Инструментальный блок для штамповки эластичной средой Советский патент 1993 года по МПК B21D22/10 

повка осуществляется непосредственно эластичным элементом маслокамеры или промежуточной подушкой, надеваемой на маслокамеру.

На фиг. 1 обозначено: 1 -металлическая плита; 2 - гидравлическая полость; 3 - эластичный элемент маслокамеры; 4 - каналы для подачи масла; 5 - рабочий стол; 6 - листовая заготовка; 7 - промежуточная подушка.

Устройство работает следующим образом.

После остановки стола 5 пресса с жестким инструментом и заготовкой из листового материала 6 под инструментальным блоком, по каналам 4 подается под давлением рабочая, жидкость в гидравлическую полость 2 маслокамеры. Эластичный элемент маслокамеры 3 посредством давления деформируясь воздействует непосредственно, либо через промежуточную подушку 7 на заготовку, осуществляя штамповку детали. Для обеспечения герметичности маслокамеры ее С-образные края склеены с металлической плитой, а данный узел являясь слабым, усиливается различного рода конструктивными решениями, например, как показано на фиг. 2,3 за счет определенным образом оформленной периферийной части малокамеры.

Конструкцию типового блока (фиг.1) принимаем за прототип.

Основной недостаток конструкции инструментального блока согласно прототипу - малая циклическая стойкость эластичного элемента маслокамеры. Обобщение и анализ статистических данных по данному узлу показали, что на практике доминируют два вида отказов: отслоение элемента от стальной плиты и, как следствие; потеря герметичности инструментального блока и развитие трещины к .свободной поверхности элемента с последующим разрывом эластичного элемента в зоне, показанной на схеме фиг.З.

На фиг.З пунктиром на нижней позиции показан деформированный профиль эластичного элемента маслокамеры под действием давления рабочей среды. Развитие макротрещины может осуществляться по двум направлениям: при адгезионной прочности клеевого соединения craftr, близкой к эксплуатационным эквивалентным напряжениям отрыва 7Экь в направлении 1. Если (7адг Оэкв по направлению 2 в материал эластичного элемента.

Последнее объясняется тем, что конечная точка клеевого шва (т.А на фиг. 3) является особой, то есть в ней развивается

экстремальный уровень эксплуатационных открывных напряжений. Моделирование напряженно-деформированного состояния маслокамеры методом конечных элементов

по адекватной математической модели, разработанной с привлечением экспериментальных данных, и натурная статистика подтверждают сделанное заключение. Развитие трещины в зависимости от уровня рабочего давления, параметров штамповки (числа прогибов по длине рабочего стола и глубины штамповки) возможно по двум направлениям (фиг. 3).

Целью изобретения является повышение стойкости инструментального блока за счет исключения отказов по эластичному элементу маслокамеры.

Для этого в периферийной части полости маслокамеры на утонченном краю стальной плиты равномерно по периметру с межцентровым расстоянием не более. 3-4 толщины плиты выполнены отверстия диаметром (0,6-0,8) и на расстоянии от края не

менее 0,7-1,0 от номинальной толщины плиты. При изготовлении эластичного элемента маслокамеры эти отверстия заполняются полиуретаном и обеспечивается надежная сшивка рабочей части эластичного элемента

маслокамеры в зоне особой точки с верхней частью

В зоне С-образного края в этом случае отпадает необходимость в организации различного рода замков на периферийной ча- сти плиты и, следовательно, значительно упрощается процесс подготовки поверхности к нанесению клеевого состава. Предлагаемое техническое решение показано на фиг. 4 и 5. В зависимости от нахождения

границы зоны склея (т.А) отверстия могут быть выполнены и наклонно по отношению к рабочей поверхности маслокамеры (фиг.5). Для повышения надежности скрепления отверстия выполнены с фасками.

Моделирование прочности предложенного соединения показано, что экстремум отрывных напряжений в особой точке размазывается и снижается на величину в 2,2-3,4 раза. Экспериментальное подтверждение технического решения проведено испытаниями на специальных образцах, состоящих из стальной пластины квадратной формы со склеенными в процессе формирования на ее нижнюю и верхнюю

поверхности слоями из полиуретанового эластомера различных марок. Определенная прочность такого адгезионного соединения при испытаниях на растяжение и внецентренное растяжение (с изгибом) с предлагаемыми отверстиями в стальной

пластинке и без них подтверждает полученные математическим модулированием результаты. Последнее обеспечит высокую стойкость инструментального блока.

Практическая реализация предлагаемого решения проводится в рамках модернизации инструментальных блоков пресса QRD-600 и унифицированных по конструкции с ним.

Формула изобретения 1. Инструментальный блок для штамповки эластичной средой, содержащий корпус, жестко соединенный с маслокамерой, состоящей из плиты, связанной по периферии с эластичной диафрагмой, имеющей Сообразный край, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности соединения плиты с эластичной диафрагмой, плита выполнена с отверстиями с фасками, расположенными на ее периферии, и снабжена

т

4 -Фиг. J

вкладышами, размещенными в упомянутых отверстиях и выполненными из материала, идентичного материалу диафрагмы.

%г.5