ШТАМП ДЛЯ ГЛУБОКОЙ ВЫТЯЖКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЛИСТОВОЙ ЗАГОТОВКИ Советский патент 1973 года по МПК B21D22/20 B21D24/02 

1

Известен штамп для глубокой вытяжки изделий из листовой заготовки, содержащий заполненную жидкостью матрицу, пуансон, прижим, а также кольцевую камеру, заполненную жидкостью, воздействующей на иериферийиую часть заготовки.

Целью изобретения является увеличение степени вытяжки.

В предложенном устройстве кольцевая камера образована двумя кольцевыми выемками, выполненными на матрице и на прижиме.

Для уплотнения кольцевой камеры на торцовых поверхностях нрижима и матрицы, обращенных к заготовке, выполнены кольцевые выстуны, сопрягающиеся с одной стороны с внутренними поверхностями выемок и с другой стороны - с цилиндрическими иоверхностями иолостей в нрижиме и матрице.

На фиг. 1 изображен предложеппый штамп, вертикальный разрез; иа фиг. 2 - то же, поперечпый разрез (заготовка твердого пластичного материала помещена между двумя про1ИВОПОЛОЖНЫМИ кольцевыми выстуиами, которые сжимают ее с противоположных концов, периферийная часть заготовки герметически закрыта) ; на фиг. 3 и 4 - различное положение инструмента при вытяжке.

Штамп имеет сосуд 1 высокого давления, с центральной полостью или вытяжной камерой 2. В нижней части этой полости расположен прижим 3, имеющий полость 4, вертикально проходящую через него, и кольцевую поверхность в верхней части с закрытым круговым выступом 5. также имеет кругообразный заплечик 6, в который входит и удерживается в нем тонкостенный цилиндрический корпус 7 с уилотнением 8. Размеры корпуса 7 обеспечивают плотное прилегание к камере 2. При помощи цилиндра 9 с жидкостью плунжер 10 перемещается через полость 4. Корпус 7 расположен центрально вокруг нодвижной матрицы 11.

В иижнем конце матрицы 11 расположена центрально вытяжная полость 12, которая соединена с плунжером 10 и полостью 4, расположе}П ой в прижиме 3. Матрица 11 в нижнем конце имеет кольцевой бурт 13, соединенный вертикально и противоположный круговому выступу 5, находящемуся па прнжиме 3. При

закрывании противоположные выступ 5 и бурт 13 зажимают заготовку 14. Выступы формируют круглую заготовку, через которую она выдавливается.

Верхняя часть матрицы 11 имеет меньший

диаметр, который образует кольцевой заплечик 15. Кроме того, матрица И имеет много вертикальных пазов 16, расположенных на ее наружной поверхностн на определенном расстоянии друг от друга. Матрица 11 перемещается вниз в сосуд высокого давления 1 и может двигаться возвратно-поступательно внутри сосуда. Матрица соединена пластиной 17 с парой болтов 18 с головками, проходящих через соответствующие отверстия в пластине в верхнюю часть матрицы. Пластина 17 плотно соединена с передвигаемым жидкостью плунжером 19, совершающим возвратно-поступательное движение.

Верхняя часть 20 матрицы 11 с умеиьшенным диаметром подвижно соединена с цилиндром 21, имеющим иолость 22. Этот цилиндр имеет отверстие 23, через которое скользяще проходят болты 18. Размеры верхней части 20 матрицы обеспечивают плотное сочленение с полостью 22 и позволяют матрице 11 перемещаться относительно цилиидра 21. Верхняя плоскость 24 матрицы 11 и полость 22 цилиндра 21 образуют камеру 25 переменных размеров. Канал 26 проходит .центрально в матрице 11 и связывает полость 12 с камерой 25, канал имеет обратный клапан 27, например щариковый клапан. Обратный клапан 27 предназначен для того, чтобы закрывать камеру 25 и предотвращать утечку жидкости, которой наиолнена камера, обеснечивая таким образом лсесткую связь между цилиндром 21 и матрицей 11.

