Устройство для штамповки полых деталей из листовых заготовок Советский патент 1985 года по МПК B21D22/20 

I Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть наиболее эффективно использовано при изготовлении полых деталей сферической, конической и другой формы из тонколистовых плоских заготовок. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для штамповки лолых деталей из листовых заготовок, содержащее соосно установленными в контейнере и образующие замкнутую полость жесткий нажимной элемент и опору и взаимодействукхцие с ними промежуточные элементы из пластично го металла, формообразукшще поверхности выполнены на промежуточных элементах lj . Однако отштампованные на известном устройстве детали не являются высокоточными из-за неравнотолщинности нажимного элемента и опоры, приводящей к неравномерному сопротивлению деформированию последних. В результате в нажимном элементе, опоре и матрице помимо сдвиговых деформаций возникают деформации растяжения и сжатия, обуславливаемые выпучиванием и изгибом их в процессе штамповки, что приводит к появлению неуправляемой разнотолщинности штампуемых деталей, сни- жающей точность и качество их изготовления. Целью изобретения является улучшение качества путем повьшения точности изготовления деталей по толщине. Поставленная цель достигается тем что в у ройстве для штамповки полых деталей из листовых заготовок содержащем контейнер с соосно установленны1«1 в нем нажимньм элементом и опорой, образующими замкнутую полость, а также взаимодействующие с ними через формообразукщие поверхно ти промежуточные элементы из пласти ного металла, формообразующие повер ности выполнены на жестком нажимном элементе и опоре, а промежуточные элементы - в виде плоских шайб. На фиг. 1 изображено предлагаемо устройство, продольньй разрез (слева от оси симметрии показано устрой ство в исходном положении, справа положение после окончания штамповки детали), на фиг. 2 - схема переформовки промежуточных элементов из 901 пластичного металла в плоские диски (слева от оси симметрии показано положение элементов до переформовки, справа - их положение после переформовки в плоские диски). Устройство состоит из контейнера 1, в котором соосно установлены жесткий нажимной элемент 2, промежуточные элементы 3 и 4 и жесткая опора 5. Промежуточные элементы 3 и 4 выполнены из пластичного металла (например, из свинца, меди, алюминия-, и их сплавов) и представляют собой плоские шайбы, плоские поверхности которых предназначены для взаимодействия с плоской заготовкой 6, Формообразующие поверхности 7 и 8, повторяющие внутреншсяо и внешнюю . поверхности деталей, расположены соответственно на жестком нажимном элементе 2 и на опоре 5, установленных в контейнере 1 так, что образуют в нем замкнутую полость 9, в которой между промежуточными элементами 3 и 4 устанавливают листовую заготовку 6. Устройство работает следующим образом. После установки листовой заготовки 6 между промеж заточными элементами 3 и 4 осуществляется рабочий ход пресса, в результате чего нажимной элемент 2 вьшуклой рабочей поверхностью 7 сначала приходит в соприкоснрвение с плоской шайбой 3, а затем осуществляет деформирование пакета, состоящего из двух дисков и заготов-. ки 6 по вогнутой поверхности 8 опоры 5 (фиг.15, справа), в результате чего заготовка 6 принимает заданную форму. После окончания процесса штамповки опора 5 удаляется из контейнера 1, отштампованный пакет выталкивается из контейнера и полученная деталь изымается из промежуточных эле.ментов 3 и 4. Перед следувяцим циклом штамповки промежуточнью элементы 3 и 4 помещают в контейнер 1 (фиг.2, слева) и при помощи жестких обойм 10 и 11 с плоскими торцами 12 и 13 они сплющиваются и принимают форму плоских дисков, которые после удаления опоры выталкиваются из контейнера 1. Осуществление следующего цикла штамповки детали вьтолняется согласно фиг.1 и 2.

В предложенном устройстве можно ; штамповать детали сферической, конической, овальной и другой формы, а также детали, которые не являются -осесимметричными, у которых толщина в осевом направлении постоянна.

Это достигается тем, что при одной и той же толщине элементов 4 и 3 из пластичного металла формообразование плоской заготовки 6 в полую деталь осуществляется за счет сдвиговых деформаций в стенке изделия. Осуществление сдвига металла в осевом направлении предполагает сохранение исходной толщины заготовки 6 в этом же осевом направлении, а фактическая толщина изделия 6 определяется зависимос тью

5 5o-S « Таким образом, при вытяжке конических деталей, для которых угол об постоянен, получаем толщину стенки постоянной и определяемой приведенной зависимостью.

В качестве пластичного металла могут быть использованы свинец ((JB 1-2 кгс/мм), алюминий (бв 7 к ГС/мм) , алюминиевые сплавы типа АМцМ (dg 12 кгс/мм) , медь (de 20 кгс/мм) и др. При этом, если свинец не требует нагрева перед переформовкой, то для других пластичных металлов .после

нескольких циклов штамповки требуется термообработка промежуточных элементов.

Учитывая, что для осуществления штамповки в предложенном штампе в конечный момент формообразования удельные давления на пластичный металл а следует задавать до двух (jg пластичного металла (т.е. до ( 2Й g ), усилие щтамповки можно установить по формуле

Pl.-PK )c

где F)c - плсяцадь зеркала контейнера в котором размещаются формообразующие элементы штампа из пластичного металла и заготовка.

Так, например, для штамповки деталей из сплава Д16М сферической формы при диаметре заготовки Р 110 hg4 и при использовании в качестве формообразующих элементов штампа свинца усилие для штамповки равно

РШ Ч

Pk

40000

кгс

При этом за счет повышения точности изготавливаемых деталей в зоне сопряжения фланца с донной частью изделия отпадает необходимость применения дополнительных калибровочных операций.

Предлагаемое устройство улучшает качество путем повышения точности изготовления деталей по толщине.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШТАМПОВКИ ПОЛЫХ .ТЕТАЖЙ ИЗ ЛИСТОВЫХ ЗАГОТОВОК, содержащее соосно расположенные w контейнере и образующие в нем замкнутую полость, жесткий нажимной элемент и опору, а также установленные с возможностью взаимодействия с ними через формообразующие поверхности промежуточные элементы из пластичного материала, контактирующие с листовой заготовкой, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества путем повышения точности изготовления деталей по толщине, формообразупщие поверхности выполнены на жестком нажимном элементе и на опоре, а промежуточные элементы - в виде плоских шайб. (Л 4 со 4ii ;о