Устройство для штамповки Советский патент 1992 года по МПК B21D22/10 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при штамповке листовых заготовок давлением эластичной среды

Известно устройство для штамповки у гидравлического пресса П5054 усилием 24000 тонно-сил, состоящее из контейнера с эластичным наполнителем - полиуретаном, и подвижным столом, на котором устанавливаются формоблоки.

При прессовании с давлением от 320 до 1000 кг/см удержание полиуретана во внутренней полости контейнера происходит за счет создания минимального зазора в паре стол - контейнер, величина которого должна быть равна

0,8

q

08 10

0,08 (мм),

где q 10 кгс/мм - рабочее давление полиуретана в контейнере

Фактически минимальная величина зазора определяется точностью изготовления крупногабаритных деталей стола и контейнера и равна 1,2-2,2 мм, в соответствии с допусками в чертежах П5054,18.001 -стол и П5054Л6.351 А - корпус контейнера.

Такое устройство просто по конструкции, но обладает рядом существенных недостатков Под действием высокого давления происходит неизбежное затекание полиуретана в зазор по контуру между контейнером и столом, что приводит к его защемлению и обрыву кромки при сбросе давления, поэтому наполнитель преждевременно выходит из строя. В связи с наличием эксцентриситета между контуром стола и контуром полости контейнера в горизонтальной плоскости, величина которого больше величины зазора между столом и контейнером, при их периодическом смыкании происходит взаимное истирание боковой поверхности стола и вертикальных стенок контейнера

сл

С

vi сл

4 N3 VJ 00

Однако такое устройство оказывается недолговечным и требует повышенных затрат на восстановление и ремонт.

Известно устройство для штамповки эластичной средой пресса ЯО 6017А, черт Я06017А, 021.000СБ производства Коломенского СПО.

Герметизация зазора между стенками полости контейнера и входящим в него столом по контуру в плане осуществляется пря- моугольной рамкой, состоящей из четырех планок двух П-образных и двух прямых планок. Стыки между планками закрыты скошенными накладками, закрепленными винтами.

Каждая планка крепится к боковой стенке стола штифтами с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости к стенке контейнера и поджимается к столу упругими пластинами, закрепленными на его боко- вой стенке При прессовании под действием наполнителя каждая планка прижимается к стенке контейнера,перекрывает зазор и надежно удерживает эластичный наполнитель в замкнутом объеме при любом давлении.

Однако удельная нагрузка на поверхности контакта планки с поверхностью контейнера будет равна величине давления прессования в наполнителе - 1000 кг/см , что превышает допускаемые удельные на- грузки для бронзы 100-150 кг/см и приводит к интенсивному истиранию планок о стальную поверхность контейнера Кроме этого, установка и крепление планок по периметру стола снижает его полезную пло- щэдь, необходимую для установки наибольшего формоблока Так, при размерах стола в плане в 2000x1200 мм и ширине планок 40 мм потеря полезной площади составит 10%.

Недостатком предлагаемого устройст- ва является также наличие подвижных соединений в креплении планок с помощью штифтов к столу. Под воздействием вертикальных знакопеременных нагрузок, возникающих как при прессовании, так и при сбросе давления в контейнере, возможен изгиб штифтов и заклинивание планки в неопределенном положении, а при последующем ходе пресса попадание планки на срез между кромкой стола и стенкой контейнера, т.е. возникновение аварийной ситуации.

Известно устройство для штамповки, содержащее подштамповую плиту-контейнер с эластичной средой, установленную на контейнере со стороны его открытого торца, герметизирующую составную рамку с контуром в плане, соответствующим контуру в плане хонтейнера, выполненную из прямолинейных планок, связанных между собой угольниками, выполненными с двумя пазами, обращенными к планкам. Планки установлены с возможностью перемещения в упомянутых пазах, подпружинены к угольникам в продольном направлении и выполнены с прямоугольным поперечным сечением, отношение сторон которого определяют из следующего неравенства:

Ј- Ктр ст

Ктр н,

где h и Ь - соответственно высота и ширина поперечного сечения планки;

Ктр ст - коэффициент трения покоя материала рамки по материалу подштамповой плиты;

Ктр и - коэффициент трения покоя материала эластичной среды по материалу .

