Изобретението се отнася до обработката на метали и може да се използва за производство на детайли от тръбни заготовки. Печатът съдържа матрица, поансон, скоба, горен и долен държач. Горната клетка е направена с работна повърхност, чийто вътрешен диаметър е равен на външния диаметър на тръбния детайл. Печатът съдържа вложка от пластичен метал с диаметър равен на вътрешен диаметъртръбна заготовка. Долната клетка е направена с неработеща кухина, чийто диаметър е равен на диаметъра на пластичната метална облицовка, а височината е равна на дължината на тръбната заготовка. Между горната и долната рамка се поставя матрица с калибриран отвор. В този случай вложката от пластичен метал заедно с матрицата е направена с възможност за обръщане. Увеличава производителността чрез повторно използване на обшивката. 1 заплата f-ly, 2 ил.

Чертежи за RF патент 2277027

Изобретението се отнася до обработката на метали и може да се използва за производство на детайли от тръбни заготовки.

Известен печат за производство на части от тръбни заготовки (сертификат за авторско право SU № 797820, MKI B 21 D 22/02, 1981 г.), съдържащ вложка, матрица, поансон и направляваща втулка. Недостатъкът на известния печат е структурната сложност на композитния поансон и сложността на отстраняване на компресирания детайл от кухината на матрицата.

Най-близък до предложения печат по техническа същност и предназначение е чертежният печат (авторско свидетелство SU № 863075, MKI B 21 D 22/02, 1980 г.). Щампата съдържа поансон, матрица с работна кухина, запълнена с пластичен метал, скоба и втулка с неработна кухина и калибриран отвор, разположени в работната кухина на матрицата. В този случай калибрираният отвор на втулката комуникира с кухината на матрицата. Недостатъкът на известния щампи е, че след оформянето на изделието върху този щампо е необходимо да се извърши операция по отделяне и отстраняване на пластичния метал от гилзата, което налага пренастройка на щампа по време на работния процес.

Целта на изобретението е да се увеличи производителността на щампа, без да се влошава качеството на готовите продукти, поради възможността за повторно използване на вложката, изработена от пластичен метал, без допълнителна операция за отделяне и отстраняване от кухината на щампа и пренастройка по време на работния процес.

За да се реши този проблем, щампата, съдържаща матрица, поансон и скоба, за разлика от прототипа, е оборудвана с горни и долни скоби. Горната клетка е направена с работна кухина, чийто вътрешен диаметър е равен на външния диаметър на тръбния детайл D, в който е поставена вложка от пластичен метал с диаметър, равен на вътрешния диаметър d на детайла. Долната клетка е направена с неработеща кухина, чийто диаметър е равен на диаметъра d на пластичната метална обвивка и линеен размервъв височина равен на дължината L тръбна заготовка. Благодарение на въздействието на сила върху облицовка, изработена от пластичен метал (например олово), се осигурява радиално обратно налягане, което предотвратява образуването на кръгови вълни (гофри) върху тръбния детайл и удебеляване на стените както в зоната на формоване и в опорната зона. Между горната и долната шина има матрица с калибриран отвор. Вложката от пластичен метал и матрицата са направени с възможност за съвместно завъртане на 180° в аксиална посока. След обръщане на обшивката заедно с матрицата, процесът се възобновява без допълнителни подготвителна работа. В допълнение, дизайнът предвижда сменяеми матрици с отлични калибрирани параметри на отворите. Благодарение на това е възможно да се регулира количеството на обратното налягане вътре в тръбния детайл.

Изобретението е илюстрирано с графични материали, където фигура 1 показва щампа за изработване на части от тръбни заготовки преди започване на работа; на фиг. 2 - същото след края на кримпването.

Предложеният печат съдържа матрица 1, поансон 2, горна клетка 3, чийто вътрешен диаметър е равен на външния диаметър D на тръбния детайл 4. Вложка 5, изработена от пластичен метал (например олово) с диаметър d, равен на вътрешния диаметър на обработвания детайл, е монтиран в детайла 4. Печатът също така съдържа долен зъбец 6, матрица 7 и скоба 8. Диаметърът на неработната кухина на долния зъбец 6 е равен на диаметъра d на вложката от пластичен метал, а линейният размер на височина е равен до дължината на тръбния детайл L.

Печатът работи по следния начин. Вложка от пластмасов метал 5 с матрица 7 се вкарва в долната клетка 6, монтират се детайл 4 и горна клетка 3, а след това поансон 2 и матрица 1. По време на работния ход на матрицата 1 и поансона 2, пластмасовата метална вложка 5 се изстисква през калибриран отвор в матрицата 7 в кухината на долната клетка 6, докато горна частТръбният детайл 4 се избутва в работната кухина, образувана между матрицата 1 и поансона 2, което води до компресиране на тръбния детайл. След завършване на кримпването на тръбния детайл, скобата 8 връща горната скоба 3 в първоначалното й положение. След получаване и отстраняване на готовия детайл, за да се повтори процесът на кримпване на тръбни заготовки, вложката 5, изработена от пластичен метал, заедно с матрицата 7 се отстранява от долния държач, обръща се на 180° и се инсталира отново в матрицата, създава се нова тръбна заготовка поставени и процесът на кримпване се повтаря. Ако е необходимо да се промени количеството на обратното налягане, което влияе върху качеството на оформяне на нагънатия тръбен детайл, достатъчно е да се замени матрицата с различен калибриран параметър на отвора.

Използването на предложеното изобретение прави възможно формоването на части без допълнително пренастройване на матрицата. Възможността за използване на сменяеми матрици с различни калибрирани отвори ви позволява да промените количеството на обратното налягане в матрицата и да получите части с дадена разпределена дебелина на стената, получени от тръбни заготовки с различни геометрични и механични параметри.

ФОРМУЛА НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

1. Щампа за кримпване на тръбни заготовки, съдържаща матрица, поансон и скоба, характеризираща се с това, че е снабдена с горна и долна коловози, като горната колоездача е направена с работна повърхност, чийто вътрешен диаметър е равен на външен диаметър на тръбната заготовка и вложка, изработена от пластмасов метал с диаметър, равен на вътрешния диаметър на тръбната заготовка, долната надпревара е направена с неработеща кухина, чийто диаметър е равен на диаметъра на пластмасова метална обвивка, а линейният размер е равен на дължината на тръбната заготовка, матрица с калибриран отвор, разположен между горната и долната шина, докато пластмасовата метална обвивка заедно с матрицата е направена с възможност за обръщане .