В верхней части цилиидра 21 имеются каналы 28 и 29, связаиные с общим каналом 30, соединенным с насосом трубопроводом 31.

Каждый-из каналов 28 и 29 имеет обратный контрольный клапан, т. е. клапаны 32 и 33. Канал 28 и соответствующий ему контрольный клапан 32 являются устройством для наполнения камеры 25, канал 29 с соответствующим контрольным клапаном 33 представляют собой контрольное отверстие для ослабления избыточного давления виутри камеры 25.

Жидкость по давлением подается в камеру 25 по каналу 28 и через соответствующий контрольный клапан и действует на верхнюю кольцевую поверхность матрицы 11, снособствуя увеличению полости 22, и поднимает верхнюю часть цилиндра 22 к пластине 17. Таким образом движение вниз от плунжера 18 и нластины 17 передается к матрице 11 через жесткую ведущую связь, включающую цилиидр 21 и жидкость иод давлением внутри камеры 25. Однако, когда матрица 11 останавливается и необходимо относительное движение между матрицей и цилиндром (т. е. требуется движение цилиидра вниз для того, чтобы создать давление в части жидкости), канал 29 и соответствующий ему иерепускной клапан нозволяют жидкости уйти из полости 22 при достижении заранее установленного давления и, следовательно, позв&ляют цилиндру 21 двигаться относительно неподвижной матрицы 11.

На фиг. 3 и 4 показаны положения, занимаемые различными элементами конструкции на различных ступенях изготовления деталей, т. е. корпус 7 матрицы И -и цилиидр 21 частично двигаются вниз под влиянием плунжера 19 в наполненную жидкостью камеру 2, в

которой находится заготовка 14. Матрица 11 продвигается вниз достаточно далеко, так что противоположные кольцевые выступы 5 и бурт 13 заиимают противоположные положения относительно заготовки 14 для того, чтобы герметически отделить нижнюю поверхность центральной части заготовки от ее периферийных частей (т. е. кольцевой части заготовки, включающей торцевой конец и часть верхней и нижней поверхности заготовки). Кольцевые полости подушки и матрицы образуют кольцевую камеру давления 34, окружающую периферийную часть заготовки 14.

Часть сосуда 1 давления, верхияя часть корпуса 7 , заилечик 15, верхняя часть 20 с уменьщенным диаметром матрицы 11 и кольцевая нижняя часть цилиидра 21 образуют кольцевую камеру давления 35. При опускании цилиндра 21 в камеру 25 на жидкость в камере оказывается давление, и поскольку камера 35 связана с камерой 34 вертикальными пазами 16, увеличение давления в камере 35 передается жидкости в камере 34.

Заготовка в форме диска твердого пластичного материала помещена в камеру 1 давления (фиг. 4) и остается над кольцевым выстуиом 5, камера давления 1 частично или полиостью заполнена жидкостью в зависимости от объема камеры. Камера 25, имеющая изменяющиеся размеры, иаполнена из подающего жидкость трубопровода 31 жидкостью под давлением для того, чтобы обеспечить жесткое соедииеиие между матрицей И и цилиндром 21, обратный контрольный клапан 27 предотвращает утечку.

Плунжер 19 и пластина 17 движутся вверх или вниз, цилиндр 21 движется вниз, и матрица 11 и корпус 7, благодаря жесткому соединению, в ка.мере 25 также двигаются вииз. Жидкость под давлением поддерживает цилиндр 21 и матрицу 11 на определенном расстоянии друг от друга и предотвращает относительное ироскальзываиие между ними.

После того, как корнус 7 и матрица 11 входят в нолость 2 камеры давления 1 (фиг. 2), оии иачииают перемещать жидкость, остающуюся в полости, вверх. При дальнейщем перемещении вниз цилиидр 21 входит в камеру давления 1, и перемещением вниз корпуса 7 и матрицы 11 смещается вверх жидкость через вертикальиые иазы 16 в кольцевую камеру 35 давления, заполняя ее.

