Штамп для листовой штамповки

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 7124 А 9) 22/О(594 В АНИЕ ИЗОБРЕТЕ ЛЬСТВУ. ВТОРСНОМУ СВ нека ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Московский автомеханический институт, Научно-исследовательский институт технологии автомобильной промьппленности и Волжский автомобильныйзавод им. 50-летия СССР(54)(57) 1. ШТАМП ДЛЯ ЛИСТОВОЙ ШТАМПОВКИ к прессу с выталкивающим устройством, содержащий верхнюю и нижнюю плиты, сменные пуансон и матрицу,прижим, выполненный в виде установленных с возможностью перемещения отприводов в горизонтальной плоскостидвух пар ползушек с зажимными губками, причем одна пара ползушек закреп.лена на верхней плите, а другая установлена на траверсе, имеющей возможность перемещения в вертикальнойплоскости и взаимодействующей с выталкивающим устройством, при этомкаждая из нижних ползушек соедис соответствующей верхней с помощью,направляющих пар, а привод горизонтального перемещения ползушек выполнен в виде четырех пар сменных клиньев, две из которых закреплены на нижней плите штампа по обе стороны отпуансона, а две другие - на нижнихползушках, и пневмоцилиндров дляудержания и возврата ползушек, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повьппения надежности в работештампа, он снабжен установленными нанижней плите стойками для закрепления пуансона, при этом привод горизонтального перемещения ползушексмонтирован на траверсе, в которойвыполнены вырезы, а в них размещеныуказанные опорные стойки,2. Птамп по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что в нижних ползушках вмонтированы амортизаторы в виде,например, полиуретановых цилиндров.12471242ную рамную конструкцию, усиленнуюкосынками 12, центральная часть ко 5О 5 20 25 30 40 45 50 55 Изобретение относится к обработке металлов давлением, точнее к листовой штамповке, и может найти применение для формообразования автокузовных деталей типа наружных панелей капота, багажника, дверей и других пологих деталей на прессах простого действия с выталкивающим устройством.Цель изобретения - повышение надежности в работе штампа.На фиг.1 изображен штамп слева от осевой линии в момент смыкания губок растягивающих ползушек (начало хода растяжения), справа - в момент окончания процесса формообразования изделия, продольный разрез; на Фиг.2 - нижняя часть штампа выше горизонтальной осевой. линии с установленным сменным штампом (пуансоном и матрицей) минимальных габаритных размерова на ниже. горизонтальной - со сменным штампом максимальных габаритных размеров, вид сверху; на Фиг.3 - верхняя часть штампа, вид сверху; на фиг.4 - штамп, вид сперечди; на фиг,5 - часть штампа в момент окончания Формообразования изделия, вид спереди; на фиг.6 - разрез А-А на Фиг,2 и 3; на фиг.7 - разрез Б-Б на фиг.2 и 3.Универсальный штамп содержит нижнюю плиту 1, устанавливаемую через дополнительную плиту 2 на подштамповую плиту 3 пресса. Плита 2 служит для быстрого крепления штампа к подштамповой плите 3 пресса. С левой и правой стороны нижней плиты 1 выполнены приливы 4, несущие на себе направляющие 5 и 6, В нижней плите 1 выполнены отверстия, в которые с возможностью вертикального перемещения входят два ряда шпилек 7 и 8, размещенных по центру каждой пневмоподушки пресса, что сводит к минимуму перекосы пневмоподушек 9 выталкивающего устройства. Нижние шпильки 7 опираются на пневмоподушку 9, в то время как верхние шпильки поддерживают траверсу 1 О и вместе с нижними шпильками 7 передают на нее усилие, создаваемое пневмоподушкой 9.На траверсе 10 установлены направляющие 11, находящиеся в постоянном контакте с соответствующими направляющими 6 нижней плиты 11 и обеспечивающие движение траверсы 10 только в вертикальном направлении. Траверса 10 представляет собой свар торой располагается под пуансоном и выполнена со сквозными вертикальными проемами (окнами). На траверсе 10 установлены две нижние опоры 13, которые в своей нижней части имеют Г-об-, разные выступы 14, входящие в зацепление с накладками 15 внешних планок 16 траверсы 10. Благодаря такой конструкции опора 13 может горизонтально перемещаться относительно траверсы 1 О. Это перемещение осуществляется посредством винта 17, резьбовая часть которого находится в зацеплении с резьбой в опоре 13.