2. Печатът съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че матрицата е сменяема, с различни диаметри на калибрирания отвор.

СТРАНИЦА 124

ЛЕКЦИЯ №17

Операции за промяна на формата на листово щамповане. Кримпване и разпределение

Конспект на лекцията

1. Кримпване.

1.1. Основни технологични параметри на кримпване.

1.2. Определяне на размерите на изходния детайл.

1.3. Определяне на необходимата сила при кримпване.

2. Разпределение.

2.1. Основни технологични параметри на дистрибуция.

2.2. Определяне на размерите на изходния детайл.

3.3. Дизайни на матрици.

1. Кримпване

Кримпването е операция, която намалява напречно сечениеотвореният край на предварително изтеглен кух продукт или тръба.

По време на кримпването отвореният край на кух детайл или тръба се избутва във фуниевидната работна част на матрицата, която има формата завършен продуктили междинен преход (фиг. 1). Пръстеновата матрица има работна кухина с праволинейна, наклонена към оста на симетрия или криволинейна образуваща.

Фигура 1 - Схема на процеса на кримпване

Ако кримпването се извършва в свободно състояние, без противоналягане на детайла отвън и отвътре, само неговата част, разположена в кухината на матрицата, е пластично деформирана, останалата част е еластично деформирана. Гърлата на цилиндрични кутии, кутии за аерозолни опаковки, различни адаптери за тръбопроводи, гърловини на ръкави и други продукти се произвеждат чрез кримпване.

1.1. Основни технологични параметри на кримпване

По време на кримпването деформируемата част на детайла е в обемно деформирано и обемно напрегнато състояние. В меридионалната и периферната посока има деформации на натиск и напрежения на натиск, в радиална посока (перпендикулярна на генератора) има деформации на опън и напрежения на натиск на пръстеновидните елементи на кухия детайл. Ако съдбата е такава вътрешна повърхностна кух детайл по време на кримпване не е натоварен, а при относително тънкостенен детайл е малък в сравнение с, тогава можем да приемем, че диаграмата на състоянието на напрежението ще бъде плоска двуосна компресия в меридианната и периферната посока. В резултат на това се получава известно удебеляване на стените по ръба на продукта.

Деформацията по време на кримпване се оценява чрез коефициента на кримпване, който е съотношението на диаметъра на детайла към средния диаметър на неговата деформирана част:

Степента на сгъстяване може да се определи по формулата:

където е дебелината на стената на детайла, mm;

дебелина на стената на ръба на продукта след кримпване, mm;

диаметър на кухия детайл, mm;

диаметър на крайния продукт (след кримпване), mm;

коефициент на кримпване.

За тънки материали ( 1,5 mm) съотношенията на диаметъра се изчисляват по външните размери, а за по-дебелите - по средните диаметри. Коефициентите на кримпване за стоманени продукти са 0,85 0,90; за месинг и алуминий 0,8-0,85. Ограничете коефициента на кримпване

Счита се, че заготовката започва да губи стабилност и да образува напречни гънки върху нея. Ограничаващият коефициент на нагъване зависи от вида на материала, големината на коефициента на триене и ъгъла на конус на матрицата на нагъване.

където е границата на провлачване на материала;

P - линеен модул на втвърдяване;

 - коефициент на триене; = 0,2 -0,3;

 - ъгъл на конус на матрицата.

Оптимален ъгълКонусът на матрицата при добро смазване и чиста повърхност на детайла е 12…16 , с по-малко благоприятни условиятриене 20…25 .

Броят на кримпванията може да се определи по формулата:

Изисква се отгряване между операциите по кримпване. Размерите на частта след кримпване се увеличават поради пружиниране с 0,5...0,8% от номиналните размери.

Кримпването се извършва при условия на неравномерно компресиране в аксиална и периферна посока. При определени критични стойности на напреженията на натиск и  възниква локална загуба на стабилност на детайла, което води до сгъване.

А) б) в) г)

Фигура 2 Възможни опциизагуба на стабилност при кримпване: а), б) образуване на напречни гънки; в) образуване на надлъжни гънки; г) пластична деформация на дъното

Следователно критичната стойност на коефициента на кримпване се регулира чрез локално изкълчване. За да се предотврати образуването на гънки по време на кримпване, в детайла се вкарва прът за изправяне.

Критичният коефициент на кримпване, точността на размерите на частите, получени чрез кримпване, значително зависи от анизотропните свойства на материала на детайла. С увеличаване на нормалния коефициент на анизотропияР ограничаващото съотношение на кримпване се увеличава ( K = D / d )*** K = d / D по-малко, защото в същото време се увеличава устойчивостта на стените на детайла срещу удебеляване и издуване. Последствието от равнинната анизотропия по време на кримпване е образуването на миди в ръбовата част на гофрирания детайл. Това изисква последващо подрязване и следователно увеличен разход на материал.

Ъгълът на наклона на формовъчната матрица за кримпване е оптимална стойност, при което меридионалното напрежение е минимално, при

 .

Ако  0,1, тогава = 21  36  ; и ако  0,05, тогава = 17  .

При кримпване в конична матрица с централен отвор, ръбовата част на детайла, по време на прехода от конична към цилиндрична кухина, се огъва (върти) и след това, когато преминава през нея, отново придобива цилиндрична форма, т.е. крайната част на детайла се последователно огъва и изправя под въздействието на огъващи моменти. Радиусът на кривината на работния ръб на матрицата оказва значително влияние върху точността на диаметъра на компресираната част на детайла (фигура). Това се обяснява с факта, че естественият радиус на огъване (частта на ръба) на детайла има много специфична стойност, в зависимост от дебелината, диаметъра на детайла и ъгъла на наклон на формиращата матрица.

=  (2 sin  ) .

Дебелината на ръба на детайла може да се определи по следната формула: =; където е основата на натуралния логаритъм.

