штамп для угловой гибки листовых заготовок

Формула изобретения

ШТАМП ДЛЯ УГЛОВОЙ ГИБКИ ЛИСТОВЫХ ЗАГОТОВОК, содержащий верхнюю и нижнюю части с опорами, установленный в пазу верхней части пакет рабочих пластин, смонтированных с возможностью настроечного перемещения и фиксации одна относительно другой, отличающийся тем, что опора верхней части снабжена двумя симметрично расположенными относительно ее вертикальной оси симметрии и жестко связанными с ее боковыми вертикальными поверхностями соосными консольными балками с продольными пазами, перпендикулярными вертикальной оси симметрии опоры, деформирующими элементами в виде ползунов-упоров, несущих рабочие элементы и размещенных на балках с возможностью настроечного перемещения вдоль продольных пазов балок и фиксации на них, нижняя часть выполнена в виде двух шарнирно соединенных полуматриц и двух симметрично расположенных относительно оси шарнира опор полуматриц в виде колодок с опорными рабочими площадками, расположение которых относительно полуматриц обеспечивает равновесное горизонтальное положение полуматриц при наличии на их рабочей поверхности заготовки, а минимальное расстояние между вертикальными осями ползунов-упоров верхней части штампа больше расстояния между серединами опорных рабочих площадок колодок нижней части.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к оснастке для гибки листовых заготовок.

Известно использование в штампе пуансона для гибки листовых заготовок совместно с полуматрицами, обеспечивающее возможность получения заготовок с различными углами и радиусами гиба. Пуансон содержит шарнирно соединенные пакеты пластин с рабочими кромками различного pадиуса кривизны в месте соединения, которые собраны в четырехзвенник, а также фиксаторы и подвески, установленные на диаметрально противоположных шарнирах четырехзвенника [1]

Основным недостатком указанного пуансона является сложность конструкции из-за большого количества деталей, шарнирных и других соединений и, следовательно, низкая надежность и быстрый износ особенно в тяжелых условиях работы, например, при гибке толстых листов в горячем состоянии при наличии окалины и температурных воздействий. Кроме того, он характеризуется высокой трудоемкостью в перенастройке на другой размер радиуса гиба, величина которого может изменяться только дискретно, а количество величин радиусов ограничено наличием пластин для сборки пакетов.

Известен также штамп с пуансоном обычного типа, расположенным сверху и с шарнирной матрицей для одноугловой гибки, схема и конструкция которого представлены в [2] Матрица состоит из двух шарнирно соединенных полуматриц, наружные свободные стороны которых опираются на колодки. Полуматрицы удерживаются в верхнем горизонтальном положении толкателями, работающими от нижнего буфера.

Недостатком данного штампа является усложненность конструкции матрицы нижним буферным устройством и толкателями. Кроме того, надежная работа этих элементов затрудняется в случае, например, гибки горячих заготовок в результате температурных влияний и возможного засорения окалиной.

Наиболее близким из известных решений по верхней части штампа является универсальный гибочный штамп для гибки листовых заготовок, содержащий установленные в опорах пакеты рабочих пластин, смонтированных с возможностью настроечного перемещения и фиксации одна относительно другой посредством гаек и шпилек, связанных с опорами [3] Каждый пакет выполнен в виде последовательно установленных цельных пластин и пластин с пазом, открытым со стороны нерабочего торца, снабженных размещенными в их пазах опорными элементами толщиной, равной толщине рабочей пластины.

Универсальность рассматриваемого штампа обуславливает его недостатки. Так, ширина пакетов рабочих пластин, а следовательно, и количество пластин определяются соответствующим размером заготовки. В случае одноугловой гибки толстых листовых заготовок с углом заданного радиуса кривизны и прямыми протяженными полками в горячем состоянии конструкция штампа представляется сложной и нерациональной, характеризующейся низким уровнем надежности, из-за большой толщины пакетов пластин и большого количества пластин и опорных элементов и способа фиксации путем сжатия пластин одна относительно другой. Большая толщина пакетов пластин приводит к повышенным усилиям гибки в заключительный момент гибки и повышенному нагреву элементов штампа из-за больших контактных площадей с горячей заготовкой. Кроме того, при одноугловой гибке указанных выше заготовок с прямыми полками отсутствует необходимость в наличии в пакетах пластин, контактирующих с заготовкой на ее участках прямых полок, так как в данном случае гибки плоской исходной заготовки прямые полки не профилируются, а остаются прямыми.

