Способ изготовления штампа для вытяжки деталей сложной формы Советский патент 1992 года по МПК B21K5/20 B21D37/00 

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано для изготовления штампов для формообразования деталей сложной формы из листового материала в условиях опытного и мелкосерийного производства.

Известен способ изготовления штампа для вытяжки мелких серий деталей сложной формы, включающий изготовление оправки-макета штампованной детали, формообразование из листового металла по оправке тонкостенной литейной модели, литье по модели матрицы, пуансона и прижима из легкоплавкого сплава и доводку рабочих поверхностей штампа.

Недостатком способа является высокая трудоемкость изготовления штампа, обусловленная необходимостью изготовления оправки, ручной формовки и рихтовки модели, а также зачистки остатком литников после литья штампа.

Известен также способ изготовления штампа для вытяжки деталей сложной формы из листового материала, включающий изготовление матрицы, а также совместное изготовление пуансона и прижима на станке с ЧПУ по управляющим программам с использованием математической модели формы изделия путем черновой, промежуточной с припуском, чистовой и окончательной обработки с последующим их разделением и последующую сборку штампа.

Недостатками способа являются высокая трудоемкость и длительность изготовле- ния штампа при неэффективном использовании ресурса его стойкости в условиях мелкосерийного производства, что обусловлено механической обработкой всех рабочих поверхностей штампа, выполненного из относительно твердого, хорошо обрабатываемого резанием материала (алюминиевого сплава, чугуна, дельта-древесины и др.).

Цель изобретения - снижение трудоемкости изготовления штампа за счет исключения разработки управляющих программ для механической матрицы и слесарной подгонки рабочих частей штампа.

Поставленная цель достигается тем, что промежуточную обработку пуансона и прижима осуществляют с припуском, равным толщине листового материала, а матрицу изготавливают путем заливки легкоплавким сплавом полости ванны, закрытой полуфабрикатом пуансона, прижима после промежуточной обработки и извлечения полученной отливки из ванны.

На фиг.1 показан полуфабрикат пуансона и прижима после черновой и промежуточной обработки с припуском, равным толщине штампуемого листа; на фиг.2 - узел I на фиг.1; на фиг.З - получение матрицы заливкой легкоплавкого сплава в ванну, закрытую полуфабрикатом верхних рабочих частей штампа; на фиг.4 - пуансон и прижим после чистовой обработки и разделения; на фиг.5 - собранный штамп, установленный в блоке.

0 Способ осуществляется следующим образом.

Вначале на основе математической модели формы поверхности штампованной детали разрабатывают управляющую

5 программу для станка (обрабатывающего центра) с ЧПУ, включающую черновую, промежуточную и чистовую обработку поверхностей объединенного полуфабриката пуансона и прижима. При этом программой

0 предусматривают остановку обработки при получении формы поверхности, эквидистантной окончательной форме пуансона и прижима, и отстоящей от нее на величину, равную толщине листового металла S. После

5 этого заготовку устанавливают по предварительно подготовленным базам на станок с ЧПУ и обрабатывают ее до получения указанной промежуточной поверхности П с припуском S (фиг.1 и 2).

0 Затем в полуфабрикате 1 выполняют гнезда 2 и устанавливают в них направляющие колонки 3 (фиг,1 и 3). Далее полуфабрикат переворачивают, устанавливают соосно ванне 4 и фиксируют в положении Литье

5 так, чтобы обработанная рабочая поверхность П полуфабриката располагалась ниже уровня борта ванны, а опорная поверхность располагалась в горизонтальной плоскости. После этого полость ванны 4 заливают лег0 коплавким сплавом 5 (например, эвтектическим сплавом висмут - олово с добавкой 2-6% сурьмы) до уровня, обеспечивающего плотное погружение поверхности П и направляющих колонок 3 в расплав. Для иск5 лючения скопления воздуха в поднутрениях формы пуансона, что приводит к образованию раковин на отливке матрицы, в полуфабрикате перед литьем выполняют отверстия 6.

0 Далее охлаждают ванну (например, проточной водой, проходящей в каналах стенок ванны) до полного отверждения сплава, после чего полуфабрикат 1 вертикально поднимают и удаляют. При этом

5 направляющие колонки 3 остаются прочно закрепленными в отлитой матрице 7 за счет буртов и небольшого расширения сплава при охлаждении. После этого полученную матрицу из легкоплавкого сплава извлекают из ванны и окончательно зачищают ее рабочую

поверхность, а полуфабрикат 1 вновь устанавливают на станок с ЧПУ по имеющимся базам и производят его чистовую механическую обработку по программе с получением рабочей поверхности О пуансона и прижима (фиг. 1,2). Затем поверхность О полуфабриката окончательно зачищают, разделяют его на пуансон 8 и прижим 9 (например, на станке с ЧПУ), закрепляют на пуансоне направляющие планки 10 и собирают штамп с установкой рабочих частей в предварительно подготовленный штамповый блок, включающий нижнюю плиту 11, верхние плиты 12 и 13 пуансона и прижима, а также подкладку прижима 14 и другие элементы (фиг.5).

По сравнению с прототипом предлагаемый способ позволяет значительно снизить трудоемкость изготовления вытяжного штампа для получения мелких серий деталей сложной формы, из листового материала при стойкости матрицы, удовлетворяющей требованиям опытного и мелкосерийного производства. Учитывая, что отливка матрицы производится по полуфабрикату пуансо- на и прижима, предварительная и окончательная механическая обработка которого ведется по единым базам, способ обеспечивает также существенное повышение точности изготовления и взаимного расположения верхних рабочих частей штампа и матрицы по сравнению с индивидуально обрабатываемыми рабочими частями.

Формула изобретения

Способ изготовления штампа для вы- тяжки детали сложной формы в опытном и

мелкосерийном производстве из листового материала, включающий изготовление матриц, а также совместное изготовление пуан- сона и прижима путем черновой, промежуточной с припуском, чистовой и

окончательной обработки с последующим их разделением, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления штампа за счет исключения разработки управляющих программ для

обработки рабочей поверхности матрицы и слесарной подгонки рабочих частей штампа, промежуточную обработку пуансона и прижима осуществляют с припуском, равным толщине листового материала, а матрицу изготавливают путем заливки легкоплавким сплавом полости ванны, закрытой упомянутым полуфабрикатом пуансона и прижима, после промежуточной обработки и извлечения отливки из ванны.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в различных отраслях машиностроения для изготовления штампов для формообразования деталей сложной формы из листового материала в условиях опытного и мелкосерийного производства. Цель изобретения - снижение трудоемкости изготов- ления штампа за счет исключения разработки управляющих программ, обработки рабочей поверхности матрицы и слесарной подгонки рабочих частей штампа, Это достигается тем, что по управляющим программам на станке с ЧПУ производят обработку объединенного полуфабриката пуансона и прижима с припуском на толщину листовой заготовки, после чего, выполнив в нем гнезда 2, устанавливают полуфабрикат на направляющие колонки 3 ванны 4 и ванну заполняют легкоплавким сплавом 5, который затвердевая, образует рабочую поверхность матрицы. Для исключения образования раковин на этой поверхности в полуфабрикате 1 выполнены отверстия 6. После извлечения матрицы из ванны 4 производится окончательная чистовая обработка матрицы и прижима с пуансоном. 5 ил. у Ё

Фи.2