Фигура 3 Кримпване в конична матрица с централен отвор

Ако  , тогава елементът на детайла, движещ се от конусната част на зоната на деформация в получения цилиндър, губи контакт с матрицата и диаметърът на цилиндричната част на компресираната част или полуготовия продукт намалява с, т.е.

Ако това явление не се случва и диаметърът на компресираната част на детайла съответства на диаметъра на работния отвор на матрицата.

От горното следва, че радиусът на матрицата трябва да отговаря на следното условие:

и възможната промяна в диаметъра на цилиндричната част на компресираната част може да се определи по формулата:

1.3. Определяне на размерите на оригиналния детайл

Височината на детайла, предназначен за кримпване, от условието за равенство на обема, може да се определи по следните формули:

в случай на цилиндрично кримпване (фиг. 4а)

в случай на конично кримпване (фиг. 4,b)

в случай на сферично кримпване (фиг. 4, c)

0.25 (1+).

Фигура 4 Схема за определяне на размерите на детайла

1.4 Определяне на необходимата сила при кримпване

Силата на кримпване се състои от силата, необходима за самото кримпване в коничната част на матрицата, и силата, необходима за огъване (завъртане) на гофрирания ръб, докато спре срещу цилиндричния колан на матрицата

Фигура 5 Схема за определяне на силата на кримпване

Раздел Oa съответства на силата, необходима за огъване на ръба на детайла до ъгъла на конус на матрицата; цялата областОв съответства; парцелслънце съответства на силата; парцел CD съответства на плъзгането на ръба на детайла по цилиндричния пояс на матрицата, силата на кримпване леко се увеличава.

Когато детайлът излезе от матрицата, силата леко спада и става равна на силата по време на процес на кримпване в стабилно състояниеРобж.

Силата се определя по формулата:

=  1-  1+  +  1-  1+  3-2 cos  ;

където  -екстраполирана граница на провлачване, равна на .

Кримпването се извършва с манивела и хидравлични преси. При работа на колянови преси усилието трябва да се увеличи с 10-15

Ако  = 0,1…0,2; това

S 4.7

Тази формула дава доста точно изчисление кога 10…30  ; ,1…0,2

Приблизителната деформираща сила може да се определи по формулата:

2. Операция по дозиране

Операцията за разпределение, използвана за получаване различни частии полуготови продукти с променливо напречно сечение, ви позволява да увеличите диаметъра на ръба на куха цилиндрична заготовка или тръба (фиг. 6).

В резултат на този процес се наблюдава намаляване на дължината на образуващата част на детайла и дебелината на стената в зоната на пластична деформация, обхващаща площ с увеличени напречни размери. Разпръскването се извършва в щампа с помощта на конусен удар, който деформира кухия детайл под формата на парче тръба, стъкло, получено чрез изтегляне, или заварена пръстеновидна обвивка, проникваща в него.

А) б) в)

Фигура 6. - Видове части, получени чрез разпространение: а)

2.1. Основни технологични параметри на дистрибуция

Степента на деформация в технологичните изчисления се определя от коефициента на разширение, който е съотношението на най-големия диаметър на деформираната част на продукта към първоначалния диаметър на цилиндричния детайл:

Най-малката дебелина на детайла се намира на ръба на получения детайл и се определя по формулата:

Колкото по-голям е коефициентът на разширение, толкова по-голямо е изтъняването на стената.

Критичната степен на деформация се регулира от един от двата вида загуба на стабилност: сгъване в основата на детайла и появата на шийка, водеща до разрушаване - пукнатина, в една или едновременно няколко секции на ръба на деформирания част от детайла (фиг. 7).

Фигура 7 Видове загуба на стабилност при разстилане: а) сгъване в основата на детайла; б) появата на шия

Появата на един или друг вид дефект зависи от характеристиките на механичните свойства на материала на детайла, неговата относителна дебелина, ъгъла на наклона на генератора на поансона, условията на контактно триене и условията на фиксиране на детайла в матрицата . Най-добрият ъгъл е от 10 до 30  .

Съотношението на най-големия диаметър на деформираната част на детайла към диаметъра на оригиналния детайл, при което може да настъпи локална загуба на стабилност, се нарича граничен коефициент на разширение.

Максималното съотношение на разпределение може да бъде с 10...15% по-голямо от посоченото в таблица 1.

В случай на работа с нагряване детайлът може да бъде с 20...30% по-голям, отколкото без нагряване. Оптимална температураотопление: за стомана 08kp 580…600 СЪС; месинг L63 480…500 C, D16AT 400…420  C.

Таблица 1 Стойности на коефициента на разпределение

Силата на разпределение може да се определи по формулата:

където C коефициент в зависимост от коефициента на разпределение.

При.

2.3. Определяне на размерите на оригиналния детайл

Дължината на детайла се определя от условието, че обемът на детайла и детайла е равен, а диаметърът и дебелината на стената се приемат равни на диаметъра и дебелината на стената на цилиндричното сечение на детайла. След разширение конусната част на детайла има неравномерна дебелина на стената, варираща от до.

Надлъжната дължина на детайла може да се определи по следните формули:

1. при разпределяне по схема а) (фиг. 8):

Фигура 8. Схема за изчисляване на първоначалния детайл

2. при разпределяне по схема б), ако радиусите на огъване на детайла при преместването му върху коничната част на поансона и напускането му са равни един на друг и техните стойности съответстват на:

2.4. Дизайни на матрици

Конструкцията на дозиращата матрица зависи от необходимата степен на деформация. Ако степента на деформация не е голяма и коефициентът на разширение е по-малък от максимума, тогава се изключва локална загуба на стабилност. В този случай се използват отворени матрици без противоналягане върху цилиндрична секция на детайла.

При високи градусидеформация, когато коефициентът е по-голям от границата, се използват матрици с плъзгаща се опорна втулка, която създава обратно налягане върху цилиндричното сечение на детайла (фиг. 9).

Плъзгащата се втулка 4 се спуска надолу от регулируеми по дължина тласкачи 3, монтирани на горната плоча 1, което елиминира възможността за прищипване на детайла в контактната зона на поансона 2, детайла и плъзгащата се втулка 4. Използването на печат с плъзгаща се опора на втулката позволява увеличаване на степента на деформация с 25 30% .

