ШТАМП ДЛЯ ВЫТЯЖКИ С РАСТЯЖЕНИЕМ КУЗОВНЫХ ДЕТАЛЕЙ Российский патент 1997 года по МПК B21D22/22 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к листовой штамповке кузовных деталей сложной формы, и может быть использовано при изготовлении деталей автомобилей, тракторов, бытовой техники и т.п.

Известен штамп для обтяжки с растяжением для изготовления кузовных деталей пологой формы на прессе простого действия [1] Штамп содержит пуансон, установленный на нижней плите, матрицу, закрепленную на верхней плите, прижимное устройство с зажимными рифтами треугольной формы и маркетные шпильки. Заготовка жестко защемляется с двух противоположных поперечных сторон, после чего происходит обтяжка по пуансону с растяжением заготовки в продольном направлении, а при смыкании матрицы и пуансона осуществляется окончательная формовка детали.

Использование штампа для обтяжки с растяжением эффективно только для деталей простой пологой формы при относительном удлинении исходной заготовки в направлении растяжения не более чем на 5-7% Экспериментально установлено, что при большем удлинении происходит интенсивная утяжка продольных сторон заготовки, свободных для прижима, что сопровождается образованием волнистости на поверхности детали, а также требует соответственного увеличения размеров заготовки для компенсации утяжки.

Известен также штамп для вытяжки крупногабаритных деталей [2] Штамп содержит пуансон, закрепленный на верхней плите, матрицу, размещенную на нижней плите, верхние и нижние прижимы поперечных сторон заготовки, ползушки, подвижные в горизонтальной плоскости вдоль продольной оси пуансона, а также размещенные на верхней плите дополнительные пуансоны и отжимные планки. Заготовка зажимается с двух противоположных поперечных сторон при помощи рифтовых элементов и обтягивается по матрице. При соприкосновении поверхности прижима со всей поверхностью заготовки внешними продольными поверхностями матрицы происходит отгибка и защемление продольных кромок заготовки с помощью дополнительных пуансонов.

По технической сущности и достигаемому результату известный штамп для вытяжки крупногабаритных деталей является наиболее близким аналогом предлагаемого технического решения и определен в качестве прототипа.

Недостатком известного штампа является то, что торможение продольных сторон заготовки в вертикальном зазоре между матрицей и дополнительными пуансонами осуществляется только в конце формообразования, и поэтому не может эффективно препятствовать утяжке фланцев и образованию волнистости при достаточно большой степени растяжения заготовки. Применение известного штампа возможно только при небольших деформациях и для деталей простой формы. Для деталей, требующих большей степени растяжения, а также имеющих неравномерную глубины в зоне продольных сторон, применение известного способа связано с ухудшением качества поверхности детали и перерасходом металла.

Задачей изобретения является экономия металла за счет увеличения степени деформации и уменьшения утяжки продольных сторон заготовки при обтяжке с растяжением, а также улучшение качества штампуемых деталей за счет исключения волнистости поверхности.

Задача решается следующим образом. Штамп для вытяжки с растяжением кузовных деталей сложной формы, содержащий верхнюю и нижнюю плиты, пуансон, матрицу, прижимные устройства продольных и поперечных сторон заготовки, согласно изобретению снабжен верхними и нижними ползушками, установленными соответственно на прижимных устройствах продольных сторон заготовки и пуансоне с возможностью возвратно-поступательного перемещения в продольном направлении от оси штампа к периферии, при этом пуансон установлен на нижней плите, а матрица закреплена на верхней плите штампа. Верхние и нижние ползушки установлены с возможностью перемещения за счет приложения сил трения со стороны заготовки при ее растяжении.

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежных областей техники, что позволяет считать предлагаемый штамп для вытяжки с растяжением кузовных деталей, отвечающим критерию охраноспособного решения "существенные отличия".

На фиг. 1 изображен план паза штампа для вытяжки с растяжением кузовных деталей; на фиг.2 план верха; на фиг.3 продольный осевой разрез штампа; на фиг. 4 продольный разрез через ползушки прижима; на фиг.5 поперечный разрез штампа.

