CC BY
103
The results of theoretical and experimental studies of power reduction modes of operation core punch billets through a conical matrix. A comparative analysis of power modes obtained theoretical and experimental way in the manufacture of parts with internal ribs.
Key words: power modes, reducing, stocking, stamping, die, die, force deformation.
Mitin Oleg Nikolaevich, candidate of technical sciences, doctoral, mpf-tula@rambler.ru, Russia, Tula, OPC "SPA "SPLA V"",
Ivanov Yuriy Anatolievich, postgraduate, mpf-tula@rambler.ru, Russia, Tula, OPC "SPA "SPLAV"
УДК 539.374; 621.983
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ШТАМПОВОЙ ОСНАСТКИ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЛОЖНОПРОФИЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ТОНКОЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
Я.А. Вилимок
Приведена совершенствованная конструкция штамповой оснастки для изготовления сложнопрофильных деталей из тонколистовых материалов в ленте. Изложен принцип работы штамповой оснастки.
Ключевые слова: сложнопрофильная деталь, последовательная вытяжка, штамп, матрица, пуансон, инструментальный пакет.
В технической литературе существует большое количество многооперационных штампов для последовательной вытяжки в ленте [1 - 6], которые отличаются друг от друга в основном конфигурацией изготавливаемых изделий и количеством вырубно-вытяжных операций. Такие штампы, представляющие собой блок с инструментальным пакетом, позволяют в автоматическом режиме выполнить несколько операций и получить готовое изделие без использования дополнительных автоматизированных средств перемещения полуфабрикатов.
Недостатком известных конструкций штампов является невысокая точность изготовления сложнопрофильных деталей с дополнительными выступами на фланцах при последовательной вытяжке в ленте.
Разработан штамп для изготовления ступенчатых деталей сложной конфигурации (рис. 1) в ленте из нержавеющей стали 12Х18Н10Т, толщиной ¿=0,3 мм. Были выбраны следующие габариты детали: наружный диаметр фланца .0=12,8 мм, высота детали Н=3,1 мм, высота первой и второй ступеней М=1,5 мм, ^2=1,3 мм диаметры ступеней ^=6,4 мм и ^2=3,6 мм.
б
с/1
1Г- м 1 "1
А1 н 1
/7
Рис. 1. Конфигурация детали
Для получения изделия заданной конфигурации последовательно выполняются, начиная с левой стороны, следующие операции (рис. 2): вначале кромку ленты подают в штамп до упора в матрицу шагового ножа 1, за тем последовательно выполняют два ортогонально расположенных надреза 2 и 3 для устранения искажения полосы при дальнейшем ее формоизменении, вырубка бокового отхода для обеспечения точности шага подачи, пробивка отверстия 4, первая вытяжка меньшей ступени 5 и одновременно пробивка отверстий для ловителей, вытяжка второй ступени 6, формовка 7, калибровка, вырубка детали 8.
Шаг подачи ? = 24 мм, исходный диаметр О0 = 17 мм, перемычка а = 2 мм, перемычка а1 = 3 мм.
8 7 6 5 ^32
Рис. 2. Технология изготовления ступенчатой детали
Штамп для последовательной вытяжки в ленте (рис. 3) представляет собой блок с верхней 1 и нижней 2 плитами, соединенными между собой 4 направляющими колонками 3 и втулками 4 (рис. 4), а на верхней плите установлен хвостовик 5.
Инструментальный пакет штампа состоит из двух узлов (рис. 3).
Рис. 3. Вид спереди с разрезом по центру симметрии
Вырезной узел представляет собой пуансонодержатель 6 с двумя шаговыми ножами 7, пуансонами соответственно для внутренней 8 и внешней 9 надрезки ленты и матрицу 10 с выталкивателями 11, 12 (рис. 5) и подпертыми упругими элементами 13 и 14, направляющих планок 15 с жестким съемником 16 ленты.
Вытяжной узел состоит из пуансонодержателя 17 и матрицедержа-телях 18 (рис. 3), соединенных между собой дополнительной парой направляющих колонок 19 и втулок 20 (рис. 4). В держателях вытяжного пакета содержится следующий инструмент, расположенный по ходу движения ленты справа налево. Пуансон 21 и матрица 22 предназначены для пробивки отверстия во фланце детали, два пуансона 23 и две матрицы 24 (рис. 4) - для пробивки технологических отверстий в ленте, с тремя парами шаговых ловителей 25, пуансон 26 и матрица 27 с выталкивателем 28 на упругом элементе 29 (рис. 3) для первой вытяжки меньшей ступени детали, пуансон 30 и матрица 31 с выталкивателем 32 на упругом элементе 33 для второй вытяжки большей ступени детали, три пуансона 34 для формовки выступов во фланце детали в матрице 35, встроенной в прижим 36, работающего от четырех толкателей 37 (рис. 4) под действием пружин 38, на котором установлен упругий отражатель локальной силы 39, при этом
68
происходит калибровка фланца детали на матрице 35 с помощью кольцевого прижима 40, действующего от упругой прокладки 41, расположенной на основании 42, через которое проходит отлипатель 43, действующий от пружины 44, пуансон 45 и матрица 46 для вырубки изделия из ленты. На матрицедержателе 18 крепятся направляющие планки 47 и 48 (рис. 4), являющиеся продолжением направляющих 15 вырезного узла инструментального пакета.
