Штамп для формования заготовок типа стакана Советский патент 1977 года по МПК B21D22/02 B21D19/00 B21D51/02 B21D37/08 

1

Изобретение относится к обработке метаппов давлением, в частности к устройствам для формообразования гладкого, сводчатого внутри и имеющего отбортовку кольцевого желоба или гофра на открытом конце металлического полого корпуса или емкости.

Известен штамп для отбортовки заготовок типа стакана, содержащий составную матрицу с горизонтальной плоскостью разъ&ма, пуансон, выполненный в виде формообразующих секций и стержня, и буферы, перемещающие в вертикальном направпении секции пуансона, получающие радиальное перемещение при взаимодействии конических поверхностей, находящихся на нижней части матрицы Ci-ержней и на секциях пуансона. Последние выполнены разновысокими, имеют ступенчатые поверхности сопряжения, обеспечивающие контактирование в рабочем и нерабочем положениях соответственно поплоскостям нижних и верхних ступеней, и перемещаются самостоятельными буферами. Однако этим щтампом нельзя одновременно с отбортовкой формообраоивать желоб.

Известен штамп 2 для формовки заготовок типа стакана, содержащий верхнюю плиту, несущую иуансонодержатель и подпружиненный относительно него прижим, кониентрично расположенные относительно пуансона, выполненного в виде щтанги, имеющей гоповку и коническую выемку, и разъемных формующих элементов, взаимодействующих с коническими выемками штанги и с формующими элементами матрицы, захреппенной на нижней плите и имеющей размещецрый в корпусе подпружиненный выталкиватель, выполненный в виде концентрично расположенных стержня с головкой и стакана.

На этом штампе нельзя получать желоб с отбортовкой на заготовках типа стакан.

С целью обеспечения формовки желобка и отбортовки свободного конца полого корпуса штамп снабжен приводным, клином, расположенным между верхней плитой и торцом щтанги, выполненным наклонным, съемником в виде стакана, размещенным на штанге в ее головке и подпружиненным относительно нее, кольцевым выступом с формующими поверхностями, закрепленным на прижиме и взаимодействующим с формующими элементаMB nyaitcoHa, толкателями, размешенными в прижиме и контактируюш.ими в рабочем положении с пуансонодержогелем и формирующими элементами матрицы, установленными на стакане вытапкивателя, вспомогательным выталкивателем, смонтированным концентрично головке выталкивателя и подпружиненным относительно его стержня.

С цепью повышения качества формообраэования желобка разъемные формующие эле менты пуансона выполнены в виде сегментов с наклонными опорными поверхностями и вкладышей с наклонными поверхностями, расположенных между сегментами, взаимодействующих с ними, с конической выемкой стержня и с узлом возврата их в исходное .положение,

С целью повышения качества отбортовки формующие элементы матрицы выполнены разъемными в виде кулачков, подпружиненных относительно стакана выталкивателя, установ ленньгх с возможностью радиального перемещения при взаимодействии с коническим буртом кольца, подпружиненного относительно корпуса и контактирующего с толкателями и с ограничителем его хода в виде закрепленной на корпусе пластины,

С целью псжышенйя надежности возврата (}юрмующих элементов пуансона в исходное положение узел возврата выполнен в виде размещенных на штанге упругих элементов к двуплечих рычагов, взаимодействующих соответственно с сегментами и упругими элементами.

С целью упрошения узла возврата, он выполнен в виде жестких захватов, закрепленных в штанге и входящих в аывмки, сделанные в сегментах.

На фиг. 1 показан штамп, общий вид| на фиг, , 3 то же, промежуточные этапы формовки; на фиг. 4-6. - формующие элементы пуансона в двух проекциях;, на фиг. 7,8узел возврата формующих элементов в исходное положение, варианты на фаг. 9, 1О форма изготавливаемой детали| на фиг. 11, 12 - штамп J варианты; на фиг. Д.З, 14 - элементы штампа.

