ШТАМП ДЛЯ П-ОБРАЗНОЙ ГИБКИ Российский патент 1997 года по МПК B21D22/02 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при гибке П-образных деталей с учетом нестабильного пружинения заготовок.

Известны штампы для гибки листовых заготовок, содержащие пунсон, матрицу и перегибающее устройство в виде подвижных сухарей [1] Недостатком таких штампов являются относительно высокие затраты на изготовление ввиду сложности конструкции перегибающего устройства.

Известен гибочный штамп, содержащий пуансон с поднутрениями на боковых сторонах и матричный узел, включающий гибочные вставки, установленные на двух уровнях с возможностью регулирования зазора относительно пуансона, причем верхние вставки фиксируются с зазором, большим толщины заготовки, а нижние вставки с зазором, меньшим толщины заготовки [2] Протягивание изогнутой заготовки пуансоном через вставки вызывает ее утонение и дополнительный изгиб, компенсирующий пружинение. Недостатки данного штампа ослабление деталей в местах утонения, увеличение усилия штамповки и износа штампа вследствие протягивания заготовки в зазор, меньший, чем ее толщина.

Техническая задача, которую решает изобретение, сокращение затрат на изготовление штампа, повышение качества деталей, уменьшение усилия штамповки и износа штампа путем упрощения конструкции перегибающего устройства и увеличения зазора между полуматрицами и пуансоном.

Поставленная цель достигается тем, что в штампе, содержащем пуансон с боковыми поднутрениями и матричный блок с перегибающим устройством, перегибающее устройство выполнено в виде двух дополнительных (верхних) неподвижных полуматриц с регулируемым зазором по отношению к пуансону, приблизительно равным 3,5 длины развертки радиусной части детали; зазор между нижними полуматрицами и пуансоном составляет не менее толщины заготовки.

На чертеже показаны детали штампа в начале процесса гибки и в конце (справа). Штамп содержит пуансон 1 с поднутрениями боковых сторон и кромками, скругленными радиусом R; матричный блок с перегибающим устройством в виде верхних полуматриц 2 с возможностью регулирования их зазора Z относительно пуансона; в матричном блоке установлены также нижние полуматрицы 3 и подвижный прижим 4.

Штамп работает следующим образом. Заготовка укладывается на верхние полуматрицы 2 и прижим 4. При ходе пуансона 1 вниз он перемещает заготовку вместе с прижимом и производит свободный изгиб заготовки в зазоре Z, на который отрегулировано положение верхних полуматриц 2. При дальнейшем ходе пуансона заготовка протягивается в нижние полуматрицы 3, односторонний зазор которых по отношению к пуансону составляет не менее толщины заготовки S. На кромках пуансона, скругленных радиусом R, образуются радиусные части детали из участков заготовки, получивших ранее свободный пластический изгиб. Если длина такого участка L превосходит длину развертки радиусной части детали 1,57 (R+0,5S), то после протягивания заготовки в нижние полуматрицы избыток l представляет собой перегиб заготовки на угол, превышающий 90^o. Регулируя зазор Z, получаем требуемый угол перегиба.

Добавление в конструкцию штампа дополнительных полуматриц 2, выполняющих функцию перегибающего устройства, связано с меньшими затратами, нежели применение подвижных перегибающих устройств, приводимых в движение с помощью клиньев и рычагов. Перегиб заготовки компенсирует ее пружинение, несмотря на то, что зазоры между нижними полуматрицами и пуансоном, в которые протягивается заготовка, могут превосходить S на величину допуска на толщину заготовки плюс взнос штампа. В любом случае при протягивании заготовки исключается ее утонение, а также связанное с ним увеличение усилия штамповки и износа штампа.

Для конструирования штампа необходимо оценить диапазон регулировки зазора между верхними полуматрицами и пуансоном. Изгибающий момент в заготовке на кромке пуансона в погонном выражении составляет не менее σ_sS²/4 (не учитывается увеличение напряжения текучести σ_s, вызванное упрочнением). В направлении кромки верхней полуматрицы момент уменьшается и на границе участков упругого и пластического изгиба составляет σ_sS²/6, т.е. в 1,5 раза меньше, чем на кромке пуансона. Следовательно, совокупная длина этих участков должна в 3 раза превышать длину развертки радиусной части детали 1,57 (R+0,5S). Максимальная величина зазора Z между верхней полуматрицей 2 и пуансоном 1, обеспечиваемая регулировкой, должна составлять 1,57 (3R+1,5S) R.

Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет повысить качество деталей, получаемых П-образной гибкой, и снизить затраты на изготовление штампов.

Использование: изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при гибке П-образных деталей с учетом нестабильного пружинения заготовок. Изобретение решает задачу сокращения затрат на изготовление штампа и повышения качества деталей путем упрощения конструкции перегибающего устройства и увеличения зазора между полуматрицами и пуансоном. Сущность изобретения: штамп содержит пуансон с боковыми поднутрениями, матричный блок с перегибающим устройством, выполненным в виде двух неподвижных полуматриц, установленных с регулируемым зазором относительно пуансона, а также установленный в осевом отверстии матричного блока прижим. Каждая полуматрица установлена относительно пуансона с зазором Z≅1,57 (3R+1,5S)-R, где Z - зазор между полуматрицей и пуансоном, мм; S - толщина заготовки, мм; R - радиус скругления кромок пуансона, мм. 1 ил.

Штамп для П-образной гибки, содержащий пуансон с боковыми поднутрениями, матричный блок с перегибающим устройством, выполненным в виде двух неподвижных полуматриц, установленных с регулируемым зазором относительно пуансона, а также установленный в осевом отверстии матричного блока прижим, отличающийся тем, что каждая полуматрица установлена относительно пуансона с зазором
Z ≅ 1,57•(3R + 1,5S) R,
где S толщина заготовки, мм;
R радиус округления кромок пуансона, мм.