Устройство для глубокой гидродинамической вытяжки Советский патент 1976 года по МПК B21D26/06 B21D22/20 

1

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к устройствам для глубокой гидродинамической вытяжки с подпором жидкости в торец заготовки.

Известно устройство для гидродинамической вытяжки с подпором в торец заготовки, содержащее матрицу с заготовкой, ступенчатый пуансон, расположенный в контейнере, полость которого заполнена передающей средой и сообщена каналами с полостью, образованной нижней частью контейнера, матрицей и торцом заготовки, и плунжеры, воздействующие на находящуюся в каналах среду.

Пуансон сжимает .передающую среду, которая воздействует на центральную часть заготовки, а плунжеры сжимают среду, заполняющую полости каналов, и передают давление на торец заготовки.

Недостатками известного устройства являются возможность образования зазора между заготовкой и прижимной поверхностью при увеличении габаритов изделия и при увеличении давления в нередающей среде, воздействующей на торец заготовки, которое отжимаe i контейнер от заготовки, это определяет область применения устройства; глубокую вытяжку изделий малых размеров; при увеличении размеров изделия или уменьшают давление подпора фланца, и, соответственно, степень вытяжки, или увеличивают осевую сжимающую силу оборудования, т. е. используют более жесткое оборудование.

Кроме того, известное устройство имеет сложную переналадку при переходе на другое изделие и его применение возможно только с оборудованием, в котором рабочим органом является быстролетящее тело.

Для увеличения степени вытяжки и габаритов штампуемых изделий в предлагаемом устройстве большая ступень пуансона связана с меньшей с возможностью их осевого смещения одна относительно другой, контейнер выполнен разъемным в горизонтальной плоскости и его нижняя часть представляет собой кольцо с кольцевыми выемками на торцовых поверхностях, сообщенными между собой н с каналами, которые расположены вертикально в теле контейнера и являются направляющими для плунжеров, жестко связанных с большей ступенью пуансона, при этом среда расположена в полости контейнера над большей и под меньшей ступенями пуансона, а площадь кольцевой выемки на верхнем торце кольца больше суммы площадей углубления на нижнем торце и поверхности контакта заготовки с кольцом.

Па чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид, разрез.

В предлагаемом устройстве заготовка 1 и

ограничивающее прижим кольцо 2 помещены между матрицей 3 и кольцом 4. На торцовых ловерхностях кольца 4 выполнены верхнее 5 и нижнее 6 кольцевые углубления, соединенные каналом а.

Кольцо 4 представляет собой нижнюю часть контейнера 7, который имеет осевую ступенчатую полость А, обращенную меньшей ступенью к заготовке 1. Вокруг узкой части полости А выполнен ряд вертикальных каналов б, являющихся направляющими плунжеров 8. Между плунжерами 8 и торцом заготовки 1 находится полость Б, включающая в себя нижнюю часть каналов б, кольцевые углубления 5 и 6 на кольце 4 и каналы а. Для заполнения полости Б жидкой передающей средой в контейнере 7 предусмотрены каналы в. С плунжерами 8 жестко связана большая ступень 9 пуансона, установленная с возможностью скольжения по широкой части полости .4. Меньшая ступень 1U пуансона установлена с возмол ностью скольжения по узкой части полости А, заполненной передающей средой, и по осевому отверстию, предусмотреппому в большей ступени 9. Над ступенями 13 и 14 пуансона расположена полость В с передающей средой. В исходном положении пуансон удерживается фиксатором И. Не используемые каналы б перекрываются заглушками 12.

На контейнере 7 установлено переходное кольцо 13, с помощью которого устройство сопрягается с применяемым оборудованием.

Устройство работает следующим образом.

После заполнения передающей средой полостей Б, С и В к свободной поверхности полости В с передающей средой прикладывается импульс давления, например, удар быстролетящим телом или воздействие взрывной ударной волной. Давление передающей среды в полости В, достигающее от сотен до нескольких тысяч атмосфер, воспринимается поверхностями пуансона, которые могут иметь значительные размеры. Под воздействием сил давления ступени 13 и 14 пуансона опускаются. При этом ступень 13 пуансона толкает плунжеры 8, которые при небольшом перемещении перекрывают каналы в и замыкают полость Б. Одновременно с этим небольшое перемещение получает и ступень 14 пуансона, выталкивающая передающую среду из полости С в полость матрицы, прогибая центральную часть заготовки 1, которая плотно облегает кромки матрицы 3 и прижимается к ней давлением жидкости, что надежно герметизирует полость матрицы 3 под заготовкой 1.

Дальнейшее движение большей ступени 13 пуансона и плунжеров 8 вызывает сжатие передающей среды в полости Б, вследствие чего в ней возникает давление, воздействующее на торец заготовки 1.

Передающая среда в полости Б воздействует наопорные поверхности контейнера 7, матрицы 3 и промежуточного прижимного кольца 4. Возникают осевые силы, отжимающие

контейнер 7 от кольца 4 и кольцо 4 от матрицы 3. Поскольку площадь соприкосновения передающей среды в полости Б с контейнером 7 и верхней поверхностью кольца 4 больше площади соприкосновения этой среды с матрицей 3 и нижней поверхностью кольца 4, равнодействующая сил давления на кольцо 4 направлена вниз и прижимает его к матрице 3. Раскрытие стыка, неизбежное при реальных жесткостях оборудования, происходит на границе контейнер 7 - кольцо 4. Применение кольца 4 позволяет получить гарантированный прижим заготовки 1 при любых давлениях в полости Б, даже на недостаточно жестком оборудовании, допускающем раскрытие стыка.

Формула изобретения

Устройство для глубокой гидродинамической

вытяжки, содержащее матрицу с заготовкой, ступенчатый пуансон, расположенный в контейнере, полость которого заполнена передающей средой и сообщена каналами с полостью, образованной нижней частью контейнера, матрицей и торцом заготовки, и плунжеры, воздействующие па находящуюся в каналах среду, отличающееся тем, что, с целью увеличения степени вытяжки и габаритов щтампуемых изделий, большая ступень пуансона

связана с меньшей с возможностью их взаимного относительного осевого смещения, контейнер выполнен разъемным в горизонтальной плоскости и его нижняя часть представляет собой кольцо с кольцевыми выемками на торцевых поверхностях, сообщенными между собой и с каналами, которые расположены вертикально в теле контейнера и являются направляющими для плунжеров, жестко связанных с большей ступенью пуансопа, при этом среда

расположена в полости контейнера над большей и под меньшей ступенями пуансона, а площадь кольцевой выемки на верхнем торце кольца больше суммы площадей углубления на нижнем торце и поверхности контакта заготовки с кольцом.

10

0