Фигура 9 - Схема на щампа за дозиране с обратно налягане: 1-горна плоча; 2-перфоратор; 3 тласкачи; 4-плъзгаща втулка; 5-дорник; 6-пружини; Дъно със 7 плочи

Максималната степен на деформация при разширяване с коничен поансон може да се увеличи и ако на ръба на детайла се получи малък фланец с ширина при вътрешния радиус на огъване (фиг. 10). По време на разширението фланецът поема без разрушаване по-високи периферни напрежения на опън от ръба на детайла без фланец. В този случай максималната степен на деформация се увеличава с 15 20%.

Фигура 10 - Схема на разпределение на детайл с малък фланец

Разпределението на заготовките в матрици може да се извърши с помощта на механични и хидравлични преси.

Полезният модел се отнася до обработката на метали, по-специално до щамповане на детайли с еластична среда от тръбни заготовки. Печатът съдържа матрица, състояща се от горна и долна част, поансон и еластична среда. Матрицата е разположена в контейнер и в нея е монтирана тръбна заготовка с поставена в нея еластична среда, в долната и горната част на матрицата е направен отвор с променлив диаметър, който осигурява кримпване на крайните секции на тръбната заготовка и разпределението на средната й част. Техническият резултат се състои в увеличаване на технологичните възможности за работа на щамповани части от тръбни заготовки поради едновременното извършване на кримпване и разпределение на тръбната заготовка.

Полезният модел се отнася до обработката на метали, по-специално до щамповане на детайли с еластична среда от тръбни заготовки.

Известно е устройство за разпределяне на тръби (Използване на полиуретан в производството на щамповане на листов метал / V.A. Khodyrev - Perm: 1993. - стр. 218, виж стр. 125), състоящо се от разделена матрица и щанца. Матрицата съдържа тръбна заготовка, вътре в която е поставена еластична среда. Това устройство прави възможно производството на части от тръби чрез разпръскване на тръбна заготовка с еластична среда върху твърда матрица.

недостатък на това устройствосе крие в ниските му технологични възможности. Устройството позволява само разширение на тръбата, което се изразява в увеличаване на размера на напречното сечение на тръбната заготовка, определено от граничния коефициент на формоване.

Целта на претендирания полезен модел е да повиши технологичните възможности за работа на щамповани части от тръбни заготовки. Техническият резултат, постигнат от претендирания полезен модел, е да се повишат технологичните възможности за работа на щамповани части от тръбни заготовки поради едновременното изпълнение на кримпване и разпределение на тръбната заготовка.

Това се постига чрез факта, че в щампа за разпределяне и кримпване на тръбна заготовка, съдържаща матрица, състояща се от горна и долна част, поансон, еластична среда, в долната и горната част на матрицата има отвор на променлива диаметър, който осигурява кримпване на крайните участъци на тръбната заготовка и разпределение на нейните средни части.

Новото в претендираното устройство е, че матрицата е разположена в контейнер, като в долната и горната част на матрицата има отвор с променлив диаметър, който осигурява кримпване на крайните секции на тръбния детайл и разпределение на средната му част.

Поради факта, че матрицата, състояща се от горна и долна част, е разположена в контейнера, се осигурява надеждно движение на горната част на матрицата, т.к. контейнерът служи като водач за него. Поради факта, че в долната и горната част на матрицата има отвор с променлив диаметър, който осигурява компресията на крайните секции на тръбния детайл и разпределението на средната му част, в комбинация с други характеристики, едновременното компресиране на краищата на тръбния детайл и разпределението на средната му част са осигурени. Поради факта, че в части от матрицата има отвор с променлив диаметър, така че в онези места на матрицата, където са монтирани крайните секции на тръбния детайл, диаметърът на отвора е по-малък от диаметъра на тръбата детайла, това ще осигури компресия на крайните секции на детайла. Поради факта, че диаметърът на отвора е променлив, а именно той е направен по-голям от диаметъра на тръбната заготовка в онези части на матрицата, където ще бъде средната част на тръбната заготовка, е възможно да се разпредели нейната среда част. В допълнение, правенето на отвори в части от матрицата с променлив диаметър, т.е. от диаметър, по-малък от диаметъра на заготовката на тръбата, до диаметър, по-голям от диаметъра на заготовката на тръбата, осигурява вертикален монтажтръбна заготовка в матрицата.

Конструкцията на матрицата позволява едновременно кримпване на крайните участъци на тръбната заготовка и разпределяне на средната й част.

На заявителя не са известни обекти с тази съвкупност от съществени признаци, поради което претендираните техническо решениеима новост.

Полезният модел е илюстриран графично. Фигурата показва печат за разпределяне и кримпване на тръбна заготовка.

Щампата включва долна част 1 на матрицата, контейнер 2. Тръбна заготовка 3 е монтирана вертикално върху долната част 1 на матрицата също така включва горна част 4 на матрицата, например еластична среда , полиуретанови гранули. Готовата част 6 се получава от детайла 3. Еластичната среда 5 е разположена в тръбния детайл 3 и в отвора 8 с променлив диаметър в горната част 4 на матрицата и в отвора 7 с променлив диаметър в долната част 1 на матрицата; печатът включва и щанца 9.

Печатът работи по следния начин: долната част 1 на матрицата е монтирана в контейнер 2, тръбна заготовка 3 е вертикално вкарана в долната част на матрицата, а горната част 4 на матрицата е монтирана върху отгоре. Еластичната среда 5 се излива в отвора 8 в горната част 4 на матрицата в тръбния детайл 3 и в отвора 7 в долната част 1 на матрицата. Чрез преместване на пресовия плъзгач (не е показан на фигурата) със сила P, поансонът 9 се движи, което води до движение на горната част 4 на матрицата, което води до движение на тръбния детайл 3 в отвора 8 с променлив диаметър в горната част 4 на матрицата и до движението на тръбния детайл 3 в отвор 7 с променлив диаметър в долната част 1 на матрицата, което води до компресиране на крайните секции на тръбния детайл 3. Силата P също е се предава на еластичната среда 5, през която от своя страна се предава на стените на тръбната заготовка 3, което води до разпределение на средната му част. След като плъзгачът на пресата и поансонът 9 достигнат максимално горно положение, готовата част 6 и еластичната среда 5 се отстраняват в обратен ред.