Штамп содержит верхнюю 1 плиту, связанную при помощи хвостовика 2 с ползуном пресса 3 и несущую пуансонодержатель 4 и прижимы 5, концентрично расположенные относительно пуансона 6. Штоки 7 установлены в пазах пуансонодержателя 4 и несут упругие кольца 8, разделенные шайбами 9. Торцы 10 штоков взаимодействуют с прижнмом 5. Упругие кольца 8 могут деформироваться при превышении нагрузки. Взаимное расположение пуансонодержателя 4 и прижима 5 определяется болтами 11 и дистанционными втулками 12.

На прижиме 5 жестко закреплен выступ 13с формующими поверхностями 14, В прижиме 5 размещены толкатели 15. Между верхней ппигой 1 и пуансонодержатепем 4 .расположен клин 16, взаимодействующий с пакетом пружин 17 при помощи штока 18 и с пуансоном 6. Последний выполнен в виде разъемных формующих элементов 19 и штанги 20 с головками 21 и с конической выемкой 22/

Штанга состоит из нескольких частей, Ее верхняя часть 23 имеет наклонную поверхность 24, взаимодействующую с клином 16. В этой части и клине 16 выполнены пазы 25 и каналы 26 для подвода смазки.

Концентрично штанге 20 расположена на правляющая гильза27. Съемник 28 смонтирован при помощи фиксирующего винта 29 F головке 21, подпружинен относительно нее пружинами 30 и выполнен в виде стакана.

Разъемные формующие элементы 19 (см, фиг. 4-6) выполнены в виде сегментов 31 с наклонными опорными поверхностями 32, образующими тупой угол, и вклaдыщeja 33 с наклонными опорными поверхностями 34. Вкладыши 33 расположены между сегментами 31, взаимодействуют с ними и с конической выемкой 22 пуансона 6, связаны между собой сегментами 31 и с узлом 35 возврата в исходное положение, выполненным в виде резинового кольца, расположенного в кольцевой канавке 36. На боковых поверхностях сегментов 31 и вкладышей 33 выпол нены формующие поверхности 37, взаимодействующие с формукзщими элементами 38 матрицы 39.

Матрица 39 имеет корпус 40, закрепленный на нижней ппите 41 и закрытый пластинами 42, нажимное кольцо 43, бурт 44 которого выполнен КП1ШОВЫМ. Формующие разъемные элементы 38 матрицы выполнены в виде кулачков с наружными клиновыми поверхностями 45, взаимодействующими с клинновым буртом 44 кольца 43, и упругого колца 46, взаимодействующего с внутренними дипиадрическими поверхностями 47 фopмy юших элементов 38, Бурт 44 нажимного колца 43 своим торцом взаимодействует с возвратными штифтами 48, которые подпружи аны пружинами 49, Благодаря пружинам 49 прижимное кольцо 43 прижато к пластинам 42, ограничивающим его ход.

В корпусе 40 размешен выталкиватель 5 имеющий эластично нагружаемый стержень 31, (например, с помощью воздушной подушки) с головкой 52, Выталкиватель расположен концентрично стакану 53, на котором установлены формующие элементы 38,

