Устройство для глубокой гидродинамической вытяжки листовых заготовок Советский патент 1978 года по МПК B21D26/06 

1

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано в авиационной, приборостроительной и других областях машиностроения.

В области интенсификации процесса глубокой вытяжки из листовых заготовок путем приложения деформирующего воздействия к периферийной зоне фланца существует ряд способов и устройств.

Существуют три направления: воздействие твердым тело-м на кромку заготовки, воздействие на кромку жидкой или эластичной средой высокого давления, а также приложение полезных сил трения к поверхности фланца.

Известны штампы с воздействием твердого тела на кромку заготовки 1. Воздействие осуществляется горизонтальными планками, которые в процессе вытяжки сближаются под действием рычагов, связанных с конусным копиром на пуансоне, или под действием специальных гидроцилиндров. Недостатками этих щтампов является сложность их конструкции и точечный контакг в месте взаимодействия кромки заготовки и толкающего элемента, что приводит к снятию материала.

Вытяжка трением приемлема только для тонколистового легкодеформируемого материала.

Известно устройство, в котором осуществляется вытяжка с подпором торца заготовки гидростатическим давлением 2.

Недостатком этого устройства является сложность создания надежного уплотнения калгеры с высоким гидростатическим давлением жидкости.

Известны устройства для вытяжки листовых деталей с подпором фланца гидродинамическим давлением жидкости, работающие благодаря динамичности без уплотнений и позволяющие вести процесс без принудительного утонения стенки. Одним из них является устройство для глубокой гидродинамической вытяжки 3.

Устройство содержит матрицу с размещенной в ней заготовкой, контейнер с относительно подвижными пуансонами, наружным с

плунжерами и внутренним, и полостями над иуансоиами и между плунжерами и торцом заготовки, заполненными передающей средой.

При воздействии на передающую среду иад

пуансонами динамической нагрузкой происходит движение пуансонов, при этом возникает давление на центральную часть заготовки и мультиплицироваиное в несколько раз давление на ее торец, под воздействием

которых происходит процесс вытялски. Недостатком этого устройства является сложность штамповки труднодеформируемых материалов. Кроме того, КПД этого устройства невысок, так как нагружение передающей среды, в том числе и в полости, прилегающей к кромке заготовки, импульспое, а это значит, что через короткий промежуток времени нагрузка снимается независимо от того, использовалась она для деформации заготовки или нет, поэтому необходим интенсивный отбор энергии от сжатой жидкости и передача ее заготовке. При небольшой поверхности торца заготовки, особенно для тонколистовых материалов, сложно осуш,ествить интенсивный отбор энергии, что и определяет низкий КПД процесса. Целью изобретения является увеличение степени вытяжки п повышения КПД процесса. Поставленная цель достигается за счет того, что устройство снабжено разъемной обоймой, состояш,ей из двух колец, замыкаюших заготовку, установленной в выполненное в матрице углубление и имеюшей глухие радиальиые каналы, входяшие в полость иод нлунжерами, и в которых установлены толкатели, поджатые к торцу заготовки. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в разрезе; на фиг. 2 - нижняя часть обоймы с заготовкой и толкателями. Заготовка 1 помещена между нижним кольцом 2 и верхним кольцом 3 обоймы, в которых выполнены радиальные каналы 4. В каналах находятся толкатели 5. ОбойМа помещена в матрице 6, иа которой установлен контейнер 7 с внутренним 8 и наружным 9 пуансонами. В наружном пуансоне вмонтированы плунжеры 10. В донной части контейнера выполнена полость 11, в которую входит внутренний иуансон 8. Полость 11, полость 12 под плунжерами и полость 13 над пуансонами заполнены передаюшей средой. Для заполнения передающей средой полости 12 служит канал 14. Подвеска наружного пуапсона 9 осуществлена с помощью упругого элемента 15, а подсоединение устройства к импульсной установке - посредством переходного кольца 16. Устройство работает следующим образом. При возмущении передающей среды в полости 13 она воздействует на пуансоны 8 и 9. Пуансон 8 создает давление в полости 11, а пуансон 9 через плунжеры 10 - в полости 12. При этом давление в полости 12 в несколько раз превышает давление в полости 11 и достигает нескольких тысяч атмосфер, поскольку наружный пуаисоп 9 и плунжеры 10 являются мультипликатором давления. Передающая среда полости 12 воздействует на толкатели 5, а на участках между радиальными каналами 4 воздействует непосредствеппо на торец заготовки. Под действием усилий со стороны толкателей и передающей среды фланец заготовки теряет устойчивость и течет к центру, где давлением передающей среды полости 11 направляется в очко матрицы 6. Давление в полости 11 определяется диаметром хвостовика внутреннего пуаисона 8, пропущенного через наружный пуансон 9. Нспользование толкателей позволяет значительно увеличить поверхность, отбираюидую энергию от передающей среды для деформации заготовки (в 2-5 раз). При это-м наличие давления иа всей поверхности торца заготовки позволяет избегать смятия материала под толкателями при разумных размерах последних. Суммарпое воздействие иа торец заготовки жидкостью высокого давления и толкателями, воспринимающими давление от этой же жидкости, позволяет еще больше интенснфицировать процесс, увеличить етепеиь вытяжки и повысить КПД устройства. Применение устройства позволяет получить изделия из листовых труднодеформируемых материалов со степенью вытяжки, равной 3,0 и более. Ф о р .м у л а изобретения Устройство для глубокой гидродинамической вытяжки листовых заготовок, содержащее матрицу с размещенной в ней заготовкой, контейнер с относительно подвижными пуансонами, наружным с плунжерами и внутренним, и полостями над пуансонами и между плунжерами и торцом заготовки, заполненными передающей средой, отличаюИ1 е е с я тем, что, с целью увеличения степенп вытяжки и повышения КПД процесса, но снабжено разъемной обоймой, состоящей з двух колец, замыкаюших заготовку, устаовленной в выполненное в матрице углубение и имеюшей глухие радиальные канаы, входящие в полость под плунжерами, и которых установлены толкатели, поджатые торцу заготовки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Мищерин В. Т. «Атлас штампов. 1951, иг. 227. 2.Патент США № 3452566, кл. 72-60, 968. 3.Авторское свидетельство N° 513767, кл. 21D 26/06, 1976.

IB