Щампа за разпределяне и кримпване на тръбна заготовка, съдържаща матрица, състояща се от горна и долна част, поансон, еластична среда, характеризираща се с това, че матрицата е разположена в контейнер и е направена с отвори с променлив диаметър в долната част и горни части, позволяващи кримпване на крайните участъци на тръбния детайл и едновременно разпределяне на средната му част.

O ОПИСАНИЕ ()664722

ИЗОБРЕТИХ И АЗ

Съюз на Съветите

социалистически

Д. Н. Корнеев (71) Кандидат (54) ПЕЧАТ ЗА КРИМПОВАНЕ НА ТРЪБНИ ЗАГОТОВКИ

Изобретението се отнася до обработката на метали и може да се използва за щамповане на детайли предимно от тънколистови материали.

Известни са матрици за пресоване, състоящи се от долна част, поставена върху масата на пресата, и горна матрица за пресоване с монтиран концентрично вътре в нея пружинен ежектор (1).

Заготовката се поставя в долната част, а кримпването се извършва от горната матрица с помощта на пресов удар; готовата част се изтласква от горната част на матрицата чрез пружинен ежектор. Недостатъкът на известния печат е, че може да гофрира само части с относително дебели стени. Съотношението на дебелината на материала към диаметъра на кримпвания контур при кримпване в известен печат се определя и, за да се избегне образуването на гънки, не трябва да надвишава определени стойности.

Известно е, че този недостатък е частично елиминиран в щампа за кримпване на кухи детайли, съдържаща коаксиално монтиран поансон, скоба за външна опора на детайла, матрица, дорник и ежектор. Дорникът е направен под формата на втулки от еластичен материал, монтиран върху поансона и концентрично монтиран, а върху ежектора е монтирана профилна облицовка, която пасва в отвора във вътрешната втулка на дорника. Недостатъкът на такова щамповане е, че може да гофрира само кухи детайли без дъно (2).

Известен е и друг печат за кримпване на тънкостенни детайли, съдържащ основа, матрица и затягащо средство, включително еластичен поансон с държач на поансона и еластичен буфер. Матрицата е направена под формата на две коаксиално разположени части, едната от които е монтирана на

15 на основата и е пружиниран в аксиална посока, а другият е монтиран концентрично на поансона с възможност за аксиално движение с него, като еластичният буфер е разположен по оста на щампата между поансонадържача и друга част на матриците и има по-голяма твърдост от еластичния поансон (3).

Печатът работи по следния начин.

Заготовката е монтирана в долната част на матрицата. Когато плъзгачът на пресата се движи надолу, двете части на матрицата са затворени, еластичният поансон, компресиран, запълва цялото пространство на матрицата, притискайки детайла към стените на матрицата. При по-нататъшно движение на плъзгача горната част на матрицата 664722 компресира детайла и държачът на поансона се движи нагоре, компресирайки еластичния буфер.

Това устройство е най-близко до изобретението по техническа същност и постигнат резултат.

Но налягането, с което еластичният поансон притиска детайла към стените на матрицата, се променя по цялата дължина на хода на плъзгача на пресата, достигайки максимална стойноств края на хода. Не се регулира и в крайна сметка зависи от твърдостта и габаритни размериеластичен буфер.

Технологичните възможности на щампата са ограничени при кримпване на кухи части с дъно. При кримпване на детайл без дъно, гофрираният детайл в началото на движението нагоре на горната част на матрицата се притиска към матрицата с еластичен поансон, докато еластичният поансон приеме първоначалната си форма. При кримпване на стените на съд с дъно цялото налягане, което създава еластичен буфер вътре в детайла, се поема от стените на съда. Това обстоятелство прави възможно кримпването само на съдове, които са достатъчно здрави, за да издържат на налягането, създадено по време на кримпване.

Целта на изобретението е да разшири технологичните възможности на щампата, а именно да осигури възможност за кримпване на съдове със сравнително тънки стени и дъно без образуване на гънки чрез осигуряване на възможност за регулиране на силата на притискане на поансона.

Тази цел се постига чрез факта, че известният печат е снабден с хидравличен цилиндър, чието тяло е направено в матрица по оста му, а буталото е свързано с еластичен поансон, и хидравличен акумулатор, свързан с кухината на буталото. на хидравличния цилиндър Тръбопровод с клапан, който регулира налягането на течността.

Наличието на хидравлика позволява да се регулира с помощта на клапани налягането вътре в матрицата (сила на затягане) до необходимата степен и да се премахне това налягане, в съответствие с технологичната възможност, което не може да се направи в известни матрици.

Чертежът показва напречно сечение на печат, а половината от чертежа вляво от оста изобразява печат в отворена позиция, а дясната е затворена.

Печатът се състои от кримпваща матрица 1, монтирана върху плъзгач на пресата, с поставено вътре в нея бутало 2, в долната част на което е фиксиран поансон 3, изработен от еластичен материал. Пространството над буталото е свързано чрез тръбопровод 4 с хидравличен акумулатор 5 възвратен клапан 6 и регулируем клапан 7. Долната част на матрицата, монтирана на пресовата маса, се състои от подвижен държач 8, пружиниран с пружина 5

65 скоби 9 и неподвижна основа 10, върху която е монтиран детайлът 11.

Печатът работи по следния начин.

Детайлът 11 е монтиран в подвижен държач 8 на основата 10. Когато плъзгачът на пресата се движи надолу, поансонът 3 докосва дъното на детайла, деформира се и запълва кухината на детайла. Долният ръб на кримпващата матрица 1 докосва държача 8 и при по-нататъшно движение надолу еластичният поансон изпълва цялата кухина на детайла 11 и конуса на кримпващата матрица 1, преди основата на матричния конус да докосне горния ръб на детайла. Налягането над бутало 2 се увеличава по време на регулирането на клапан 7 и бутало 2 остава на място. Когато плъзгачът се движи надолу, налягането над буталото 2 рязко се увеличава и течността, преодолявайки силата на пружината на клапана 7, се влива в хидравличния акумулатор 5. Буталото 2 се движи нагоре, а конусът на матрицата 1 компресира стената на детайла 11.