Вспомогатепьшз1Й выталкиватель 54 в виде стакана с отверстием в дне расположен концентрично головке 52, подпружинен отно- ситепьно стержня 51 винтовой пружиной 55 и прижат ею к гоповке 52. Лпя более надежного возврата в исходное положение сегментов 31 и вкладышей 33 разъемных формующих элементов 19 пуансонов узел 35 возврата выполнен в виде установленных на штанге 2О упругих элементов 56 и двуплечих рычагов 57, взаимог действующихсвоими плечами с сегментами 31 и упругими элементами 56. Узел возврата может быть также выполнен в виде жестких захватов 58{см.фиг. 8), закрепленных в штанге 20 и входящих в выемки 59 сегментов 31. Штамп работает следующим образом. Заготовка в виде полого корпуса с дном 61 (консервная банка) подается с помощью клещей (волочильных) и устанавливается таким образом, :то пуансон 6 входит в нее (см. фиг. 2). Перемещение пуансона осущест вляется приводным клином 16 до тех пор. пока дно 61 заготовки не упрется во вспомогательный выталкиватель 54. Затем перемещение продолжается совместно с ним до тех пор|. пока выталкиватель 54 не упрется в торцевую поверхность 62 выталкивателя 50. В это же время вспомогательный вытал киватель 54 подводит дно 61 заготовки к головке 52 выталкивателя 50 и последний начинает перемещаться совместно с ними в 30 стакане 53 до тех пор, пока выталкиватель 50 на коснется дна 63 стакана 53. После того как перемещение пу ансона ,с клином 16 оканчивается, начинает перемещаться сонОдержатель 4. Когда пуансон 6 с вь тал-а5 кивателем 50 упрется в дно 63 стакана 53, кольцевой выступ 13 прижима 5 начинает взаимодействовать с формующими элементакш 19, При этом вкладыши 33 начинают перемещаться в осевом направлении, взаимодей- 40 ствуя с конической выемкой 22 пуансона, и в радиальном направлении, взаимодействуя опорными наклонными поверхностями 34 с опорными поверхностями 32 и перемещая сегменты 31 в радиальном направлении. Это 45 продолжается до тех пор, пока сегменты 31 и вкладыши 33 не упрутся во внутреннюю поверхность заготовки 60. Одновременно с сегментами 31 и вкладышами 33 подходят к заготовке ВО и формующие поверхности 50 14 кольцевого выступа 1с. прижима 5. Таким образом сегменты 31, вкладыши 33 и поверхность 14 выступа 13 образуют замкнутую форму. Перемещение прижима 5 под действием пакета упругих колеи 8 продолжа- 55 ется до тех пор, пока его торцевая поверх- , ность 64 не упрется в пластину 42. В это же время толкатели 15 начинают давить на торцевую поверхность нажимного кольиа 43 и двигаться в осевом направлении, преодоле- 60 вая усилие пружин 49. Клиновой бурт 44 нажимного кольца 43 начинает возпействовать на разъемные формующие элементы 38, перемещая их в рациальном направлении про усилия упругого кольца 46. Формующие элементы 33 формуют отбортовочный желоб 65 в краевой зоне 66 при своем перемещении. Упрощенный вариант штампа показан на фиг, 11-14. Этот щтамп содержит те же элементы, но его 1формующяе элементы 19 выполнены из эластичного материала и взаимодействуют с направляющей гильзой 27. Толкатели 15 жестко связань с прижимом 5, а подпружиненный щтифт 48 взаимодействует со стаканом 53. Съем1тк 28 и вспомогательн1 й выталкиватель 54 жестко связаны с головками соответственно пуансона 6 и выталкивателя 50, В головке 52 выталкивателя 50 размещен магнит 67. Работает этот штамп следующим . Заготовка 60 (консервная банка) подается с помощью клещей и устанавливается таким образом, что пуансон 6 входит в корпус заготовки. При движении пуансона 6 совместно с заготовкой 60 он наталкивается на головку 52 выталкивателя 5О и перемещает последний. СоБмес7-н - перемещением пуансона 6 начинает пере; l aтbcя прижим 5, Когда выталк-тв:-тель 5О упирается в дно 63 стакана 5о, прижим 5 своими толкателями 15 упирается в формующие элементы 38 матрицы 39. Затем формующие элементы 38 совместно с прижимом 5 и стаканом 53 перемещаются, преодолевая усилие пружины 49. Работа прижима обеспечивается пакетом упругих колец 8. При движении , формующие элементы 38 своими клиновыми поверхностями 45 и направляющим элементом 