Штамп для импульсной вырезки Советский патент 1982 года по МПК B21D26/12 

1

Изобретение относится к импульсной обработке материалов давлением, а именно к операциям листовой штамповки, и может быть использовано в авиационной, электротехнической, приборостроительной и лругих отраслях про влшленности для вырезки лис товых деталей различной толщины..

Известен штамп для импульсной вырезки листовых деталей, содержащий матрицу с выступающей рабочей частью и с размещенной с кольцевыгл зазором относительно рабочей части сменной опорной плитой и установленную на нее разрядную камеру tl .

Недостатком известного штампа является трудоемкость изготовления сменных опорных плит, особенно при вырезке деталей контура..

Цель изобретения - повышение качества выреэки и снижение трудоемкости изготовления штампа.

Пост,авленная цель достигается тем, что штамп для импульсной вырезки листовых деталей, содержащий матрицу с выступающей рабочей частью и с размещенной с кольцевым зазором относительно рабочей части сменной опорной плитой и установленную на нее разрядную камеру, снабжен амортизатором,

установленным в зазоре и выполненным в виде уложенной кольцом эластичной трубки, заполненной промежуточной средой.

На фиг. 1 показан штамп, разрез до приложения нагрузки на фиг.2 то же, после окончания процесса вырезки.

Штамп содержит матрицу 1,опорную плиту 2, эластичную трубку - аморти.затор 3, промежуточную среду 4,жидкую или газообразную заготовку 5, разрядную камеру 6, рабочую среду 7, вырезанную деталь 8 и отход 9.

Опорная плита 2 установлена в одной плоскости с зеркалом матрицы 1 с Б по отношению к ней, равным 10-16 мм.

Глубина зазора (фиг. 1) Н

20 (1-3)5 + (10-16) ми, где, S - толщина вырезаемой детали.

Трубка 3 из эластичного материала в свободном состоянии имеет в поперечном сечении следующие размеры: наружный диаметр Д. 5, диаметр отверстия d (О,4-0,5)Д.

Размеры зазора S и эластичной Трубки определены опытньш путем. 30 Штамп работает следующим образом.

Листовая заготовка 5 накладывается на матрицу 1 и опорную плиту 2. Сверху заготовка 5 прижимается разрядной камерой 6, заполненной жидкой передающей средой 7. В эластичную трубку 3, установленную в зазоре между матрицей 1 и опорной плитой 3, под давлением Р 2-5 атм подается жидкая или газообразная среда 4. Be-, личина Р определена экспериментально.. Давление газа или жидкости в трубе 3 должно обеспечивать получение -зазора h между поверхностью трубки 3 и заготовкой 5 в пределах (0,5-1,5)5. Поэтому большие значения Р соответствуют случаю вырезки тонких материалов (S 0,1-0,5 лм),а меньшие значения - более толстых материалов (0,5 мм S 3 даl) . Наибольшая толщина материала принята равной 3 мм, исходя из технологических возможностей современных .электротидроимпульсных установок. Необходимость получения оптимальной величины зазора h (0,5-1,5)5 объясняется тем, что при этом зазоре создаются условия для реализации такого напряженно-деформированного состояния материала заготовки, при котором в процессе импульсной вырезки на детали формируется цилиндрическая поверхность разделения. Подобное напряженно-деформированное состояние.материала наблюдается при злектрогидроимпульсной вырезке в известном устройстве в случае создания зазора -мегу.ду глатрицей и сменным опорным кольцом, равного (4-8)5.,

При электрогидравлическом разряде в жидкости 7 возникают ударные волны, .осуществляющие деформирование заготовки 5. При ее прогибе происходит соударение заготовки с поверхностью эластичной трубки. Наличие, оптимальной величины зазора позволяет создать в момент соударения такое напряхсенно-деформированное состояние материала, которое способствует получе.нию цилиндрической формы поверхности разделения. Соударение заготовки с эластичной трубкой осуществляется с высокими скородтями., при которых воздействие на заготовкуповерхности эластичной трубки подобно-воздействию жесткой преграды. После импульсной вырезки готовая деталь 8 остается на зеркале матрицы, а отход 9 деформируется на поверхности эластично трубки 3. Затем среда 4 может быть удалена из трубки 3, разрядная камер 6 поднимается, и система приходит в начальное положение.

При изменении толщины .туемого материала нет необходимости изменять величину зазора перестановкой сменных опорных колец 2. Достаточно лишь изменить давление Р среды 4, подаваемой в трубку 3. В этом случае изменится и величина зазора h, а качаетво поверхности разделения будет оставаться высоким; форма поверхности разделения получается близкой к цилиндрической .

В процессе изготовления и лабораторных испытаний опытного образцу устройства установлено следующее.

.1). Трудоемкость изготовления штампа предложенной конструкции в 1,3-1,8 раза ниже по сравнению,-со щтампом, имеющим сменные опорные плиты и предназначенным для импульсной вырезки листовых деталей толщиной О,1-0,3мм.

2). Применение для подпора отхода в процессе вырезки эластичной трубки заполняемой жидкой или газообразной средой, находящейся под различным давлением в зависимости от толщины штампуемого, материала, позволяет в широких .пределах изменять деформированное состояние материала заготовок. Это создает .предпосылки для получения цилиндрической формы поверхности разделения у вырезанных деталей.

3). Интервал давлений жидкостиИЛ газа в эластичной трубке (Р 25 атм) является оптимальным, позволяющим создавать нужную величину зазора между поверхностью трубки и заготовки. При наличии зазора, равного (0,5-1,5)5 у вырезаемой детали получается цилиндрическая форма повер.хносхи разделения.

4). Величина з:азора S 10-16 мги между матрицей и опорной плитой зависит от пределов то.лщин штампуемых деталей (5 0,1-3 мм). Наибольшая то.пщина материала, равная 3 мг.1, принята исходя из технологических возможностей современных электрогидроимпульсных установок. Высота зазора И 5 + (1-3)5 определяется наружным диаглетром трубки Д 8 и величиной ее раздачи при создании в ней давления Р 1-5 атм с учетом того, что при вырезке оптимальный заз.ор между заготовкой и трубкой дол.жен быть равен (0,5-1,5)5.

5). Дигц«1етр отверстия трубки Д уО,4-0,5)Д обеспечивает необходимую прочность стенки с одной стороны и позволяет раздавать трубку внутрен ним давлением (Р 2-5..атм) на нужную величину с другой.

6). Отштампованная опытная партия деталей имеет высокое 1 сачество, все детали получены с оптимальной формой поверхности разделения.

7). Стойкость эластичной трубки удовлетворительная.-Для увеличения срока ее использования после износа части поверхности трубки ее извлекают из штампа, поворачивают на неболь шой угол вокруг оси и вновь устанавливают в штамп.