При дальнейщем иеремещении плунжера 19 корпус 7 и матрица 11 продолжают двигаться вниз для того, чтобы зажать поверхность дискообразной заготовки твердого пластичного материала 14 буртом 13, находящимся на матрице 11. При дальиейщем движении матрицы вииз кольцевые выступы 5 и бурт 13 зажимают заготовку с противоположиых сторон, и герметически закрывают верхнюю и иижнюю поверхности центральной части заготовки от ее периферийных частей. Движение вниз матрицы 11 ограничивается соединеиием нижней

части кольцевого корпуса 7 с заплечиком 6, расположенным на прпжиме 3.

В это время начинает функцпонировать кольцевая камера давления 35. Цилиндр 21 под дальнейшим влиянием продолжающегося движения плунжера 19 и пластины 17 продвигается дальше вниз в пределах сосуда давления 1 и начинает сдавливать жидкость в кольцевой камере давления 35 и, поскольку камера 35 вертикальными пазами 16 связана с камерой 34, окружаюш,ей периферийную часть заготовки 14, увеличение давления в камере 35 передается жидкости камеры 34.

При дальнейшем движении цилиндр 21 продолжает сжимать жидкость в камерах 35 и 34 для того, чтобы получить высокое гидростатическое давление и подвергнуть периферийную часть заготовки 14 высокому гидростатическому давлению жидкости, находяш,ейся в камере 34. Одновременно плунжер 10 перемеш,ается цилиндром 9, наполненным жидкостью. Плунжер входит в соприкосновение с заготовкой 14, воздействует на ее центральную часть. Заготовка твердого пластического материала начинает вытягиваться в полость 12, образованную матрицей 11, В начале движения вниз матрицы 11 в камеру давления часть жидкости камеры давления захватывается полостью 12, обратный клапан 27 открывает свободный доступ захваченной жидкости в камеру 25.

Таким образом, по мере того, как плунжер 10 продвигается вверх с центральной частью заготовки и заставляет ее перемещаться вверх, жидкость в полости 12 подвергается давлению и создает противодавление на верхнюю сторону центральной части заготовки и ограничивает скорость глубокой вытяжки периферийной части заготовки в вытяжную полость 12.

Цилиндр 21 под влиянием плунжера 19 ипластины 17 продвигается дальше в камеру

35, для того, чтобы создать высокое гидростатическое давление жидкости, воздействующее на периферийную часть заготовки. Плунжер 10 продолжает двигаться вверх, жидкость в полости 12 продолжает создавать противодавление, и заготовка деформируется в вытяжную полость 12, по достижении желаемой глубины плунжеры 10 и 19 прекращают перемещение.

В конце цикла вытял ки действия цилиндра 21 реверсируется, плунжер 19 и пластина 17 двигаются вверх для того, чтобы поднять корпус 7, матрицу 11 и цилиндр 21 из камеры давления 1 и вернуть эти элементы в первоначальное положение.

Полученный стакан остается на конце плунжера 10 и снимается с него при ходе плунжера 10 вниз в свое первоначальное полон ение.

Предмет изобретения

1.Штамп для глубокой вытян ки изделий из листовой заготовки с использованием гидравлического подпора, содержащий заполненную жидкостью матрицу, пуансон, прижим и

кольцевую камеру, заполненную жидкостью, воздействующей на периферийную часть заготовки, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени вытяжки, кольцевая камера образована двумя выемками,

выполненными соответственно на матрице и прижиме, и связана напорной магистралью с источником питания высокого давления.

2.Штамп по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения уплотнения кольцевой камеры, на торцовых поверхностях прижима и матрицы, обращенных к заготовке, выполнены кольцевые выступы, сопрягающиеся с одной стороны с внутренними поверхностями выемок и с другой стороны - с цилиндрнческими поверхностями полостей в прижиме и в матрице.

J3

Фиг.1

„яс

Фиг