68 скользят вдоль клинового бурта 44 кольца 43, перемещаясь при этом в радиальном направлении и обжимая край заготовки 6О дотехпор, пока формующие поверхности кольцевого выступа 13 прижима 5 не войдут с ними в контакт. При этом край корпуса заготовки 60 сужается, Одновременно с контактом кольцевого выступа 13с формующими элементами 38 стакан 53 упирается в дно 69 корпуса 40, при этом головка 21 пуансона 6 упирается в головку 52 выталкивателя 5О, который, в свою очередь, упирается в дно 63 стакана 53. Тогда начинается деформация эластичного формующего Элемента 19. реформация возникает из-за движения подвижной гильз1 1 27, передающей , ; давление, относительно неподвижного (заклининного) пуансона 6. Эластичный формующий элемент 19, взаимодействуя с заготовкой, желоб 65. После окончания формовки пуансон 6 н прижим 5 возвращаются в исходное положение, а магнит 67 удерживает деталь 7О до тех пор, пока из нее не выйдет; пуансон 6, после чего ее снимают захваты подающего устройства. При этом отрыв от головки 21 пуансона 6 может производиться с помощью сжатого воздуха, подаваемого по каналам 71, Формула изобретения 1. Штамп для (формования заготовок типа стакана,; содержащий верхнюю ппиту, несущую руансонодержатепь , и подпружиненный относительно него прижим,-концентрично расположенные относительно пуансона, выполненного в виде щтанги, имеющей голов ку и коническую выемку, и разъемных формирующих элементов, взаимодействующих с коническими выемками штанги и с формующими элементами матрицы, закрепленной на HfpKHefi плите и имеющей, размещенный в корпусе подпружиненный выталкиватель, выполненный в виде кониентрично расположенных стержня с головкой и стакана, о т л ичаю.шийся тем, что, с целью обеспечения формовки желоба и отбортовки свободнога конца долого корпуса, он снабжен приводным клином, расположенным между верхней плитой и торцом штанги, выполненным наклонным, съемником в виде стакана, размещенным на штанге в ее головке и подпружиненным относительно нее, кольцевым выступом с формующими верхностями, закреп пенным на прижиме и взаимодействующим с формуЛшими элементами пуансона, толкателями, размещенными в прижиме и контактирующими в рабочем положении с пуансонодер жателем и формующими , элементами матри цы, установленными на выталкивателя, вспомогательным выталкивателем, смо тированным концентрично головке выталкива теля и подпружиненным относительно его стержня. 2,Штамп по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения- качества формообразования желоба, разъемные формующие элементы пуансона выполнены в виде сегментов с наклоненными опорными поверхностями и вкладышей с наклонными поверхностями, расположенных между сегментами, взаимодействующих с ними, с конической выемкой пуансона и с узлом возврата их в исходное положение. 3,Штамп по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества отбортовки, формующие элементы матрицы выполнены разъемными в виде кулачков, подпружиненных относительно стакана выт-алкивателя,. установленных с возможностью радиального перемещения при взаимодействии с коническим буртом кольца, подпружиненного относительно корпуса и контактирующего с толкателями и с ограничителем его хода в виде закрепленной на корпусе пластины, 4,Штамп по пп. 1, 2, отличающий с я тем, что, с целью повышения надежности возврата формующих элементов пуансона в исходное положение, узел возврата выполнен в виде размещенных на щтанге упругих элементов и двуплечих рычагов, взаимодействующих соответственно с сегментами и упругими элементами, 5,Штамп по пп, 1, 2, 4, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью упрощения узла возврата формующих элементов пуансона, он выполнен в виде жестких захватов, закрепленных в щтанге и входящих в выемки,сделанные в сегментах. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1,Авторское свидетельство № 179731, кл, в 21 Г) 19/02, 1964 г, 2,Авторское свидетельство № 13192, кл, В 21Г) 22/О8, 1929,

V/ 23 Фиг.г // 26 23 50 6 иг.З JI Ill I, vTll J6 фиг. 33 иг.5 59 31 fPui.

fpui.9 8

9 и г. 10