штамп для вытяжки кузовных деталей сложной формы

Формула изобретения

Штамп для вытяжки кузовных деталей сложной формы, содержащий пуансон, матрицу с перетяжным порогом и перетяжными ребрами и прижим с перетяжными ребрами, отличающийся тем, что первое перетяжное ребро на прижиме установлено между перетяжным порогом матрицы и первым перетяжным ребром матрицы, а следующие перетяжные ребра прижима установлены соответственно между перетяжными ребрами матрицы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к холодной листовой штамповке и может быть использовано для вытяжки различных деталей из листовых материалов, преимущественно для штамповки кузовных деталей сложной формы автомобилей, автобусов, сельхозтехники, бытовой техники.

Известен вытяжной штамп, содержащий пуансон, матрицу с перетяжными порогами и прижим с углублениями под перетяжные пороги (Романовский В.П., Справочник по холодной штамповке. - Ленинград, изд. “Машиностроение”, 1971 г., с.230, 231, рис. 190). При вытяжке неглубоких деталей несложной формы применение перетяжных порогов обеспечивает хорошее торможение фланца заготовки с минимальными технологическими припусками. Это позволяет получить лучшее растяжение металла и экономию листового проката по сравнению с использованием перетяжных ребер или плоского прижима.

Недостатком известного вытяжного штампа с использованием перетяжных порогов является недостаточная степень торможения при вытяжке деталей сложной формы и большой глубины, а также невозможность дифференцированного торможения фланца заготовки в процессе вытяжки.

Известен штамп для вытяжки кузовных деталей, содержащий пунсон, матрицу с перетяжным порогом и перетяжным ребром, размещенным непосредственно за перетяжным порогом и прижим с соответствующими углублениями под перетяжные пороги и ребро (патент РФ №2047407, В 21 D 22/02, 1995 г.). Такое решение позволяет добиться экономии металла и интенсивного торможения фланца заготовки при вытяжке.

Недостатком известного вытяжного штампа является ограниченная область применения для деталей достаточно простой формы, где не требуется чередующийся знакопеременный изгиб фланца заготовки.

Известен штамп для вытяжки кузовных деталей сложной формы, принятый в качестве прототипа, содержащий пуансон, матрицу с перетяжным порогом и перетяжными ребрами и прижим с перетяжными ребрами, (Г.Д.Скворцов, Основы конструирования штампов для холодной листовой штамповки. - Москва, изд. “Машиностроение”, 1972 г., с.265-267).

Недостатком прототипа является перерасход металла из-за увеличенных размеров листовой заготовки. Это обусловлено тем, что первое перетяжное ребро расположено на значительном расстоянии от проема матрицы, исходя из условий прочности матрицы и прижима. Если же в вытяжном штампе отсутствует перетяжное ребро за перетяжным порогом или первым рядом ребер, то в процессе вытяжки будет отсутствовать чередующийся знакопеременный изгиб элементов фланца заготовки. Из-за этого при вытяжке деталей достаточно сложной формы и большой глубины в заготовке возникают остаточные напряжения, что приводит к искажению формы детали после снятия нагрузки или после обрезки вытяжного перехода, соответственно снижается качество и точность кузовных деталей.

Задачами изобретения является повышение качества штампуемых деталей, а также экономия листового проката.

Поставленные задачи решаются за счет того, что в вытяжном штампе за перетяжным порогом матрицы устанавливают несколько рядов перетяжных ребер, первое перетяжное ребро на прижиме установлено между перетяжным порогом матрицы и первым перетяжным ребром матрицы, а следующие перетяжные ребра прижима установлены соответственно между перетяжными ребрами матрицы. Перетяжные ребра установлены таким образом, что после изгиба каждого элемента фланца в одном направлении осуществляют посредством перетяжного ребра спрямление фланца и изгиб в противоположном направлении. Также конструктивное выполнение позволяет улучшить качество штампуемых деталей за счет интенсивного чередующегося знакопеременного изгиба элементов фланца заготовки в процессе вытяжки, а также получить экономию листового проката за счет уменьшения размеров заготовки при вытяжке кузовных деталей сложной формы.

Сущность изобретения характеризуется фиг.1 и 2. На фиг.1 показан разрез штампа для вытяжки кузовных деталей с перетяжным порогом и перетяжными ребрами, а на фиг.2 изображен разрез штампа в зоне элементов торможения. Штамп для вытяжки кузовных деталей сложной формы (фиг.2) содержит пуансон 1, матрицу 2 с перетяжным порогом 3 в виде выступа у вытяжной кромки матрицы и перетяжными ребрами 4 и прижим 5 с перетяжными ребрами 6.

На прессе двойного действия штамп работает следующим образом. Листовая заготовка загружается на прижимную поверхность матрицы 2. При ходе наружного ползуна пресса вниз переферийная часть заготовки деформируется перетяжным порогом 3 и перетяжными ребрами 4 и 6. В нижней мертвой точке наружного ползуна пресса перетяжной порог 3 и перетяжные ребра 4 и 6 образуют лабиринт, в котором изгибается фланец заготовки. Затем при ходе внутреннего ползуна пресса вниз центральная часть заготовки деформируется под действием пуансона 1.

В процессе вытяжки переферийная часть заготовки тормозится за счет протягивания через лабиринт, в котором изгибается фланец заготовки. Затем при ходе внутреннего ползуна пресса вниз центральная часть заготовки деформируется под действием пуансона 1.

В процессе вытяжки переферийная часть заготовки тормозится за счет протягивания через лабиринт, образованный перетяжным порогом 3 и несколькими рядами перетяжных ребер 4 и 6 путем его чередующегося знакопеременного изгиба и спрямления. Для этого первое перетяжное ребро 6 на прижиме 5 установлено между перетяжным порогом 3 матрицы 2 и перетяжным ребром 4 матрицы 3, а следующие перетяжные ребра 6 прижима 5 установлены соответственно между перетяжными ребрами 4 матрицы 2.

Проведенные авторами теоретические и экспериментальные исследования показали, что величина остаточных напряжений и соответственно пружинение штампованных деталей имеют минимальную величину в том случае, если фланец заготовки тормозят посредством чередующегося знакопеременного изгиба при перемещении заготовки через перетяжной порог и один или несколько рядов перетяжных ребер, установленных за перетяжным порогом попеременно на прижиме и матрице.

За счет снижения величины остаточных напряжений металла и соответственно пружинения штампованных деталей повышается качество точности кузовных деталей. А за счет применения перетяжного порога в сочетании с перетяжными ребрами, по сравнению с применением нескольких рядов одних перетяжных ребер, уменьшаются размеры заготовки и достигается значительная экономия листового проката.