Инструментальный пакет крепится к плитам 1 и 2 штампа через закаленные подпятники 49 и 50, причем подпятник 50 выполнен повышенной толщиной для размещения в нем упругих элементов 13, 14, 29, 33, 33, 44.
Под нижней плитой 2 штампа прикрепляются две опорные плиты 51 (рис. 4) с возможностью выхода вырубленных отходов, соединенных с ней через упругие прокладки 52, позволяющие компенсировать погрешности установки штампа на прессе. Опорные плиты 51 имеют свободные полки для закрепления штампа на столе пресса прихватами.
АА
Рис. 4. Вид сбоку с разрезом по АА
Штамп устанавливается на кривошипном прессе и закрепляется в ползуне с помощью хвостовика 5, а на столе пресса прихватами с помощью свободных полок опорных плит 51.
Лента из нержавеющей стали толщиной 0,3 мм и шириной 24 мм подается валковой подачей из рулона в штамп, вначале в настроечном режиме, до упора в выступы направляющих планок 15 (рис. 5). При первом ходе ползуна пресса производятся два внутренних дуговых надреза ленты пуансоном 8 в матрице 10 с возвратом отогнутых сегментов в полосу при помощи выталкивателя 11, действующего от упругого элемента 13, и вырубка боковых кромок ленты шаговыми ножами 7, использованных для обеспечения точности шага подачи. После продвижения ленты на шаг, при следующем ходе ползуна пресса, когда выполняется наружные дуговые надрезы ленты пуансоном 9 в той же матрице 10 с возвратом отогнутых сегментов в ленту с помощью выталкивателя 12 и буфера 14. Надрезы выполняются для устранения будущих искажений ленты при вытяжке и потери точности штамповки. Шаговые ножи отрезают очередные кромки ленты для осуществления следующего шага ее подачи.
Рис. 5. Вид сверху на нижнюю плиту штампа с закрепленными на ней деталями и обозначением разреза АА
После перемещения ленты в рабочую зону вытяжного узла штампа при очередном ходе ползуна производится пробивка отверстия во фланце будущей детали пуансоном 21 в матрице 22 и одновременно пробиваются отверстия для ловителей 25 пуансонами 23. На четвертом шаге выполняется первая вытяжка меньшей ступени пуансоном 26. На пятом шаге выполняется вытяжка второй большей ступени детали пуансоном 30. На следующем этапе выполняется формовка выступов на фланце детали пуансонами 34 и калибровка фланца на матрице 35 прижимом 40 от упругой прокладки 41. При этом повышенную величину технологической силы компенсирует упругий отражатель силы 39. На последнем шаге производится вырубка отформованной и откалиброванной детали из ленты пуансоном 45 в матрице 46. Затем пресс переводят в автоматический режим, и он работает, пока не кончится лента в рулоне, при этом срабатывает датчик отсутствия ленты и пресс останавливается. После установления очередного рулона ленты цикл работы штампа повторяется.
Таким образом, возращение прижима 36 в исходное состояние заподлицо с инструментом обеспечивают выталкиватели 37. Износ оборудования снижают упругие прокладки 52, которые также избавляют штамп от перекосов при установке на столе пресса. Направляющие колонки 19 вытяжного узла обеспечивают необходимую точность технологических операций. Точность шага подачи в вырезном узле обеспечивают шаговые ножи 7, а в вытяжном узле ловители 25. Направляющие планки 15, 47, 48 предохраняют ленту от перекосов. Съемник 12, прижим 36 и выталкиватели 11, 12, 28, 32, 43 обеспечивают отлипание полосы от инструмента. Выталкиватель 40 и матрица 35 предохраняют от складкообразования фланца детали при формовке выступов. Перекос прижима и ухудшение его работы при вытяжке устраняет упругий отражатель силы 39.
Предложенный штамп позволяет усовершенствовать изготовление высокоточных изделий из коррозионно-стойких металлов с дополнительными возможностями по обработке фланца детали инструментом.
Список литературы
1. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. Л.: Машиностроение, 1979. 520 а
2. Аверкиев Ю.А., Аверкиев А.Ю. Технология холодной штамповки: учебник для вузов. М.: Машиностроение, 1989. 304 с.
3. Зубцов М.Е. Листовая штамповка. Л.: Машиностроение, 1980.
432 с.
4. Ковка и штамповка: справочник. Т. 4. Листовая штамповка / под общ. ред. С.С. Яковлева; ред. совет: Е.И. Семенов (пред.) и др. 2-е изд., пе-рераб. и доп. М.: Машиностроение, 2010. 732 с.
