СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ Советский патент 1972 года по МПК B24B1/04 

Изобретение относится к способам для получения деталей при разделительных операциях листовой штамповки с наложением ультразвуковых колебаний на инструмент, и может использоваться на предприятиях приборостроительной и электрорадиотехнической промышленности.

Известны способы обработки листовых материалов с применением ультразвуковых колебаний, при которых зона деформации расположена в пучности колебаний продольной ультразвуковой волны, возбуждаемой в инструменте. Составные элементы последнего (например, матрица и пуансон) представляют собой в целом резонансный волновод продольных колебаний.

Недостатком таких способов является свариваемость металлических заготовок с инструМбнтом и появление ореолов, расслоений на поверхности неметаллических материалов, обусловленных возвратно-поступательным движением инструмента в зоне деформации (разделения) .

Цель изобретения-устранение свариваемости инструмента с заготовкой при разделении металлических листовых материалов и появления ореолов и расслоений на поверхности неметаллических листовых материалов.

пряжений (узла колебаний) продольной стоячей ультразвуковой волны, возбуждаемой в инструменте для проведения разделительных операций, составные элементы которого (пуансон и матрица при вырубке-пробивке и зачистке, верхний и нижний ножи при резке и надрезке) в целом при наличии предварительного их сжатия представляют резонансный волновод продольных колебаний.

Иод действием знакопеременных динамических напряжений от ультразвуковых колебаний значительно снижается усилие разделения, повышается качество среза, устраняется свариваемость металлической заготовки с инструментом, ореолы и расслоения на поверхности неметаллических материалов вследствие отсутствия возвратно-поступательного движения инструментов при проведении разделительных операций.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства для проведения разделительных операций листовой штамповки.

Ультразвуковые колебания от магнитострикционного преобразователя 1 передаются пуансонодержателю. 2, представляющему собой стержень полуволновой длины, конец которого соединен с пуансоном 3, длиной, равной четверти волны. Иуансонодержатель крепится фланцем, расположенным посредине стержня (в узле колебаний) к стакану 4, который опирается на верхнюю плиту 5 штампа. Такое конструктивное оформление пуансонодержателя позволяет разгрузить фланец магвитострикционного -преобразоБателя от усилий, возникающих лри деформировании заготовки и исключить утечку ультразвуковой энергии.

Матрицедержатель 6 с матрицей-отражателем 7, имеющим длину, равную четверти волны и съемником 8 закреплен на нижней плите 9 щтампа. Крепление осуществляется в узле колебаний.

При помещении полосовой заготовки 10 в зону разделения и создания некоторого предварительного давления в замкнутой акустической системе устройства, состоящей из преобразователя, пуансонодержателя, пуансона, заготовки и матрицы, возникает стоячая ультразвуковая волна (эпюра 11). Частота собственных колебаний сист-емы в сжатом состоянии равна частоте собственных колебаний магнитострикционного преобразователя.

Таким образом получается замкнутая изолированная резонансная акустическая система с размещением очага деформации в пучности напряжений (узле колебаний).

Предмет изобретения

Способ обработки листовых материалов, например резки, зачистки в ультразвуковом поле, отличающийся тем, что, с целью устранения свариваемости инструмента с заготовкой, последнюю располагают в пучности напряжений (узле колебаний) стоячей продольной ультразвуковой волны, возбуждаемой в инструменте, имеющем длину, равную (2п-1+ 1)-, где

Я-длина продольной ультразвуковой волны п-число натурального ряда.