Устройство для изготовления полых деталей

Полезная модель относится к листовой штамповке и может быть использовано во всех отраслях машиностроения для вытяжки деталей из листовых материалов на прессах простого и двойного действия. Устройство предполагает размещение заготовки 1 в штампе, прижим верхней части штампа 3 к нижней без фактического прижима фланца заготовки, при этом между поверхностью материала заготовки 1 и прижимной частью штампа 3 остается расстояние в 5-10% от толщины материала, формоизменение центральной части при помощи пуансона 5. В процессе формоизменения во фланцевой части заготовки может происходить незначительное гофрообразное смещение материала, однако его характер и величина не приводят к браку детали. На боковой поверхности получаемой детали гофры отсутствует за счет разглаживания материала при его втягивании между поверхностями матрицы и пуансона. Такое устройство в ряде случаев позволяет избавиться от необходимости применения прижимов, перетяжных ребер и порогов в конструкции штампа, решает проблему гофрообразования вследствие вибраций прижима при вытяжке на кривошипных прессах двойного действия. Технический результат полезной модели предотвращение утонения и гофрообразрвания материала детали, экономия материала.

Полезная модель относится к листовой штамповке и может быть использовано во всех отраслях машиностроения для вытяжки деталей из листовых материалов на прессах простого и двойного действия.

Из существующего уровня техники известны технические решения для изготовления деталей вытяжкой, включающие размещение листовой заготовки в штампе, прижим ее краевой части прижимом либо прижимом с перетяжными ребрами и формоизменение центральной части при помощи пуансона и матрицы (Романовский В.П., Справочник по холодной штамповке, издание шестое, Ленинград, "Машиностроение", 1979, стр.81, 86, 167).

Основными недостатками данных известных устройств являются:

- по окончанию вытяжки на кромке заготовки и на некотором расстоянии от этой кромки остаются гофры, которые могут распространяться за линию обрезки на поверхность готовой детали и приводить к снижению качества поверхности и браку этой детали;

- возможность возникновения хлопуна при вытяжке деталей коробчатой формы - выгиба наружу боковой поверхности детали и связанная с этим выбраковка детали;

- в случае применения штампа на кривошипных прессах двойного действия возможно возникновение гофров, связанное с колебательными движениями прижимного ползуна пресса.

Для устранения таких видов брака требуется:

- увеличивать ширину технологического припуска и, соответственно, размеры заготовки, что приводит к дополнительному расходу листового проката (увеличению нормы расхода металла на деталь);

- усложнять конструкцию штампа, что удорожает его стоимость;

- усложнять конструкцию привода пресса компенсаторами.

Наиболее близким решением по технической сути и достигаемому результату является устройство для изготовления полых деталей вытяжкой, включающее размещение листовой заготовки в штампе, прижим ее краевой части прижимом и формоизменение центральной части при помощи пуансона и матрицы (Романовский В.П., Справочник по холодной штамповке, издание шестое, Ленинград, "Машиностроение", 1979, стр.81, 86, 167). Указанное устройство наиболее близко к предлагаемому техническому решению и выбрано в качестве прототипа.

Техническим результатом заявленного технического решения является исключение возможности образования утонений материала на получаемых деталях и образования гофров на ее поверхности, повышение качества деталей за счет исключения возможности возникновения рисков и задиров на ее поверхности, экономия листового проката, позволяющая снизить себестоимость деталей, и упрощение конструкции штампов.

Поставленный технический результат достигается тем, что устройство для изготовления полых деталей, содержащее верхнюю и нижнюю матрицы и пуансон, полезной модели, содержит кольцевую проставку, расположенную между верхней и нижней матрицами толщиной, составляющей (1,05-1,1) t, где t - толщина заготовки.

Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, где схематично изображено устройство для получения полых изделий, а именно: заготовка - 1, матрица - 2, прижим - 3, прокладка - 4, пуансон - 5.

Устройство для изготовления полых деталей работает следующим образом.

Заготовка 1 укладывается на поверхность матрицы 2. При ходе ползуна пресса вниз (на чертеже не показан) прижимная часть штампа 3 прижимается к проставке 4, за счет чего обеспечивается зазор (0,05-0,1) t между деталью 1 и прижимной поверхностью штампа 3, где t - толщина заготовки. При последующем ходе вниз ползуна пресса и прикрепленного к нему пуансона 5 заготовка начинает деформироваться до полной остановки ползуна с пуансоном 5 и завершения вытяжки с последующим извлечением детали из штампа. Величина зазора t между деталью 1 и прижимом штампа 3 может быть откорректирована за счет изменения величины прокладки 4 для вытяжки каждой конкретной детали.

Зазор между рабочей поверхностью верхней плиты штампа и заготовкой предотвращает возможность возникновения избыточных усилий прижима и, соответственно, возможные избыточные радиальные напряжения в фланцевой зоне детали. Отсутствие активного торможения способствует свободному истечению металла и высокой интенсивности формообразования. Вместе с тем ограничение зазора в вышеуказанном интервале препятствует росту гофр, обеспечивая требуемое качество детали без утонения материала.

Таким образом, заявленное устройство для изготовления деталей позволяет: - исключить возможность образования утонения материала посредством исключения активных усилий прижима фланца заготовки; -повысить качество деталей, так как позволяет исключить возникновение рисков и задиров, возникающих при перемещении заготовки через перетяжные ребра или пороги; - снизить норму расхода металла на деталь за счет уменьшения ширины технологического припуска, требуемого для обеспечения торможения детали в случае применения перетяжных ребер и порогов; - упростить процесс проектирования и изготовления конструкции штампа, удешевить его стоимость.

Полезная модель может быть использована на прессах как двойного так и простого действия.

Значение интервалов, заявленных в формуле полезной модели, является необходимым и достаточным для решения поставленной задачи, что подтверждается экспериментальными данными, указанными в таблице 1.

Таблица 1.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:

- указанные в независимом пункте формулы признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности необходимых признаков, достаточной для получения требуемого технического результата;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначен для обработки металлов давлением, в частности, для вытяжки в основном корпусных кузовных в том числе полых деталей;

- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте нижеизложенной формулы, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленный объект соответствуют требованию условиям патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.

Устройство для изготовления полых деталей, содержащее верхнюю и нижнюю матрицы и пуансон, отличающееся тем, что оно содержит кольцевую проставку, расположенную между верхней и нижней матрицами и выполненную толщиной, составляющей (0,05-0,1) t, где t - толщина заготовки.