Задача изобретения упрощение конструкции и повышение надежности работы штампа при одноугловой гибке толстых листовых заготовок с заданным углом заданного радиуса кривизны и прямыми протяженными полками в горячем состоянии.

Для этого в штампе, содержащем верхнюю опору с установленным в ее паз пакетом рабочих пластин, смонтированных с возможностью настроечного перемещения и фиксации относительно одна другой, а также нижнюю часть, состоящую из двух шарнирно соединенных полуматриц с наружными свободными сторонами, опирающимися на колодки, и удерживаемых в верхнем горизонтальном положении при верхнем положении верхней опоры, верхняя опора содержит части в виде соосных консольных балок, продольные оси которых перпендикулярны оси рабочего хода штампа, с основаниями на боковых поверхностях опоры, и снабжена деформирующими элементами в виде ползунов-упоров, размещенных на балках с возможностью настроечного перемещения вдоль продольных осей балок и фиксации на них, а масса и соотношение длин участков полуматриц, отстоящих по разные стороны от места контакта с колодками, выбраны из условия равновесия полуматриц в горизонтальном положении при наличии на их рабочей поверхности заготовки, при этом наименьшее расстояние между ползунами-упорами больше расстояния между колодками.

На чертеже изображен штамп в рабочем положении.

Штамп содержит верхнюю часть в виде верхней опоры 1, имеющей паз 2 и части 3 в виде соосных консольных балок, продольные оси которых перпендикулярны оси рабочего хода штампа, с основаниями, расположенными на боковых поверхностях опоры 1. В пазу 2 опоры 1 установлен пакет рабочих пластин 4, смонтированных с возможностью настроечного перемещения и фиксации одна относительно другой с помощью элементов крепления в виде клиньев 5 и 6 шпилек 7 и гаек 8, связанных с опорой 1. Выбор ширины пакета рабочих пластин 4 и количества пластин не зависит от соответствующего размера заготовки, подвергаемой гибке. На балках 3 опоры 1 установлены деформирующие элементы в виде ползунов-упоров 9 с шарнирными рабочими элементами 10 с возможностью настроечного перемещения вдоль продольных осей балок и фиксации их с помощью винтов 11. Нижняя часть штампа состоит из двух шарнирно соединенных полуматриц 12, свободные стороны которых опираются на колодки 13. Масса и соотношение длин участков полуматриц, состоящих по разные стороны от места контакта с колодками 13, выбраны из условия равновесия полуматриц в горизонтальном положении при наличии на их рабочей поверхности заготовки 14. Минимальное расстояние между ползунами-упорами 9 в данной конструкции выбрано больше расстояния между колодками 13.

Штамп работает следующим образом.

Осуществляют настройку штампа путем настройки пакета рабочих пластин 4 на требуемый радиус кривизны угла гиба и установки ползунов-упоров 9 на требуемый угол гиба с использованием шаблона и шкал углов, нанесенных на балках (не показаны) с последующей фиксацией указанных частей штампа соответствующими крепежными элементами 7, 8 и 11. Затем толстую листовую заготовку в нагретом состоянии до температуры деформации укладывают на полуматрицы, рабочая поверхность которых в исходном положении горизонтальна.

В начале рабочего хода штампа верхняя опора 1, опускаясь, производит изгиб заготовки 14 с одновременным формированием радиусной части и угловым перемещением ее полок при взаимодействии с полуматрицами 12, которые совершают движение подобное закрыванию книги, опираясь на колодки 13 и выходя при этом из равновесного состояния. При дальнейшем рабочем ходе штампа происходит контакт ползунов-упоров 9 с заготовкой 14 с зажатием ее между рабочими поверхностями штампа, что обеспечивает фиксацию момента окончания процесса гибки в штампе.

При обратном движении верхней опоры полуматрицы с находящейся на их рабочей поверхности изогнутой заготовкой занимают горизонтальное равновесное положение и заготовка удаляется.