устройство для штамповки эластичной средой

Формула изобретения

Устройство для штамповки эластичной средой, содержащее эластичную матрицу, эластичную опору, установленную на подштамповой плите, и пуансон с выполненной в нижней его части полостью под эластичную опору, отличающееся тем, что объем полости в пуансоне под опору превышает объем эластичной опоры, при этом высота эластичной опоры по крайней мере в 3 раза больше глубины полости пуансона.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обработке металлов давлением, конкретнее к листовой штамповке, и может быть использовано для получения деталей из тонколистовых материалов.

Известны устройства для изготовления деталей гибкой формовкой, состоящие из жесткого формoблока (пуансона) и эластичной, жидкостной или газовой матрицы [1]

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для штамповки, состоящее из жесткого формoблока (пуансона), эластичной матрицы и эластичной опоры [2] В процессе формообразования давление на листовую заготовку, расположенную на формoблоке, периферийная часть которого неподвижна и образует нижний зажим заготовки, а центральная часть установлена на эластичной опоре, передается через эластичную матрицу, находящуюся в контейнере, эластичную опору и подштамповую плиту. При этом можно получить детали с минимальным радиусом сопряжения стенки и бортов, равным для алюминиевых сплавов двум-трем толщинам материала, но только с утонением материала в зоне сопряжения.

Известное устройство имеет следующие недостатки: недостаточная точность изготовления детали вследствие пружинения борта; невысокая прочность из-за уплотнения материала в зоне изгиба; малая жесткость как следствие большого радиуса сопряжения стенки и бортов; высокая вероятность появления трещин при гибке на радиусы менее трех толщин материала.

Задача изобретения разработать устройство, которое позволит повысить качество деталей из листовых заготовок, а именно, получить детали с минимальными радиусами сопряжения бортов со стенками и утолщением в зоне изгиба при значительном уменьшении и стабилизации углов пружинения.

Это достигается тем, что в устройстве для штамповки эластичной средой, содержащем эластичную матрицу, эластичную опору, установленную на подштамповой плите, и пуансон, который установлен на эластичную опору, согласно изобретению дополнительно в нижней части пуансона выполнена полость, объем которой превышает объем эластичной опоры, при этом высоты эластичной опоры по крайней мере в 3 раза больше глубины полости.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства на начальной стадии, в разрезе; на фиг. 2 и 3 в промежуточных стадиях; на фиг. 4 на конечной стадии гибки.

Предлагаемое устройство состоит из эластичной матрицы 1, помещенной в контейнер 2, жесткого пуансона 3, в нижней части которого выполнена полость. Объем этой полости превышает объем эластичной опоры 4, высота которой по крайней мере в 3 раза больше глубины полости. Эластичная опора установлена на подштамповую плиту 5. Пуансон установлен на эластичную опору и снабжен штифтами 6 для фиксации заготовки.

Устройство работает следующим образом.

Заготовку устанавливают на пуансон 3 по фиксирующим штифтам 6. Затем производят штамповку с помощью эластичной матрицы 1. При этом заготовка начинает изгибаться по форме пуансона, эластичная опора 4 осаживается. По мере осадки эластичной опоры зазор, образовавшийся между торцом заготовки и подштамповой плитой 5, исчезает (фиг.2). При дальнейшем наращивании усилия опора продолжает осаживаться, и в местах изгиба образуется волна избыточного материала (фиг.3). Под действием радиальных сил волна обжимается, происходит утолщение в зоне сопротивления. В конце рабочего хода пресса пуансон упирается краями нижней поверхности о подштамповую плиту, а эластичный материал опоры находится при этом в полости между подштамповой плитой и пуансоном. В случае если высота эластичной опоры будет менее чем в 3 раза превышать глубину полости, то утолщения в зоне сопряжения не будет из-за того, что волна избыточного материала не успеет образоваться за время осадки эластичной опоры. Если объем эластичной опоры будет превышать объем полости, то материал этой опоры начнет выползать за пределы пуансона и отогнет края заготовки.

Использование полости в нижней части пуансона в предлагаемом устройстве позволяет получить детали со значительно меньшими радиусами сопряжения стенки и бортов, чем в устройстве, взятом за прототип. При этом происходит стабилизация и уменьшение пружинения бортов, что повышает точность штампуемых деталей.

Кроме того, при штамповке в предлагаемом устройстве значительно увеличивается толщина материала в зоне изгиба, что повышает их прочность, жесткость и надежность и позволяет использовать данное устройство для изготовления деталей из более тонких листовых материалов с сохранением эксплуатационных свойств.