ШТАМП ДЛЯ ВЫРУБКИ Российский патент 1994 года по МПК B21D37/18 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к штампам для листовой штамповки с устройствами для смазки.

Известен штамп для вырубки, содержащий на верхней плите пуансон для вырубки и на нижней плите матрицу для вырубки и жесткий съемник с отверстием для прохода пуансона и полостью для смазки [1].

Недостатками указанного штампа являются невысокое качество изготавливаемых деталей и невысокая стойкость штампа, обусловленные неоптимальными условиями смазки.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату к изобретению является штамп для вырубки, содержащий верхнюю плиту, на которой установлен ступенчатый пуансон для вырубки с торцевой поверхностью между ступенями и с большей ступенью, прилежащей к плите, и съемник, имеющий отверстие для размещения меньшей ступени пуансона, выполненное с зазором относительно нее, и резервуар для смазки, имеющий полость, выполненную без зазора относительно большей ступени пуансона и примыкающую к отверстию съемника, а также содержащий матрицу для вырубки на нижней плите [2].

Недостатками указанного штампа являются: невысокое качество деталей и невысокая стойкость штампа вследствие неоптимальных условий смазки.

Задачей, решаемой изобретением, является повышение качества изготавливаемых деталей и стойкости штампа.

Для решения этой задачи штамп для вырубки, содержащий верхнюю плиту, на которой установлен ступенчатый пуансон для вырубки с торцевой поверхностью между ступенями и с большей ступенью, прилежащей к плите, и съемник, имеющий отверстие для размещения меньшей ступени пуансона, выполненное с зазором относительно нее, и резервуар для смазки, имеющий полость, выполненную без зазора относительно большей ступени пуансона и примыкающую к отверстию съемника, а также содержащий матрицу для вырубки на нижней плите, снабжен упругим элементом, расположенным между верхней плитой и съемником, и дополнительным резервуаром для смазки, выполненным в упругом элементе, охватывающим своей полостью большую ступень пуансона и сообщающимся ею с полостью резервуара, торцевая поверхность между ступенями пуансона расположена над обращенным к верхней плите торцом резервуара на расстоянии, выбираемом из соотношения delta>> 2 (D₂ - D₁), а диаметры ступеней пуансона выбраны из соотношения
D₂/D₁ = 1,1-1,15, где δ - расстояние между торцом между ступенями пуансона и торцом резервуара;
D₁ - диаметр меньшей ступени пуансона;
D₂ - диаметр большей ступени пуансона.

Зазор между большей ступенью пуансона и поверхностью отверстия съемника равен 0,003 мм.

Необходимость и достаточность указанной совокупности признаков определена тем, что перед пробивкой необходимо создать в кольцевом зазоре между пуансоном и съемником предварительное давление масла, при котором обеспечивается создание так называемого "масляного клина", центрирующего пуансон, улучшающего условия его смазки и условия смазки детали. Приведенные зависимости направлены на обеспечение оптимальных условий создания "масляного клина". После предварительного создания давления в зазоре он перекрывается и давление при дальнейшем перемещении пуансона резко возрастает, облегчая условия вырубки. Зазор 0,003 мм предотвращает вытекание масла в нерабочем положении и обеспечивает его оптимальный расход.

Предложенное техническое решение отличается от прототипа и, следовательно, соответствует критеpию "Новизна".

Отличающие предложенный штамп от прототипа признаки не выявлены в известных технических решениях, что позволяет сделать заключение о соответствии предложенного штампа критерию изобретательский уровень.

На фиг. 1 изображен общий вид штампа; на фиг. 2 - рабочая позиция штампа перед вырубкой; на фиг. 3 - рабочая позиция штампа после вырубки; на фиг. 4 и 5 - сечение А-А на фиг. 1.

Штамп содержит верхнюю плиту 1, на которой установлены пуансоны 2 для вырубки, упругий элемент 3 с резервуаром 4 для размещения смазки, съемник 5 с резервуаром 6, сообщающимся с резервуаром 4, и отверстием 7. Пуансоны 2 выполнены каждый из большей ступени 8, меньшей ступени 9 и с торцевой поверхностью 10 между ними. Ступень 9 имеет зазор 0,003 м относительно поверхности отверстия 7, а ступень 8 выполнена без зазора относительно поверхности резервуара 6. Диаметры большей 8 и меньшей 9 ступеней относятся соответственно
D₂/D₁ = 1,1-1,15.

Расстояние между торцом 10 и съемником равно
δ > 2 (D₂-D₁) - в нерабочем положении штампа.

Подача смазки в резервуары 4 и 6 может осуществляться через отверстие 11 в съемнике 5. Пуансоны 2 установлены в пуансонодержателе 12. На нижней плите 13 установлена матрица 14. Заготовке присвоена позиция 15, детали - 16.

Штамп работает следующим образом.

Предварительно в резервуары 4 и 6 закачивается смазка. При опускании верхней плиты 1 упругий элемент 3 сжимается и создается предварительно давление в резервуаре 6, центрирующее пуансон 2 и подающее масло через зазор 0,003 мм для смазки заготовки 15. После выборки зазора δ резервуар 6 отсекается от резервуара 4 торцом 10. В это время в резервуаре 6 уже создано предварительное давление и при дальнейшем опускании оно резко возрастает и достигает больших величин. Этим обеспечивается четкое центрирование пуансона 2, качественная смазка поверхностей инструментов и заготовки, а, кроме того, при таком высоком давлении масла уменьшается усилие вырубки, так как само масло участвует в процессе разделения материала. При обратном ходе все детали штампа занимают первоначальное положение и далее цикл повторяется.

Внедрение изобретения позволит повысить качество деталей и стойкость штампа.

Использование: в штампах для обработки листового материала. Сущность изобретения: штамп содержит подвижную верхнюю плиту с пуансонами для вырубки, съемником и упругим элементом и нижнюю плиту с матрицами. В упругом элементе и съемнике выполнены сообщающиеся между собой резервуары для смазки. Пуансоны выполнены ступенчатыми. При рабочем ходе упругий элемент сжимается и создает предварительное давление масла. Затем одна из ступеней пуансона перекрывает резервуар в съемнике и при дальнейшем ходе давление масла резко возрастает. При этом обеспечиваются оптимальные условия смазки и вырубки. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. ШТАМП ДЛЯ ВЫРУБКИ, содержащий верхнюю плиту, на которой установлен ступенчатый пуансон для вырубки с торцевой поверхностью между ступенями и с большей ступенью, прилежащей к плите, и съемник, имеющий отверстие для размещения меньшей ступени пуансона, выполненное с зазором относительно нее, и резервуар для смазки, имеющий полость, выполненную без зазора относительно большей ступени пуансона и примыкающую к отверстию съемника, а также содержащий матрицу для вырубки на нижней плите, отличающийся тем, что он снабжен упругим элементом, расположенным между верхней плитой и съемником, и дополнительным резервуаром для смазки, выполненным в упругом элементе, охватывающим своей полостью большую ступень пуансона и сообщающимся ею с полостью резервуара, торцевая поверхность между ступенями пуансона расположена над обращенным к верхней плите торцом резервуара на расстоянии δ, выбираемом из соотношения
δ >> 2 (D₂ - D₁),
а диаметры ступеней пуансонов выбраны из соотношения
D₂/D₁ = 1,1 - 1,15,
где D₁ - диаметр меньшей ступени пуансона;
D₂ - диаметр большой ступени пуансона. 2. Штамп по п. 1, отличающийся тем, что зазор между меньшей ступенью пуансона и поверхностью отверстия съемника равен 0,003 мм.