Когато плъзгачът достигне най-ниската си позиция, външното налягане върху клапан 7 освобождава налягането над буталото 2 под действието на еластичен удар

3, бутало 2 се движи нагоре и еластичният поансон частично освобождава кухината на продукта. Когато плъзгачът на пресата се движи нагоре, буталото 2 се движи надолу под натиска на хидравличния акумулатор 5. Течността навлиза в пространството над буталото през възвратен клапан 6. Част 11 се изтласква от матрицата за кримпване от еластичен поансон 3.

Съществен момент за дизайна на щампа е възможността за регулиране на натиска на затягане и освобождаване на това налягане в момента, когато налягането вътре в детайла се възприема от матрицата.

И двете обстоятелства заедно разширяват технологичните възможности на щампата и правят възможно кримпването на тънкостенни части, които в момента се произвеждат с ротационен капаки в крайна сметка осигуряват повишена производителност в тези операции.

Формула на изобретението

Щампа за кримпване на тръбни детайли, съдържаща държач, монтиран върху основата, матрица и притискащ еластичен поансон, монтиран коаксиално на матрицата, характеризиращ се с това, че за да осигури възможност за регулиране на силата на натиск на поансона, той е оборудван с хидравличен цилиндър, чието тяло е направено в матрицата по оста му, а буталото на хидравличния цилиндър е свързано с еластичен поансон, както и хидравличен акумулатор, свързан към надбуталната кухина на хидравличния цилиндър чрез тръбопровод с клапан, който регулира налягането на течността

Съставител И. Капитонов

Техред Н. Строганова

Коректори: Л. Орлова и А. Галахова

Редактор В. Кухаренко

Поръчка 82812 Изд. бр.337 Тираж 1034 Абонамент

НПО Държавен комитетСССР за изобретения и открития

1I3035, Москва, Я-35, Раушская насип, 4/5

Печатница, бул. Сапунова, 2

Източници на информация, взети предвид по време на изследването

1. Листово щамповане, атлас на диаграми, М., Машиностроене, 1975 г., с. 115, фиг. 308.

30. Типични проектиматрици за изтегляне на детайли с фланцова, стъпаловидна и конична форма.

С фланец:

Типичен дизайн на матрица за изтегляне с държач за сгъване 2, работещ от буфера на универсална преса, е показан на фиг. 229, а. Предавателната връзка между пресовия буфер и държача на гънките са буферните щифтове /. Готовият детайл се отстранява от матрицата 4 в края на повдигането на плъзгача през ежектора 5 и тласкача 6. Ако дъното на щампования детайл е плоско и е разположено перпендикулярно на оста на чертежа, тогава, когато матрицата е затворена между ежектора 5 и горната плоча 3 се оставя междина z, т.е. работи без "силен" удар.

Процес на преобразуване листов материалв кухина с използването на държач за сгъване е придружено от сложно натоварване на материала, особено в областта на фланеца. Фланецът изпитва тангенциално натиск от напрежението на натиск a, (фиг. 229.6), което е основната деформация на материала в тази зона, радиално напрежение от напрежението на опън o r и

оформяне.

Конична форма:

Изчертаването на ниски конични части обикновено се извършва за 1 операция, но се усложнява от факта, че чл. Деформацията на детайла е малка (с изключение на местата, съседни на заоблените ръбове на поансона), в резултат на което капакът „изплува“ и губи формата си. Следователно е необходимо да се увеличи налягането на затягане и

ориз. 229. Изчертаване на кухо стъкло със затягане на детайла

създават значителни напрежения на опън в деформируемия детайл, които надвишават еластичната граница

материал, чрез използването на матрица с изпускателни ребра (фиг. 134, а).

На фиг. 134, b показва друг метод за изчертаване на плитки, но широки конуси (рефлектори на лампи), произведени в печат с конична скоба. Изчертаването на този тип части може да се направи добре и чрез хидравлично щамповане. В повечето случаи изчертаването на конични части със средна дълбочина се извършва в 1 операция. Само при малка относителна дебелина на крепежния елемент, както и при наличие на фланец, са необходими 2 или 3 операции на изтегляне. При щамповане на части от относително дебел материал (S/D)100>2,5, s

малка разлика в диаметралните размери, качулката може да се появи без натискане, подобно на качулката цилиндрични части. IN в този случайнеобходимо е калибриране в края на работния ход с тъп удар. При производството на тънкостенни конични части това означава. С разликата в диаметрите на дъното и горната част първо се изтегля по-проста закръглена форма с повърхност, равна на повърхността на готовата част, и след това се получава готова част в калибровъчен печат. форма. Технологичните изчисления на преходите тук са същите като при изчертаване на цилиндрични части с фланец. mn = dn /dn-1, dn и dn-1 са диаметрите на текущия и предишния капак.

Стъпалообразна форма:

От особен интерес е двойният процес, съчетаващ конвенционален аспиратор с инверсионен аспиратор.

Реверсивното изчертаване носи голям ефект при щамповане на стъпаловидни части. Типичен пример е многоетапният процес за щамповане на дълбоки детайли като автомобилни фарове. Първо се издърпва цилиндър или полусфера и след това детайлът се издърпва в обратна посока (обърнат), за да се получи желаната форма на продукта.

Схеми на реверсивна (реверсивна) качулка

31. Типични конструкции на матрици за фланцоване.

Щампите за фланциране могат да бъдат разделени на две групи: матрици без затягане на детайла и щампи със затягане на детайла. Щанцовете без затягане на детайла се използват само при оформяне на големи продукти, където няма страх от преразтягане на детайла по време на фланцоване. Пълното затягане на детайла обикновено може да се постигне чрез използване на фланцови матрици от втората група със силен натиск.

На фиг. 207, а щампа с фланец е представена с долна скоба, работеща от гумен буфер 1, поставен под щампата, който предава налягането през шайбата 2 и прътите 3 към притискащата плоча 5. При спускане на горната част на щампата, детайл 6, положен върху плочата 5 така, че фланцовият поансон 4 с горната си издатина да влезе в предварителния отвор, първо се затяга от матрица 7 и след това се огъва. Изхвърлянето на продукта от горната част на матрицата след фланциране може да се извърши с помощта на конвенционален твърд ежектор (пръчка), работещ от самата преса, или, както е показано на фигурата, с помощта на пружини 9 и ежектор 8.

