устройство для штамповки эластичной средой

Формула изобретения

1. Устройство для штамповки эластичной средой, содержащее эластичную матрицу и гибочную оправку, расположенную на эластичной подкладке, отличающееся тем, что на эластичной подкладке размещена опорная шайба.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ширина опорной шайбы не менее высоты гибочной оправки, а толщина эластичной подкладки не превышает половину высоты гибочной оправки.

Описание изобретения к патенту

Устройство для штамповки эластичной средой относится к области обработки металлов давлением, в частности к листовой штамповке, и может быть использовано для получения деталей из тонколистовых материалов.

Известно устройство для изготовления деталей гибкой - формовкой, состоящее из жесткого формблока (пуансона) и эластичной, жидкостной или газовой матрицы [Исаченков Е.И. "Штамповка резиной и жидкостью", М.: Машиностроение, 1967, с. 36 - 39]

К недостаткам этих устройств относится низкое качество изготовляемых деталей, а также их низкая прочность, ресурс, жесткость, вследствие утонения деталей в зоне радиуса гиба. При этих методах изготовления углы пружинения деталей превосходят допустимые, и как следствие требуются большие доводочные работы.

Наиболее близким к предполагаемому техническому решению является устройство для штамповки, состоящее из жесткого формблока (пуансона), эластичной матрицы и эластичной опоры (подкладки) [РФ N 2089312, B 21 D 22/10, 1997].

В процессе формообразования давление на листовую заготовку, расположенную на формблоке, передается через эластичную матрицу, находящуюся в контейнере, эластичную опору и подштамповую плиту. В нижней части пуансона выполнена полость, объем которой превышает объем эластичной опоры, при этом высота эластичной опоры по крайней мере в 3 раза больше глубины полости.

Недостаток известного устройства связан с низким качеством изготовления деталей. Объем эластичной опоры будет превышать объем полости и материал начнет выползать за пределы пуансона и отожмет края заготовки. Необходимость точного расчета объема полости приводит к удорожанию изготовления пуансона.

Поставлена задача разработать устройство, которое позволит повысить качество деталей из листовых заготовок, а именно, получать с меньшими затратами детали с минимальными радиусами сопряжения бортов со стенками и утолщением в зоне радиуса гиба при значительном уменьшении и стабилизации углов пружинения.

Это достигается тем, что в устройство для штамповки эластичной средой, содержащее эластичную матрицу и гибочную оправку, расположенную на эластичной подкладке, согласно изобретению, на эластичной подкладке размещена опорная шайба, ширина которой не менее высоты гибочной оправки, а толщина эластичной подкладки не превышает половину высоты гибочной оправки.

Сущность предполагаемого технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид устройства в разрезе на начальной стадии; на фиг. 2 - в промежуточных стадиях, на фиг. 3 - на конечной стадии гибки.

Предлагаемое устройство состоит из эластичной матрицы 1, помещенной в контейнере 2, жесткой гибочной оправки 3, эластичной подкладки 4, расположенной на подштамповой плите 5, и опорной шайбы 6. Гибочная оправка установлена на эластичную подкладку 4 и снабжена штифтами 7 для фиксации заготовки 8. Опорная шайба расположена на эластичной подкладке и выполнена по скользящей посадке с гибочной оправкой 3. Эластичная подкладка 4, изготовленная, например, из вакуумной резины, имеет размеры, равные размерам подштамповой плиты 5, а ее высота h равна половине высоты гибочной оправки. Опорная шайба 6, предотвращающая повреждения эластичной подкладки 4, имеет ширину, равную высоте гибочной оправки H.

Устройство работает следующим образом. Заготовку устанавливают на гибочную оправку 3 по фиксирующим штифтам 7. Затем производят штамповку с помощью эластичной матрицы 1. При этом заготовка начинает изгибаться по форме гибочной оправки, эластичная подкладка выдавливается гибочной оправкой и опорная шайба приподнимается. По мере выдавливания эластичной опоры зазор, образовавшийся между торцом заготовки и опорной шайбой 5, исчезает (фиг. 2, слева). При дальнейшем наращивания усилия опорная шайба продолжает приподниматься, вследствие выдавливания эластичной опоры, и в местах изгиба образуется волна избыточного материала (фиг. 2, справа). Под действием радиальных сил волна обжимается и происходит утолщение в зоне сопряжения. При этом, если ширина опорной шайбы будет менее высоты гибочной оправки H, то она не создаст достаточного усилия на торец борта из-за своей малой площади, воспринимающей давление эластичной подкладки. Если толщина эластичной подкладки h будет превышать половину высоты гибочной оправки, тогда опорная шайба преждевременно поднимется и будет мешать изгибу борта.

Использование эластичной подкладки под гибочной оправкой позволяет повысить качество изготовления деталей, уменьшить подготовительные расчеты и время изготовления гибочной оправки, а также получать более стабильные результаты, чем в устройстве, взятом за прототип.