ШТАМП СОВМЕЩЕННОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ВЫРУБКИ ТОНКОСТЕННЫХ ДЕТАЛЕЙ Российский патент 2006 года по МПК B21D28/14 

Изобретение относится к области листовой штамповки, в частности к штамповке тонкостенных деталей.

Известны конструкции штампов совмещенного действия для вырубки деталей типа шайб, прямоугольных деталей с отверстиями и т.д., включающих в себя матрицу, пуансон, пуансон-матрицу, выталкиватель, съемник (см. Справочник по холодной штамповке. В.П.Романовский. - Л.: Машиностроение 1979 г., рис.340, стр.436). Недостатком известной конструкции штампов при штамповке тонкостенных деталей, особенно прямоугольной формы, является то, что в связи с недостаточной жесткостью стенок пуансон-матрицы, а она определяется шириной стенок вырубаемых деталей, вынужденно уменьшается высота рабочей части отверстия пуансон-матрицы для предотвращения накапливания в отверстии пуансон-матрицы отходов по высоте матрицы и изгиба стенок пуансон-матрицы от воздействия на них тангенциальных сил усилия проталкивания отходов центрального отверстия детали.

Схема работы известного штампа изображена на фиг.1 - 2.

На фиг.1 изображена схема вырубки первой детали.

На фиг.2 - n-ой детали.

Обозначения на фиг.1 - 2:

1 - матрица

2 - пуансон

3 - пуансон-матрица

4 - штампуемая лента

5 - отход

6 - вырубленная деталь

7 - съемник

z, z₁, z₂ - зазоры между режущими кромками.

В момент вырубки первой детали 6 зазоры z между стенками пуансон-матрицы 3 и режущими кромками матрицы 1 и пуансона 2 ориентировочно равны и усилия резания наружного и внутреннего контура детали при вырубке тонкостенной деталей отличаются незначительно. В случае вырубки второй и последующих деталей (см. фиг.2) равномерность распределения зазоров по наружному и внутреннему контуру детали нарушается.

Деформация стенок пуансон-матрицы 3 обусловлена тем, что после каждого удара штампа штампуемая лента 4 при помощи съемника 7 снимается с пуансон-матрицы 3, тем самым с наружной стороны стенок пуансон-матрицы 3 исчезает сдерживающее препятствие и стенки пуансон-матрицы 3 деформируются за счет тангенциальных сил напряженного состояния отхода 5, находящегося в отверстии пуансон-матрицы 3. Таким образом второй и последующие удары штампа происходят уже при неравенстве зазоров z₁ и z₂. Поскольку размер отхода 5 определяется пуансоном 2 плюс два зазора z между режущими кромками пуансона 2 и пуансон-матрицы 3, то каждый последующий отход после первого будет увеличиваться на величину изменения зазора z₂ от тангенциального усилия проталкивания отходов 5 через отверстие пуансон-матрицы 3. Процесс изменения зазора z₂ и z₁ будет продолжаться до тех пор, пока не выровняются тангенциальные усилия от проталкивания отходов 5 и усилия, возникавшие в стенках пуансон-матрицы 3 при деформации и направленные в противоположную сторону. Изменения рабочих зазоров сказывается на качестве штампуемых деталей и снижают стойкость штампа.

Целью изобретения является повышение стойкости штампа совмещенного действия при вырубке тонкостенных деталей. Эта цель достигается тем, что отход от центрального отверстия детали удаляется из отверстия пуансон-матрицы после каждого удара штампа.

На фиг.3 изображен разрез комбинированного штампа вырубки тонкостенной детали в нижней мертвой точке процесса вырубки. На фигуре изображены следующие детали и узлы:

1 - матрица, 2 - пуансон, 3 - пуансон-матрица, 4 - штампуемая лента, 5 - отход, 6 - отштампованная деталь, 7 - съемник, 8 - поршень, 9 - толкатель, 10 - буфер съемника, 11 - цилиндр, 12 - система выталкивания, 13 - выталкиватель.

Штамп работает следующим образом. При вырубке детали 6 из ленты 4 пуансон-матрица 3 входит в отверстие, образованное стенками матрицы и пуансоном 2. При этом отход 5 пуансоном 2 вырубается в отверстие пуансон-матрицы 3. При подходе верхней части штампа к нижней мертвой точке в верхнюю полость цилиндра 11 подается сжатый воздух, который воздействует на поршень 8. При движении поршня 8 под действием сжатого воздуха вниз толкатели 9, соединенные с поршнем 8, воздействуют на отход 5 и обеспечивают его удаление из отверстия пуансон-матрицы 3 на провал. При ходе верхней части штампа вверх съемник 7 при помощи буфера съемника 10 обеспечивает съем отштампованной ленты 4 с пуансон-матрицы 3. При подходе верхней части штампа к верхней мертвой точке система выталкивания 12 упирается в упоры пресса (не показаны) и воздействует на выталкиватель 13. Тем самым отштампованная деталь 6 выталкивается из рабочего окна матрицы 1 и удаляется из зоны штамповки при помощи сжатого воздуха. Подача сжатого воздуха в верхнюю полость цилиндра 11 после начала движения верхней части штампа вверх прекращается и полость цилиндра 11 соединяется при помощи клапана (не показан) с атмосферой. При следующем ходе верхней части штампа вниз цикл штамповки повторяется. Таким образам, после каждого удара штампа обеспечивается удаление отхода из отверстия пуансон-матрицу.

Внедрение предлагаемой конструкции штампа позволит без ущерба прочности пуансон-матрицы увеличить высоту рабочей части отверстия пуансон-матрицы, что дает возможность увеличить стойкость штампа.

Изобретение относится к области листовой штамповки, в частности к штамповке тонкостенных деталей. Цель изобретения - увеличение стойкости штампа совмещенного действия при вырубке тонкостенных деталей. Штамп содержит матрицу, пуансон, пуансон-матрицу, съемник, выталкиватель. Эффект достигается тем, что при подходе верхней части штампа к нижней мертвой точке в верхнюю полость цилиндра 11 подается сжатый воздух, который через поршень 8, толкатели 9 обеспечивает удаление из отверстия пуансон-матрицы 3 отхода 5 на провал при каждом ударе штампа. Новым в штампе является установка в верхней части штампа воздушного цилиндра, поршня, толкателей, проходящих через пуансон. 3 ил.

Штамп совмещенного действия для вырубки тонкостенных деталей, включающий в себя матрицу, пуансон, пуансон-матрицу, съемник, выталкиватель, отличающийся тем, что, с целью увеличения стойкости штампа, в верхней части штампа размещается воздушный цилиндр, подвижная часть которого при помощи толкателей, проходящих через пуансон штампа, обеспечивает удаление отхода из отверстия пуансон-матрицы после каждого удара штампа.