При фланцоване на по-големи продукти, вместо гумен буфер или пружина, е по-добре да използвате пневматични или хидропневматични устройства.

На фиг. 207, b показва подобен печат с горна скоба за фланец на отвор в съединителя на трактора. Тук продуктът 4 се притиска, когато горната част на матрицата се спусне от плочата 3, която е под действието на шестнадесет пружини 2, разположени в кръг около фланцовия поансон 1.

Притискането на пръстеновидната част на материала отдолу по време на процеса на фланцоване и последващото изхвърляне на продукта от матрицата 5 след фланцоване се извършва от ежектора 6, който получава движение през прътите 7 от долната пневматична възглавница на пресата.

32. Типови проекти на марки за разпространение.

Конструкцията на дозиращата матрица зависи от необходимата степен на деформация, която

характеризира се с коефициента на разпределение Кразд. Ако Krazd > Krazd. лимит . , когато е изключена локална загуба на стабилност, тогава се използва обикновен отворен печат с коничен удар

(за свободно разпределение) и долна цилиндрична скоба по вътрешния диаметър на тръбната заготовка, която е фиксирана към долната плоча на матрицата.

При по-високи степени на деформация,

когато Кразд< Кразд.прел . применяют штампы со скользящим внешним подпором (рис. 1).

Фиг. 1. Матрици за разпределяне на краищата на тръбни заготовки с плъзгаща се външна опора.

Щампата се състои от горна плоча 1 и прикрепен към нея коничен поансон 2 и прътови тласкачи 3. Към долната плоча 7 е закрепен цилиндричен опорен дорник, чийто диаметър D е равен на външния диаметър на заготовката на тръбата. Опорна втулка 4 се движи по протежение на дорника, поддържана от пружини 6. Когато втулката е в горно положение (показано на фигурата с пунктирана линия), детайлът е монтиран на рамото на дорника 5 и детайлът излиза от ръкава от

(0,2-0,3) D.

Когато горната част на матрицата се спусне, коничният поансон влиза в детайла и започва да го избутва.

В същото време тласкачи 3 притискат опорната втулка 4 (притискат пружините 6) и я преместват надолу по протежение на дорника, като по този начин позволяват на поансона да разшири напълно заготовката на тръбата, докато

необходимите размери. По време на обратния ход пружина 6 повдига втулката 4 нагоре заедно с щампованата част.

Операцията е предназначена главно за увеличаване на диаметъра на цилиндричен детайл за

свързване на тръби. Оптималният ъгъл на разпределение е 10300.

Ако диаметърът на първоначалния кух цилиндър е d0, то най-големият диаметър е d1, до който може да се извърши разпределение (фиг. 3).

d1 ,=Ksection * d0, където Ksection е коефициентът на разширение в зависимост от относителната дебелина

заготовки. s/d0 =0,04 Kсечение =1,46 s/d0 =0,14 Kсечение =1,68. Дебелината на материала намалява по време на разпределението. Най-малката дебелина в точката на най-голямо разтягане се определя от

формула. s1 = s √ 1/ Kсечение

Разпределянето може да се извърши по ръбовете на кухия детайл или в средната му част в матрици с разделени матрици, еластични среди и други методи.

Размерите на детайла за разпределение се определят въз основа на равенството на обемите на детайла и детайла, без да се вземат предвид промените в дебелината на метала.

Фиг. 3. а - еластичен поансон. b- в разглобяеми матрици.

33. Типични конструкции на матрици за кримпване.

Кримпващите матрици се делят на две групи : матрици за свободно кримпване и матрици с опори за детайла.Печати от първа група Те имат само направляващи устройства за тръбен или кух детайл, без вътрешни или външни опори, в резултат на което е възможна загуба на стабилност при кримпване. За да се предотврати загубата на стабилност, детайлът в една операция получава промяна на формата, при която необходимата сила на кримпване ще бъде по-малка от критичната.

ориз. 1. Схеми на матрици за свободно кримпване на краища - части.

На фиг. Фигура 1 показва две диаграми на матрици за свободно кримпване: на първия печат краят на тръба 3 (фиг. 1, а) е нагънат в неподвижна матрица, а на втория печат гърлото е навито

върху кух продукт 3 (фиг. 1, b) се извършва от подвижна матрица 1, фиксирана върху горната плоча на матрицата с помощта на държач на матрица 5. За фиксиране на детайла има цилиндричен колан или върху матрицата / , или върху плоча 4. Отстраняването на части се извършва от ежектор 2, захранван от долния или от горния буфер. Дължината на пресованата част се задава чрез промяна на хода на пресата.

На фиг. 2, а показва диаграма на матрица с външна опора; в него

частта от детайла, която не е подложена на кримпване, е покрита с външен пръстен 2, който предотвратява загуба на стабилност и издуване на детайла навън. Поради това такива матрици могат да предизвикат по-голяма степен на деформация, отколкото матриците без опори. За да се улесни монтажа на детайлите и отстраняването на гофрираните части от държача 2, той е направен разглобяем; в неработно състояние той се освобождава от пружини 1. Скобата се затваря около детайла чрез преместване на горната част на матрицата надолу с клинове 4. За да се отстрани компресираната част от матрицата 5, матрицата е снабдена с ежектор 3, работещ от пружина 6 или от напречна греда в плъзгача на пресата.

Има и матрици с плъзгащ се външен пръстен, който поддържа детайла по цялата му недеформирана част.

На фиг. 2, b и c показват матрици за кримпване на крайната част на тръба или куха заготовка в сфера, оборудвана с външни (фиг. 2, c) или външни и вътрешни (фиг. 2, b) опори за заготовката.

ориз. 2. Диаграми на матрици за кримпване на краищата на части с опори Тези матрици ви позволяват да правите значителни промени във формата в една операция,

поради което се намалява броят на операциите по време на многооперационно щамповане. В щампа, предназначена за кримпване на крайната част на тръба (фиг. 2, b), тръбната заготовка е монтирана в пролуката между външната плъзгаща се шина 2 и вътрешната основа на пръта 3, върху която има стъпка за поддържане на край на заготовката. В отвора на пръта 3 се притиска вложка, която има сферична глава, по която детайлът е гофриран. В щампата за кримпване на куха заготовка (фиг. 2, c) липсва втулка 6. Заготовката се монтира по дължината на държача 2 и основния прът 3.