Другая часть винта 17 закреплена на траверсе 10 таким образом, что винт 17, имея воэможность вращения в опорах траверсы 1 О, не имеет относительно нее осевого перемещения. Перемещение опор 13 относительно травер-,сы 10 производится только в процессепереналадки штампа. На опорах 13 ус-тановлены нижние полэушки 18 с возможностью горизонтального перемещения относительно опор 13. Такое перемещение происходит по накладкам 19 и20, закрепленным на опорах 13 и ползушках 18 и постоянно находящимся вконтакте друг с другом. Каждая ползушка 18 имеет в своей передней изадней частях приливы 21,. на которыхкрепятся сменные клинья 22 и 23. Последние могут иметь различные, углы наклона к вертикали, в том числе и обратные углы наклона (например клин23), и углы, равные нулю в зависимости от конфигурации штампуемого изделия. Движение клиньев 22 и 23, ползушек 8 по сменным клиньям 24 и 25,выставляемым на нижней плите 1 установки по упорам 26, определяет траекторию перемещения нижних ползушек 18,на которых крепятся нижние зажимныегубки 27,Верхняя часть универсального штампа крепится на ползуне 28 пресса и включает в себя верхнюю плиту 29, которая с целью быстрого крепления к ползуну 28 несет на себе дополнительную плиту 30. Верхняя плита 29 имеет с левой и правой стороны приливы 31, на которых крепятся направляющие 32, входящие в зацепление с соответствующими направляющими 5 нижней плиты 1, прежде чем войдут в контакт другие элементы верхней и нижней час3 1247тей установки. к верхней обойме посредством винтов 33, головки которыхвходят в пазы 34 плиты 29, крепятсядве верхние опоры 35.При отпущенных винтах 33 верхниеопоры 35 имеют возможность перемещения от центра или к центру по направляющим шпонкам 36, закрепленным вверхней плите 29. На верхних опорах35 установлены верхние ползушки 37,.1 Окоторые благодаря наличию прихватов38, закрепленных на опорах 35, обладают возможностью только горизонтального перемещения относительно опор35. Такое перемещение происходит по15накладкам 39, закрепленным на опорах35 и ползушках 37 и постоянно находящимся в контакте друг с другом, иограничивается упорами.В верхних ползушках 37 запрессованы ловители 40, а в нижних ползуш 20ках 18 - втулки 41, Верхние ползушки 37 несут на себе зажимные губки42. На верхних губках 42 выполнентреугольный рифт 43 для зажима кро 25мок штампуемой заготовки 44, а нанижних губках 27 - канавка 45 соответствующего профиля. К верхним инижним ползушкам 18 и 37 присоединены штоки 46 пневмоцилиндров 47, назначением которых является отвод ползушек 18 и 37 в исходное положениепосле совершения рабочего циклаштамповки. Пневмоцилиндры 47 крепятся к опорам 13 и 35.Рабочее пространство конструкции 35занимает сменный вытяжной штамп дляштамповки определенной детали, состоящий из пуансона 48 с втулками 49и матрицы 50 с колонками 51,Пуансон 48 крепится к нижней плите 1 с помощью стоек 52 с направляющими планками 53. Стойки 52 располагаются в окнах траверсы 10,обеспечивая ее дополнительное направление относительно планок 53, Для 45транспортировки универсального штампа предусмотрены штыри 54. Транспортировка сменного формообразующегоинструмента осуществляется за приливы 55. 50Для разгона нижней половины универсальной установки и выборки зазоров с целью гашения удара в нижнихползушках 18 встроены амортизаторы56 в виде полиуретановых цилиндров, 55жесткость которых составляет 1(3от усилия маркета. Не менее четырехцилиндров 56 выступают над плоско 124 4стью ползушек с таким расчетом, чтобы усилия маркета хватало не только на их сжатие, но и на формовку рифта на фланце заготовки и его удержание в процессе формообразования. Часть усилия сжатия должно пойти на сжатие у сменных клиньев 22 и 23 через направляющие пластины 57 полиуретановых прокладок 58.Полиуретановые прокладки 58 расположены в закрытом контейнере, крышкой которогс являются направляющие пластины 57, закрепленные .с возможностью перемещения любым из известных способов на сменных клиньях 22 и 23 (не показано). Прокладки служат не только для гашения удара при соприкосновении клиньев, но и предотвращают возможные перекосы направляющих пластин двух пар сменных клиньев.Эластичные элементы могут быть выполнены и из любого другого материала. Необходимые условия подбора эластичных элементов заключаются в том, чтобы они отбирали только 1/3 усилия маркета. Остального усилия маркета должно хватить на формовку рифта на фланце и его удержания.Универсальный штамп работает следующим образом.В исходном положении верхняя часть штампа, закрепленная на ползуне 28 пресса, находится в верхнем положе-нииеПневмоподушки 9 пресса, также находящиеся в своем верхнем положении, поддерживают посредством шпилек 7 и 8 траверсу. 1 О с установленными на ней деталями таким образом, что верхняя плоскость нижних зажимных губок 27 находится на уровне загрузки (т,е. вьппе самой верхней точки рабочей поверхности пуансона 48). Производится загрузка заготовки 44, т.