытяжки с принудительным утонением стенки усилие деформирования расходуется на формоизменение заготовки 3 в очаге 11 пластической деформации высотой Ь и на создание усилия на донную часть вытягиваемого изделия 3. За счет удлинения заготовки 3 при утонении она скользит вверх по вставке 2 в очаге 11 деформации, Сжимающие напряжения б , действующие в очаге 11 пластической деформации, направлены по нормали к поверхностям матрицы 10 и вставки 2, Они уравновешиваются растягивающими напряжениями в матрице 1 0 и сжимающими - во вставке 2, Напряжение, действующее на вставку 2 со стороны заготовки 3, стремится сжать вставку 2, Сжатие вставки 2 приводит к деформации ее в радиальном направлении. Это сжатие воспринимают пластины 4, которые установлены с натягом и имеют точечный контакт со стенками осевого углубления вставки 2. Линейную деформацию пластин 4 зафиксируют тензодатчики 5, рабочие части которых расположены в диаметральной плоскости вставки 2. Чем больше будет величина напряжения , тем на большую величину будет сжата вставка 2 и пластины 4, тем большую величину сигнала с тензодатчиков 5 зафиксирует осциллограф. Величину сигнала с тен зодатчиков 5 осциллограф будет фиксировать непрерывно по ходу всего процесса вытяжки с утонением, так как тензодатчики 5 установлены во всей высоте вставки 2,а высота Н вставки 2 заведомо превышает максимальную высоту штампуемого изделия 3. Это позволяет определить сжимающие напряжения,. действующие на вставку 2 со стороны заготовки 3, в любой момент вытяжки с утонением.Зная величину сжимающих напряжений б , действующих на пуансон в очаге пластической деформации, определяют силу трения, действующую между пуансоном и заготовкой 3, по формуле. Р, = Т о йЬБгде- коэффициент трения между материалами детали и пуансона (определяется по справочникам);Й - наружный диаметр пунсона;Ь - высота очага пластическойдеформации, примъпсающегок пуансону (определяетсяиз геометрии или непосредственным замером на вытянутом изделии);- величина сжимающих напряжений, действующих на пу- Оансон в очаге пластической деформации, замереннаяс помощью данного штампа.По величине сил трения между заготовкой 3 и пуансоном оценивают влия ние на эту силу различных смазок, и, тем самым, определяют влияние указанных сил трения на величину напряже" ний в опасном сечении заготовки 3 и выбирают оптимальные режимы вытяжки, 20 позволяющие увеличить высоту штампуемых деталей 3.Аналогично штамп используется для вытяжки с противодавлением без прижима заготовки (фиг.3) и с прижимом заготовки (фиг.4).В этом случае действие сжимающих . напряжений б со стороны заготовки 3 на вставку 2 обусловлено тем, что они возникают под действием давления 30 жидкости в полости матрицы и вытяжном зазоре. При этом, в отличие от вытяжки с утонением, сжимающие напряжения со стороны заготовки 3 дейст 1/ вуют на вставку 2 по всей высоте Ь 35 протянутой части изделия 3.Сжимающие напряжения бнаправлены по нормали к поверхности вставки 2. Они уравновешиваются сжимающими напряжениями, действующими во вставке 2, Напряжения, действующие со стороны заготовки 3 на вставку 2, стремятся сжать последнюю по всей высоте Ь протянутой части изделия, 45 При сжатии вставки 2 в пределах упругих деформаций уменьшается ее диаметр й, т,е. сжатие вставки 2 приводит к деформации ее в радиальном направлении, Радиальное сжатие вставки 2 преобразуется в линейную деформацию пластин 4, Эту деформацию фиксируют тензодатчики 5, рабочие части которых расположены в диаметральном направлении. Чем больше будет величина напряжения, тем на большую величину будет сжата вставка 2, тем больше будет деформация пластин 4 и величина сигнала с тензодатчиков 3,которую зафиксирует осциллограф. Надо отметить, что величину сигнала с тензодатчиков 5 осциллограф будет фиксировать непрерывно по ходу всего процесса вытяжки с противодавлением, так как тензодатчики 5 установлены по все высоте вставки 2, а высота Н вставки 2 заведомо превышает максимальную высоту штампуемого иэделия 3. Это позволяет определить сжимающие напряжения, действующие на вставку 2 со стороны заготовки 3 в любой момент вытяжки с противодавлением в любой- точке вставки 2, соприкасающейся с протянутой на высоту Ь частью изделия 3.Данный штам позволяет определить величину сжимающих напряжений, действующих на пуансон при вытяжке с утонением и вытяжке с противодавлением,При вытяжке с противодавлением величина силы трения, действующей между пуансоном и заготовкой, определяется по формуле" вгде ц и с - те же величины, чтои в предыдущей формуле;1высота протянутой части изделия;ОВ - величина сжимающих напряжений, действующихна пуансон со сторонызаготовки, эамеренная спомощью данного штампа,Так как при использовании данного штампа фиксируется только определенная величина сигнала с тензодатчиков 5, а не напряжения оу и Ю, то для определения напряжений по величине сигнала тенэодатчиков 5 используются известные тарировочные устройства (не показаны).Таким образам, использование данного штампа позволяет, по сравнению с известным, повысить качество информации о действии сжимающих напряжений со стороны заготовки, за счет исключения погрешностей установки тензодатчиков в осевое углубление пуансона.Кроме того, данный штамп обладает хорошей ремонтопригодностью. В случае выхода из строя какого-либо тенэодатчика 5 замена его не вызывает труд-. ностей. Для замены тенэодатчика 5 из вставки 2 необходимо вынуть фиксаторы 6 и 7, Затем последовательно выни5 144 маются, найример пинцетом, пластины 4 с наклеенными тензодатчиками 5, После выемки пластины 4 с поврежденным тензодатчиком 5 производится его замена. Переклейка тензодатчика 5 на пластине 5 с соблюдением всех .технологических условий не вызывает трудностей Сборка штампа осуществляется в обратном порядке. Пластины 4 с наклеенными тензодатчиками 5 пинцетом устанавливаются в осевое углубление вставки 2. Для предотвращения поворота пластин 4, относительно своейГ горизонтальной оси, с обеих сторон устанавливаются фиксаторы б и У. Таким образом при выходе из строя одного тензодатчика 5 нет необходимости производить замену всех тенэодатчиков 5. Наличие в данном штампе упругих элементов, на которых закреплены дат 4032 бчики, и узла установки датчиков значительно упрощает ориентацию датчи"ков в радиальном направлении при ихустановке на пуансон, что по сравнению с известным штампом приводит кулучшению условий эксплуатации штампа,Кроме того, данный штамп позволяет повысить точность определения величины сил трения между заготовкойи пуансоном, и более точно оценитьвлияние на эту силу различных смаэоки тем самым определить влияние указанных сил трения на величину напрягжений в опасном сечении заготовки.Применение данного штампа позволяетбыстро выбрать и применить оптималь- .ную смазку, обеспечивающую значительную величину полезной силы трениямежду пуансоном и заготовкой и, в тоже время, хорошие условия съема изделия с пуансона,1444032 Составитель В,Мусл Техред Л.Сердюкова Редактор М,Товт Корректор ЛЛилипе аказ 6427/ ное 4 оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 709 В 11 ИИПИ,Государствеин по делам изобрете 113035, Москва, Ж, РПодпкомитета СССи открытийкая наб., д.