Устройство для глубокой вытяжки Советский патент 1983 года по МПК B21D22/10 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в авиационной, приборостроительной и других областях машиностроения. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для глубокой вытяжки, содержащее матрицу, прижим, размещенный между ними и зафиксированный по наружному контуру кольцевой эластичный блок, состоящий из элементов различной жесткости, и пуансон 1. Недостатком этого устройства является то, что при вытяжке из-за анизотропии листового материала возникают фестоны, которые не позволяют перевести весь металл в готовое изделие, что также снижает коэффициент использования металла. Цель изобретения - повышение коэффициентя использования материала за счет, устранения фестонообразования. С этой целью в устройстве для глубокой вытяжки, содержащем матрицу, прижим, размещенный между ними и зафиксированный по наружному контуру кольцевой эластичный блок, состоящий из элементов различной жесткости, и пуансон, элементы блока выполнены в виде кольцевых сегментов, установленных по окружности в чередующемся по жесткости порядке. На фиг. 1 изображено устройство в исходном положении вытяжки; на фиг. 2 - то же, на промежуточном этапе вытяжки; на фиг. 3 - сечение эластичного блока. Устройство содержит матрицу 1, прижим 2, размещенный между ними и зафиксированный но наружному контуру кольцевой эластичный блок, состоящий из элементов различной жесткости, выполненных в виде кольцевых сегментов, уйановленных в чередующемся по жесткости порядке в окружном направлении, из которых сегменты 3 обладают наименьшей жесткостью, а сегменты 4 - наибольшей и пуансон 5. Количество кольцевых сегментов определяется свойствами анизотропии вытягиваемой заготовки. Оно определяется кратностью количеств их и других сегментов количеству возможного образования фестонов на заданном материале. Наиболее характерным для вытягиваемых листовых металлов является образование четырех фестонов, формируемых в направлениях меньшей прочмости материала. Следовательно, количество сегментов 4 с наибольщей жесткостью равно четырем, и расположены они должны быть в направлении материала с меньшей его прочностью. Между этими четырьмя сегментами 4 наибольщей жесткости расположены четыре сегмента 3 с наименьшей жесткостью. Устройство работает следующим образом. Под действием нагрузки Р„р пуансона 5 на центральную часть заготовки 6 в ней возникают напряжения, не превосходящие предела упругости. Прижим 2 под действием нагрузки приближается к матрице 1, воздействуя на кольцевые сегменты 3 и 4. Все сегменты подвергаются одинаковой деформации, однако из-за различной жесткости кольцевых сегментов 3 и 4 давление на заготовку 6, оказываемое ими, различное. При этом силы трения, которые вводят в пластическое состояние металл заготовки 6 ( iN, где N - сила, действующая нормально поверхности заготовки, - коэффициент трения) и направляют его к центру, где пуансон 5 направляет его в полость матрицы 1, различные. Сила трения возникает больщая в тех местах заготовки 6, которые соприкасаются с кольцевыми сегментами 4, которые имеют большую жесткость. При значительных степенях вытйжки усилие прижима 2 периодически снижается до нуля, а затем снова возрастает до максимума, т. е. деформирование кольцевых сегментов происходит многократно. Использование эластичного блока переменной жесткости позволяет осуществлять вытяжку анизотропных металлов. Анизотропные материалы обладают различными механическими свойствами в разных направлениях относительно направления прокатки. При вытяжке деталей в известных устройствах образуются «фестоны и «впадины. Обычно образуются 4 «фестона и 4 «впадины. Край заготовки 6 в направлении впадин имеет больщую прочность, а в направлении фестонов меньшую, поэтому g предлагаемом устройстве создаются большие силы заталкивания заготовки 6 в полость матрицы 1 в местах с меньшей прочностью материала заготовки 6. В результате этого при вытяжке в предлагаемом устройстве во фланце заготовки не образуются «фестоны и «впадины. Практически целесообразным является применять толщину эластичного блока 8-10 мм. Предлагаемое устройство для глубокой вытяжки позволяет вытягивать детали из анизотропных материалов без образования фестонов. В результате этого отпадает необходимость в удалении металла, связанного с образованием фестонов. Объем металла, удаляемый после вытяжки в известных устройствах, составляет до 30% исходного объема. Таким образом, использование предлагаемого устройства повышает коэффициент использования металла, что в конечном итоге при внедрении только на одном из заводов отрасли позволяет получить экономический эффект порядка 3 тыс. руб. в год.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЛУБОКОЙ ВЫТЯЖКИ, содержащее матрицу, прижим. размещенный между ними и зафиксированный по наружному контуру кольцевой эластичный блок, состоящий из элементов различной жесткости, и пуансон, отличающееся тем, что, с целью повышения коэффициента использования материала за счет устранения фестонообразования, элементы блока выполнены в виде кольцевых сегментов, установленных по окружности в чередующемся по жесткости порядке. (Л 4 О