Оптимальное соотношение высоты и ширины поперечного сечения планок снижает силу давления рамки на стенки контейнера, значительно уменьшая интенсивность их взаимного износа, что повышает долговечность как самой рамки, так и контейнера.

Однако большая ширина поперечного сечения планки по отношению к ее высоте снижает полезную площадь стола и уменьшает величину максимального в плане формоблока, который можно установить на стол.

Например если планки и стол выполнены из стали, а наполнитель из полиуретаТО КТрсг

на,

0,15, КтРн 0,05 и

Fs.

30

0,2

отсюда Ь ---, а при h 30 мм Ь

150 мм.

При размерах стола в плане 2000x1200 мм потеря площади составит 36%, Эта потеря приводит к снижению производительности пресса, увеличивает затраты энергии на штамповку, снижает важную технологическую характеристику пресса-величину максимальной в плане штампуемой детали.

Другим недостатком предлагаемого устройства является наличие подвижных соединений в конструкции рамки. Механическая прочность рамки, скрепленной с помощью угольников и болтов, с возможностью перемещения планок в пазах угольни- ков значительно меньше прочности цельной, без разъемов рамки, например литой в форме решетки. Недостаточная механическая прочность рамки снижает надежность всего устройства, испытывающего большие нагрузки со стороны эластичного наполнителя.

Целью изобретения является повышение надежности

Указанная цель достигается тем, что устройство для штамповки, содержащее контейнер с эластичной средой, уплотни- тельную раму и подвижный стол, снабжено защитной пластиной и накладкой, а стол имеет продольные и поперечные паза, уплотнительная рама выполнена с внутренними продольными и поперечными перегородками и установлена в пазах стола с возможностью смещения в горизонтальной плоскости, при этом защитная пластина охватывает уплотнительную раму и закреплена на столе, а накладка установлена с наружной стороны рамы.

На фиг. 1 изображено устройство для штамповки в момент прессования, вертикальный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1; на фиг 4 - сечение Б-Б на фиг. 2.

Устройство для штамповки состоит из контейнера 1 с эластичной средой 2, подвижного стола 3, уплотнительный рамы 4, защитной пластины 5, винтов 6 для крепления пластины 5, сменной накладки 7 и винтов 8 ее крепления.

Уплотнительная рама 4 для придания ей большей прочности и жесткости снабжена продольными и поперечными перегородками 9 и имеет форму решетки. Для установки рамки 4 на столе 3 в соответствии с ее формой выполнены продольные и поперечные пересекающиеся пазы 10, Ширина пазов 10 обеспечивает свободное перемещение рамы 4 в плоскости стола 3 на величину зазора между столом и контейнером. Глубина пазов 10 больше высоты рамы 4 на величину поля допуска посадки H9/f9 с гарантированным зазором, который должен быть обеспечен между рамой 4 и защитной пластиной 5, установленной сверху на выступах стола 11 и закрепленной винтами 6. Контейнер 1 имеет заходную фаску 12

Устройство для штамповки работает следующим образом.

При закрытии пресса стол 3 входит в полость контейнера 1. Возможное смещение стола 3 относительно контейнера 1 ь горизонтальной плоскости компенсируется заранее созданным зазором и касание стола 3 о стенки контейнера 1 не происходит. С заходной фаской 12 контейнера 1 взаимодействует лишь сменная накладка 7, изготовленная из антифрикционного материала, например из древесного слоистого пластика ДСП-Б по ГОСТ 13913-68 или бронзы. Рама 4 может быть выполнена в виде отливки из легированной стали ЗОхГСЛ. Поскольку масса рамы 4 невелика и коэффициент трения накладки 7 о поверхность контейнера 1 также снижен по сравнению с коэффициентом трения сталь по стали, то и силы трения на контактирующей кромке наладки 7 будут значительно снижены.