е. укладка ее на нижние зажимные губки 27 и фиксация по упорам (не показаны), после чего включается пресс и верхняя часть установки вместе с ползуном 28 пресса движется вниз, Направляющие 32 верхней плиты 29 входят в зацепление с направляющими 5 нижней обоймы, осуществляя тем самым центрирование верхней части установки относительно нижней. Затем при приближении верхних ползушек 37 к нижним 18 ловители 40 входят в отверстия втулок 41, в результате чего осуществляются фикса1247 124 5ции ползушек 18 и 37 относительно друг друга в горизонтальном направлении. Верхние зажимные губки 42, приближаясь к нижним губкам 27, зажимают кромки заготовки 44. Одновременно рифтами 43 верхних губок 42 на заготовке 44 формуются канавки, за которые в дальнейшем происходит удержание кромок при растяжении заготовки 44. 10 5 20 зан). Такой вариант предусматривает5 сначала размыкание нижних и верхних 30 35 40 50 Зажим заготовки 44 и оформление на ней канавок происходит при неподвижной пневматической подушке 9 прес са, т,е. усилие Формовки канавок и сжатия амортизаторов 56 должно быть меньше, чем суммарное усилие пневмоподушек 9. После смыкания верхних зажимных губок 42 с нижними 27 и осуществления таким образом зажима кромок заготовки 44 продолжается дви жение верхних ползушек 37 и верхних зажимных губок 42 вниз, в результате чего начинают движение нижние ползуш ки 18 с зажимными губками 27. Траектория движения нижних ползушек 18 определяется клиньями 24 и 25, по которым скользят пластины 57 соответствующих клиньев 22, 23, закрепленных на нижних ползушках 18. Поскольку нижние ползушки 18 зафиксированы относительно верхних ползушек 37 ловителями 40 и втулками 41, то они начинают двигаться как одно целое, осуществляя перемещение зажатых кромок заготовки 44 по траектории, определяемой клиньями 24 и 25. Происходит растяжение заготовки 44 с одновременным перемещением ее вниз. Вместе с ползушками 18 перемещаются вниз опоры 13, траверса 10, шпильки 7 и 8 и пневмоподушки 9.Кроме того, нижние ползушки 18 вместе с верхними ползушками 37 имеют горизонтальное перемещение по накладкам 19, 20 и 39 относительно опор 13 и 35. В частном случае (Фиг.4) горизонтальное перемещение левых ползушек 18 и 37 происходит по направлению к центру установки, а правых ползушек 18 и 37 - от центра, но за счет того, что углы клиньев 24 и 25 разные и величина горизонтального перемещения правых.ползушек больше, чем левых, заготовка 44 растягивается. В своем движении вниз заготовка 44 касается пуансона 48 и начинает его обтягивать, принимая форму пуансона 48. К этому моменту колонки 51 входят в отверстия втулок 49, центрируя матрицу 50 относительно пуансона 48.Матрица 50, смыкаясь с пуансоном 48, завершает Формообразование изделия. При подъеме ползуна 28 пресса вверх осуществляется холостой ходуотановки. При этом горизонтальноеперемещение ползушек 8 и 37, междугубками которых зажаты кромки отштампованной детали, должно отсутствовать, иначе такое перемещение нарушит конфигурацию отштампованногоизделия. При использовании в универсальном штампе клиньев 25 с обратными углами наклона рабочих поверхностей горизонтальное перемещение нижних ползушек 18 при их ходе вверхисключить не удается. Поэтому при работе универсального штампа с такими клиньями необходимо использовать удерживатель пневмоподушек 9пресса в нижнем положении (не показажимных губок 27 и 42 и освобождение зажатых кромок отштампованного изделия, а затем уже движение нижних ползушек 18, причем это. движение имеет как вертикальную, так и горизонтальную составляющие, величина которых определяется величиной обратного угла наклона рабочей поверхности клина,Таким образом, отштампованное изде.ие поднимается нижними ползушками 18 на уровень загрузки, откуда оно удаляется либо вручную, либо с использованием средств механизации, После съема изделия нижние и верхние ползушки 18 и 37 возвращаются посредством штоков 46 и цилиндров 47 в исходное положение, Универсальный штамп готов к совершению следующего цикла.Штамповка нового изделия на универсальном штампе требует замены формообразующего инструмента и изменения траектории движения зажатых кромок заготовки. Указанное изменение достигается заменой клиньев 22 - 25 на клинья с другими углами наклона рабочих поверхностей. Устанавливаемые клинья .