Штамп для изготовления осесимметричных полых изделий вытяжкой и отбортовкой

Полезная модель относится к обработке металлов давлением, а именно к штамповой оснастке для изготовления осесимметричных полых изделий вытяжкой и отбортовкой и может быть использовано в различных отраслях металлообрабатывающей промышленности. Предлагаемый штамп содержит пуансон, матрицу и прижим, выполненный в виде обоймы, в которой смонтировано прижимное упругое металлическое кольцо постоянной толщины, в полости над прижимным упругим металлическим кольцом находится эластичное кольцо, по внутреннему диаметру прижима расположено подпружиненное ограничительное кольцо, над эластичным кольцом расположен сегмент механизма регулирования усилия прижима с регулировочным винтом. Предлагаемый штамп позволяет изготавливать полые изделия как совмещением операций вытяжки и отбортовки, так и отдельными операциями вытяжкой и отбортовкой. Это возможно с помощью механизма регулирования усилия прижима, а также за счет конструкции прижима, в котором смонтированы прижимное упругое металлическое кольцо и эластичное кольцо.

Полезная модель относится к обработке металлов давлением, а именно к штамповой оснастке для изготовления осесимметричных полых изделий вытяжкой и отбортовкой и может быть использовано в различных отраслях металлообрабатывающей промышленности.

Известно устройство-штамп для вытяжки состоящий из пуансона, плоской матрицы и прижима, выполненного в виде обоймы, в которой смонтированы прижимное упругое металлическое кольцо переменной по радиусу толщины и кольцевой упор, при этом диаметр выступающей части упора равен диаметру сопряжения вытяжной кромки матрицы с ее плоской поверхностью, а толщина прижимного кольца изменяется в радиальном направлении и определяется из соотношения (см. а.с. SU 1400723, Бюл. 21, 1988 г.).

Недостатком известного устройства является то, что оно используется при вытяжке относительно тонколистовых заготовок (S/D<0,6), усилие прижима не регулируется, применение штампа ограничивается осуществлением одной операции-вытяжки.

Технический результат - расширение технологических возможностей за счет механизма регулирования усилия прижима, применения штампа для осуществления операций вытяжки и отбортовки при деформировании заготовок более широкого диапазона относительных толщин (S/D<2,0).

Технический результат достигается тем, что в прижим, выполненный в виде обоймы, смонтировано прижимное упругое металлическое кольцо постоянной толщины, в полости над прижимным упругим металлическим кольцом находится эластичное кольцо, по внутреннему диаметру прижима расположено подпружиненное ограничительное кольцо, над эластичным кольцом расположен сегмент механизма регулирования усилия прижима с регулировочным винтом.

На чертеже (фиг.1) изображен штамп, продольный разрез.

Штамп содержит пуансон 1, матрицу 2 и прижим 3, выполненный в виде обоймы, в которой смонтировано прижимное упругое металлическое кольцо 4 постоянной толщины, в полости над прижимным упругим металлическим кольцом находится эластичное кольцо 5, по внутреннему диаметру прижима расположено подпружиненное ограничительное кольцо 6, над эластичным кольцом расположен сегмент 7 механизма регулирования усилия прижима с регулировочным винтом 8, на матрице лежит кольцевая заготовка 9.

Штамп работает следующим образом.

Для осуществления вытяжки-отбортовки кольцевую заготовку 9 устанавливают на матрицу 2. При рабочем ходе пресса прижим 3 прижимным упругим металлическим кольцом 4 прижимает фланцевую часть заготовки. Для осуществления вытяжки совмещенной с отбортовкой необходимо соблюдать условие ^d=^D, где ^d - полное напряжение передаваемое вертикальной стенке со стороны донной части заготовки, ^D - полное напряжение передаваемое вертикальной стенке со стороны фланцевой части заготовки. В процессе деформирования и фланцевая и донная части заготовки упрочняются и тогда процесс вытяжки-отбортовки плавно перетекает либо в вытяжку либо в отбортовку. Для установления преимущественного вида деформирования из двух напряжений необходимо выбрать минимальное: ^dom=min{^d,^D}. В качестве фактора, управляющего процессом, берется усилие прижима 3, которое регулируется перемещением сегмента 7 с помощью регулировочного винта 8. Форма сегмента 7 определена из условий обеспечения равномерности приложенного давления прижима. Прижим регулируется таким образом, что сначала происходит вытяжка ^d<^D при этом уменьшается диаметр фланца до необходимого размера готового изделия и увеличивается толщина фланца, затем, образовавшийся конический элемент фланцевой части заготовки заставляет прижимное упругое металлическое кольцо 4 за счет эластичного кольца 5 перераспределить действие силы прижима, увеличивая плоскость контакта с фланцем. Увеличение сил трения меняет соотношение меридианальных напряжений ^d<^D. Далее происходит отбортовка. Подпружиненное ограничительное кольцо 6 предотвращает образование зазора между ним и прижимным упругим металлическим кольцом 4 и сохраняет закрытым объем, где размещено эластичное кольцо 5. Суммарное усилие на пуансоне будет определяться формулой: Р=·(D_n+s₀)·s₀·^dom. Допустимый диаметр пробиваемого отверстия перед вытяжкой-отбортовкой можно определить по формуле полученной из экспериментальных данных: d₀=0,5 d_к^0,94 D_выт^0,12 S₀^-0,033.

Для осуществления отбортовки используют также кольцевую заготовку 9. С помощью регулировочного винта 8 механизма регулирования увеличивают усилие прижима до величины исключающей вожможность деформирования фланцевой части заготовки. Производится отбортовка.

Для осуществления операции вытяжки используют круглую заготовку из листового материала без отверстия. Штамп работает как обычный штамп для вытяжки с прижимом. Усилие прижима равномерно распределяется по всей поверхности фланца.

Штамп для изготовления осесимметричных полых изделий вытяжкой и отбортовкой, содержащий пуансон, матрицу и прижим, выполненный в виде обоймы, отличающийся тем, что в обойме смонтированы прижимное упругое металлическое кольцо постоянной толщины, в полости над прижимным упругим металлическим кольцом находится эластичное кольцо, по внутреннему диаметру прижима расположено подпружиненное ограничительное кольцо, а над эластичным кольцом расположен сегмент механизма регулирования усилия прижима с регулировочным винтом.