При дальнейшем движении стола 3 под

действием заходной фаски 12 рама 4 ориентируется по внутренней полости контейнера и при наборе давления предотвращает выдавливание эластичного наполнителя 2 в

зазор между столом 3 и контейнером 1.

Максимально допустимый зазор между рамой 4 и контейнером 1 определяется по формуле

15

0,8 , ,

t - (мм).

где q - давление эластичного наполнителя. В процессе длительной эксплуатации в

результате трения накладки 7 о поверхность контейнера 1 происходит истирание ее верхней кромки, поэтому зазор между рамой 4 и контейнером 1 приобретает клиновидную форму в сечении, куда под давлением начнет проникать эластичный наполнитель 2. В результате этого на раму 4 начнет действовать по ее наружному контуру нагрузка, направленная в горизонтальной плоскости к центру рамы 4. Эта нагрузка воспринимается перегородками 9, предотвращающими значительную деформацию рамы и дальней шее затекание наполнителя в зазор. Вер. и кальную нагрузку от наполнителя 2 воспринимает пакет, состоящий из защитной пластины 5, рамы 4 и стола 3. Пакет работает на сжатие. Зазор между защитной пластиной 5 и уплотнительной рамой 4 уменьшается в пределах упругой деформации пластины 5. Последняя предотвращает

затекание наполнителя 2 в зазор между пе- регородками 9 и стенками пазов 10.

Упрощение конструкции устройства, отсутствие подвижных соединений в уплотнительной раме 4, повышение ее прочности за

счет введения продольных и поперечных перегородок 9 повышает ее надежность в работе. Небольшая масса дополнительной рамы 4, наличие антифрикционной накладки 7 на поверхности контакта с контейнером

1. Свободная с зазором установка рамы 4 под защитной пластиной 5 практически устраняет силы трени от взаимодействия ее с контейнером, а также устраняет силы давления наполнителя, растягивающие раму к периферии, что способствует длительной безотказной работе всего устройства в целом.

Наличие сменной накладки в конструкции уплотнительной рамы 4 снижает затраты на ремонт, так как не требуется

изготавливать вновь дорогостоящие детали контейнер 1, стол 3 и саму раму 4.

УстандШа рамь Под защитной1 пластиной 5, позволяет полностью использовать рабочую площадь стола для установки фор- мрблоков в сравнении с. устройствами, имеющими уплЪтнйтёльный элемент, установленный на рабочей поверхности .стола, его краю: : : V . : :;г

ф b pJ м у л а и з о б р е t e н и я

Устройство для штамповки, содержащее контейнер с эластичной средой, уплот

нительную:раму и подвижный стол, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено защитной пластиной и накладкой, стол имеет продольные и поперечные пазы, уплотнительная рама выполнена с внутренними продольными и поперечными перегородками и установлена в пазах стола с возможностью смещения в горизонтальной плоскости, при этом защитная пластина, охватывает уплотнительную раму и закреплена на столе, а накладка установлена с наружной стороны рамы,

у s -.-:.- - --.- :-- :

л

Использование: при штамповке листовых заготовок давлением эластичной среды, позволяет повысить надежность и снизить затраты на ремонт. Сущность изобретения устройство для штамповки содержит контейнер с эластичной средой, уплотнитель- ную раму и подвижный стол, причем оно снабжено защитной пластиной и накладкой а стол имеет продольные и поперечные пазы Уплотнительная рама 4 выполнена с внутренним продольными и поперечными перегородками и установлена в пазах стола с возможностью смещения в Горизонтальной плоскости, при этом защитная пластина охватывает уплотнительную раму и закреплена на столе, а накладка установлена с наружной стороны рамы. 4 ил.

фиг. 2

фигЛ