Когато плъзгачът на пресата се движи надолу, матрица 1 премества плъзгащата клетка 2 надолу и компресира детайла по протежение на сферата. Щипката работи от долния буфер през пръти 4, плъзгащи се в долната плоча 5. Частта се изтласква, когато пресата се движи нагоре с вложката 6, също свързана с долния буфер.

Операцията се използва широко за производството на гилзи. Оптималният ъгъл на конус е 15-200. Характеристика на печатитеНеобходимо е да се осигури стабилност на детайла по време на процеса на кримпване. Матрицата се разделя на: 1. без опора за детайла 2. с опора за детайла. Без опора се използва рядко и за сравнително дебелостенни детайли.

Възможност за кримпване на цилиндрични детайли в една операция или коеф. кримпване

d ,=Kobzh * D, където Kdiv е коефициентът на разпределение в зависимост от характеристики на дизайнапечат и вид на материала. Таблица 5.

Kobzh също зависи от относителната дебелина на материала. За мека стомана (α=200).- s/D=0,02 Кобж

0,8; s/D=0,12 Кобж =0,65.

Тъй като ъгълът на конус намалява, стойността на Kobj намалява. Дебелината на стената на мястото на кримпване се увеличава поради компресията на метала. Най-голямата дебелина в точката на най-голяма компресия се определя по формулата.

s1 = s √ 1/ Кобж

34. Проектиране на матрици с работни елементи от твърда сплав.

телевизор Сплавта е керамичен (не метален) карбид W. Tv. сплавите имат повишена склонност към счупване, поради което е възможно само при спазване на специални конструктивни и технологични изисквания надеждна работаматрици с работни елементи от твърди сплави, така наречените твърдосплавни матрици, и увеличаващи тяхната издръжливост десетки и стотици пъти в сравнение с матрици със стоманени работни елементи. Модерни дизайникарбидните матрици трябва да осигуряват повишена твърдост в сравнение със стоманата, по-точно и надеждно насочване на горната част на матрицата спрямо дъното, максимална близост на оста на стеблото до центъра на натиск на матрицата, издръжливост и надеждност на звената за отстраняване и еластични елементи, повишена износоустойчивост на направляващите ленти, възможно по-голям брой прешлифования и липса на концентрация на напрежение върху твърдата сплав.

Повишената твърдост и здравина на плочите се постига чрез увеличаване на тяхната дебелина. За матрици с планов размер 350x200 mm препоръчителната дебелина на долната плоча е 100-120 mm. Долната и горната плоча и стековата плоча са изработени от стомана 45. Тези плочи са термично обработени до твърдост 30-35 HRC. Отклонението от плоскостта на основата на матрицата и прилежащата повърхност на долната матрица, както и задната част на поансоните с държача на поансона и съседната повърхност на горната плоча (или междинната опорна плоча) не трябва да надвишава 0,005 мм. Неспазването на това изискване може да намали дълготрайността на печата няколко пъти.

Винтовете за карбидни матрици са изработени от стомана 45 и след това термично обработени. Трябва да се има предвид, че дори лекото разтягане на винтовете води до намаляване на издръжливостта на карбидните матрици.

По-точно и надеждно насочване на горната част на карбидната матрица спрямо долната част, в сравнение със стоманата, се постига чрез използване на търкалящи водачи (поне 4). Препоръчителното напрежение в сачмените водачи е 0,01-0,015 mm. В някои случаи се използва намеса от 0,02, -0,03 mm. Увеличаването на напрежението води до намаляване на издръжливостта на водачите. Въпреки това е препоръчително да се увеличи смущението при рязане тънък материалдебелина до 0,5 мм или при работа върху износени пресово оборудване. Издръжливостта на търкалящите се водачи е 10-16 милиона работни цикъла, в зависимост от силата на опън. Колоните и втулките са изработени от стомана ШХ15. След термична обработка Твърдостта им е 59-63 HRCе. Ролковите водачи се използват при рязане на материал с дебелина до 1,5 мм.

Елиминирането на концентрацията на напрежение в твърдата сплав се постига чрез закръгляване на ъглите в прозорците на матрицата с радиус 0,2-0,3 mm (с изключение на работния ъгъл в прозореца на стъпковия нож на последователния печат) и чрез определяне на дебелината на матрицата, минималната ширина на нейната стена и разстоянието между работните прозорци въз основа на съответните изчисления.

Осигуряването на дълготрайност и надеждност на елементите за отстраняване на лентата и воденето на лентата се постига чрез подсилване на устройствата за отстраняване със закалени стоманени плочи и карбидни елементи, използване на карбидни водещи пръти и освобождаващи агенти за насочване и повдигане на лентата и използване на нови конструкции на устройства за отстраняване. Най-разпространени са два вида белачки: тези, които осигуряват посоката на движение на лентата по матрицата (фиг. 1 а) и тези, които не го осигуряват (фиг. 1, б). Използването на последния изисква наличието на отделни елементи в щампата, които да водят лентата.

В повечето случаи подвижните тегличи се изпълняват върху търкалящи се водачи. Водачите имат най-голяма твърдост, ако колоните са здраво закрепени към теглича (фиг. 2). За да се избегнат изкривявания в резултат на наличието на грапавини по лентата, тегличът не се притиска към лентата; разстоянието между него и композиционната лента е 0,5-0,8 mm (фиг. 3).

При рязане на части от материал с дебелина над 0,5 mm, като правило,

печати с фикстеглич Частите, изрязани в тези матрици, са малко по-ниски по плоскост от тези, получени в матрици с подвижен съединител, тъй като рязането се извършва с остри работни ръбове на поансоните и матриците. Увеличаването на твърдостта на поансоните се постига чрез намаляване на тяхната дължина до минимално допустимата и използване на стъпаловидни поансони. Необходимо е перфораторът да е здраво закрепен в държача на перфоратора. По правило дебелината на държача на поансона трябва да бъде поне 1/3 от височината на поансона.

Конструкции на работни части на матрици.Конструкциите на карбидни матрици до голяма степен зависят от методите за производство на основните формообразуващи части, по-специално матрици. Двата най-често срещани метода за обработка на матрици са диамантено шлайфане и