Штамп содержит пуансон 1, установленный на нижней плите 2, матрицу 3, закрепленную на верхней плите 4, прижимные устройства поперечных сторон заготовки 5 с секциями 6, 7, маркетные толкатели 8, прижимные устройства у продольных сторон заготовки 9, 10, 11 с пневмоцилиндрами 12, верхними и нижними ползушками 13, 14 и 15, 16 с пружинами возврата 17.

Штамп работает следующим образом. На прижимные устройства поперечных сторон заготовки 5 и вершину пуансона 1 загружают заготовку 18. При опускании ползуна пресса (не показан) происходит прижим поперечных сторон заготовки секциями 6, закрепленными на верхней плите 4 и секциями 7, закрепленными на прижимных устройствах 5 при помощи рифтов треугольной формы. Усилие пневматической подушки пресса (не показана) передается на прижимные устройства 5 посредством маркетных толкателей 8. После этого начинается обтяжка заготовки по пуансону 1 с растяжением ее в продольном направлении. Во время процесса обтяжки производят прижим продольной заготовки, начиная с ее центральной части, где возможна наибольшая утяжка фланцев. В центральной части заготовки (показана в левой части фиг.5) прижим осуществляется посредством прижимного устройства 9 с пневмоцилиндром 10. По мере обтяжки последовательно включаются в работу прижимные устройства продольных сторон заготовки 10, 11 с верхними 13, 14 и нижними ползушками 15, 16, имеющими возможность возвратно-поступательного перемещения в продольном направлении. Ползушки тормозят фланцы заготовки только в поперечном направлении, препятствуя утяжке, а в продольном направлении перемещаются вместе с фланцем заготовки в направлении ее растяжения от центра штампа к периферии под действием сил трения со стороны заготовки. При смыкании матрицы 3 и пуансона 1 происходит окончательная формовка элементов детали. При обратном ходе ползуна пружины 17 разжимаются и возвращают верхние и нижние ползушки 13, 14, 15, 16 в исходное положение, отштампованная деталь 19 удаляется, после чего рабочий цикл повторяется.

Использование предлагаемого штампа для вытяжки с растяжением кузовных деталей позволяет по сравнению с прототипом снизить норму расхода листового металла на 3-5% для каждой детали и улучшить качество изделия за счет уменьшения утяжки продольных сторон заготовки и увеличения степени деформации.

Использование: при изготовлении деталей автомобилей, тракторов, бытовой техники и т. п. Сущность изобретения: штамп для вытяжки с растяжением кузовных деталей сложной формы, содержащий верхнюю и нижнюю плиты, пуансон, матрицу, прижимные устройства продольных и поперечных сторон заготовки, снабжен верхними и нижними ползушками, установленными соответственно на прижимных устройствах продольных сторон заготовки и пуансоне с возможностью возвратно-поступательного перемещения в продольном направлении от оси штампа к периферии. Пуансон установлен на нижней плите, а матрица закреплена на верхней плите штампа. Верхние и нижние ползушки установлены с возможностью перемещения за счет приложения сил трения со стороны заготовки при ее растяжении. Технической задачей изобретения является экономия металла за счет увеличения степени деформации и уменьшения утяжки продольных сторон заготовки при обтяжке с растяжением, а также улучшение качества штампуемых деталей за счет исключения волнистой поверхности. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Штамп для вытяжки с растяжением кузовных деталей сложной формы, содержащий верхнюю и нижнюю плиты, пуансон, матрицу, прижимные устройства продольных и поперечных сторон заготовки, отличающийся тем, что он снабжен верхними и нижними ползушками, установленными соответственно на прижимных устройствах продольных сторон заготовки и пуансоне с возможностью возвратно-поступательного перемещения в продольном направлении от оси штампа к периферии, при этом пуансон установлен на нижней плите, а матрица закреплена на верхней плите штампа. 2. Штамп по п.1, отличающийся тем, что верхние и нижние ползушки установлены с возможностью перемещения за счет приложения сил трения со стороны заготовки при ее растяжении.