фиксируются по упорам 26. Затем производится перестановка опор 13 и 35 в новое положение, соответствующее габаритам устанавливаемого штампа. Увеличение или уменьшение расстояния между опорами 13 и 35 про7 12471 изводится. следующим образом, К нижним ползушкам 18, зажимные губки 27 которых находятся на уровне загрузки, подводятся посредством опускания ползуна 28 верхние ползушки 37 до смыка 5 ния зажимных губок 27 и 42. При этом ловители 40 верхних ползушек входят в отверстия втулок 41 нижних ползушек 18. Последние жестко скрепляются с нижними опорами 13 (например винта ми), а верхние ползушки - с верхними опорами 35, после чего отпускаются винты, удерживающие верхние опоры 35 в прижатом к верхней плите 29 положении, Вращением регулировочных винтов 15 17 нижние 13 и верхние 35 опоры и закрепленные относительно них ползушки 18 и 37 .перемещаются в требуемое положение. Вращение регулировочных винтов 17 можно производить как вруч ную, так и электродвигателем через редуктор. Затем верхние опоры 35 притягиваются посредством винтов 33 к верхней обойме, Ползушкам 18 и 37 возвращается возможность горизонтального перемещения относительно опор 13 и 35. После этого устанавливается новый сменный штамп и универсальный штамп готов к работе.30Работа механизма гашения удара заключается в следующем.При подходе ползуна механического пресса простого действия к нижней по- Вловине уйиверсального штампа его скорость еще высокая, что неизбежно 35 вызывает явление удара при соприкосновении двух масс, в связи с тем,что одна движется, а другая - нет, для гашения удара необходимо придать движение нижней половине универсального штампа и выбрать зазоры в механизмах. Это помогают осуществить полиуретановые цилиндры 56. Верхняя половина универсальной установки через верхние ползушки 37 нажимает на 45 выступающие из нижних ползушек 18 амортизаторы 56, которые сжимаются, При сжатии они сообщают с определенным усилием, равным 1/3 усилия маркета, некоторое движение нижней половине универсальной установки и все вертикальные зазоры при этом выбираются и удар гасится. После полного сжатия амортизаторов 56 их выступающая часть заполняет свободную по. лость в отверстии ползушек 18. Затем происходит формовка зажимного рифта на фланце заготовки и сопри 24 8косновение двух половин универсальной установкиПри дальнейшем ходе вниз ползунае пресса с верхней половиной и нижней подвижной половиной универсального штампа вступают в соприкосновение и работу сменные клинья 22 и 24. Полиуретановые прокладки 58 сжимаются, и перекосы направляющих пластин 57 клиньев устраняются. Достигается максимальный контакт между рабочими поверхностями клиньев 24 и пластин 57 клиньев 22 без необходимости установки ползушек 18 и 37 о возможностью их совместного поворота. Вместе с этим, прокладки 58 способствуют гашению удара при соприкосновении сменных клиньев.Полиуретан обладает большеи несжимаемостью по сравнению с резиной, и его не следует деформировать больше, чем на 1/3 толщины.При использовании предлагаемого универсального штампа значительно увеличивается площадь направляющих перемещения траверсы за счет ее рамной конструкции. В результате нап-равляющие пластинки устанавливают не только по наружной плоскости, но и внутри рамы и пуансона, что уменьшает перекосы. Наличие общей траверсы позволяет установить маркетные шпильки в любом месте маркета, в т,ч. строго по их центру, что исключает перекосы маркета.Изобретение обеспечивает надежный зажим фланца заготовки, так как при малейшем его перетекании возникает разрыв листа и истирание зажимных элементов. Использование в качестве ограничителя верхнего хода траверсы формообразующей части сменного пуансона с большой массой исключает поломки, присущие аналогу и прототипу. Введение устройства для гашения ударов при соприкосновении двух половин универсального штампа повьппает надежность в его работе. Отсутствуют частые поломки в узлах универсального штампа. Гашение ударов при соприкосновении клиньев и исключение перекосов направляющи клиновой пары с помощью эластичных прокладок, универсальность штампа, легкость замены формообразующих частей повышают надежность в работе штампа.Таким образом, изобретение позво-, ляет сэкономить листовой металл и по12+7 24 1 О 7 высить качество изделий, а такжеуменьшить металлоемкость сменныхштампов. Внедрение в .производство штамповки растяжением-обтяжкой на универсальном штампе существенно сокращаетрасход листового металла вследствиесокращения размеров заготовок, атакже повышает качество деталей засчет более равномерного распределения деФормаций по поверхности панели.24724 ЧОЮ 19 ГХ Ж 77 Ф 7 17Дцг,7 Составитель И.Капитонов Техред О.Гортвай Корректор А.Зимокосов Редактор Е. Копча Заказ 4050/1 Тираж 783 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4(5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4