способ вытяжки с растяжением

Формула изобретения

Способ вытяжки с растяжением кузовных деталей, при котором периферийную часть заготовки прижимают с одновременной формовкой на ней элемента торможения и воздействуют на центральную часть заготовки усилием деформирования, отличающийся тем, что элемент торможения формуют в виде равнобедренной трапеции, а торможение фланца осуществляют на боковых сторонах трапеции с зазором между матрицей и прижимом, равным толщине заготовки с учетом положительного допуска на толщину листа, и меньшем основании трапеции с зазором между матрицей и прижимом, равным 2,0 2,3 толщины заготовки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к листовой штамповке и может быть использовано для вытяжки с растяжением различных деталей из листовых материалов. Преимущественная область его применения формообразование кузовных деталей автомобилей, сельхозмашин и другой бытовой техники.

Известен способ вытяжки с торможением фланца заготовки при помощи перетяжных ребер радиусной формы [1]

Недостатком известного способа является недостаточная степень торможения, в результате чего фланец заготовки проскальзывает в проем матрицы, что не обеспечивает растяжения центральной части детали и вызывает перерасход металла.

Известен способ вытяжки деталей с торможением фланца путем внедрения в заготовку ребра и волочением фланца заготовки между этим ребром и матрицей с гладким прижимом. Профиль ребра может быть выполнен в виде трапеции [2]

Недостатком известного способа является ограниченная область его применения только для достаточно простых мелких деталей, так как при крупносерийном производстве сложных кузовных деталей невозможно выдержать при эксплуатации высоту ребра, равную 0,2-0,35 толщины заготовки, а при волочении фланца заготовки между прижимом с ребром и матрицей с плоским прижимом не обеспечивается стойкость штампа из-за износа ребра и прижимной поверхности матрицы.

Известен способ вытяжки с растяжением, при котором периферийную часть заготовки прижимают с одновременной формовкой на ней рифта в виде равностороннего треугольника, высотой равной 5-7 толщин заготовки, и воздействуют на центральную часть усилием деформирования [3]

Недостатком известного способа является низкая стойкость рифтов треугольной формы. Вершина рифта при эксплуатации изнашивается, после чего не обеспечивается надежное жесткое защемление заготовки. Низкая стойкость рифтов треугольной формы приводит к необходимости установки в штампе нескольких рядов таких рифтов, что приводит к увеличению ширины и массы технологического припуска, идущего в отход, и как следствие к увеличению нормы расхода листового проката.

Цель изобретения повышение стоимости штампа за счет уменьшения износа элементов торможения и экономия листового проката.

Указанная цель достигается тем, что элемент торможения формуют в виде равнобедренной трапеции, а торможение фланца осуществляют на боковых сторонах трапеции с зазором между матрицей и прижимом, равным толщине заготовки с учетом положительного допуска на толщину листа, а на меньшем основании трапеции с зазором между матрицей и прижимом, равным 2,0-2,3 толщины заготовки.

Сущность изобретения поясняется тем, что способ вытяжки с растяжением кузовных деталей, включающий прижим периферийной части заготовки с одновременной формовкой на ней элемента торможения и воздействие на центральную часть заготовки усилием деформирования, согласно изобретению элемент торможения формуют в виде равнобедренной трапеции, а торможение фланца осуществляют на боковых сторонах трапеции с зазором между матрицей и прижимом, равным толщине заготовки с учетом положительного допуска на толщину листа, и на меньшем основании трапеции с зазором между матрицей и прижимом, равным 2,0-2,3 толщин заготовки.

Такой способ вытяжки с растяжением учитывает то, что стойкость элементов торможения увеличивается и снижается норма расхода материала за счет уменьшения ширины и массы технологического припуска, идущего в отход.

На фиг. 1 изображен осевой продольный разрез штампа для осуществления способа на прессе простого действия в момент прижима фланца заготовки; на фиг. 2 в момент окончания формообразования; на фиг. 3 узел I на фиг. 2.

Штамп содержит пуансон 1, установленный на нижней плите 2, матрицу 3 с выступами для формования элементов торможения, вставку матрицы 4, прижим 5 с соответствующими углублениями под выступы матрицы, маркетные толкатели 6.

Способ осуществляется следующим образом.

На поверхность прижима 5 и вершину пуансона 1 загружают листовую заготовку 7. При ходе ползуна пресса 1 на чертежах (не показано) матрица 3 опускается и осуществляется прижим фланца заготовки 7 с одновременной формовкой выступами матрицы элементов торможения в виде равнобедренной трапеции. После этого на центральную часть заготовки воздействуют усилием деформирования. Во время опускания прижима 5 при противодействии усилия маркетной подушки пресса (на чертежах не показана) посредством маркетных толкателей 6 происходит обтяжка заготовки по пуансону с торможением фланца при помощи элементов торможения.

Торможение фланца заготовки осуществляется на боковых сторонах равнобедренной трапеции с зазором между матрицей 3 и прижимом 5, равным толщине заготовки t с учетом положительного допуска на толщину листа, и на меньшей стороне трапеции с зазором h, равным (2,0-2,3)t. Поверхность прижима выполнена относительно матрицы также с зазором h, равным (2,0-2,3)t, где t толщина листовой заготовки.

При дальнейшем ходе ползуна пресса происходит окончательная формовка элементов детали 8 при смыкании рабочих частей вставки матрицы 4 и пуансона 1.

Благодаря отформованным на периферийной части заготовки элементам торможения в виде равнобедренной трапеции, а также зазору между прижимными поверхностями, усилие торможения концентрируется на боковых стенках трапеции, в результате чего заготовка в процессе формообразования подвергается интенсивному растяжению без проскальзывания фланца в проем матрицы.

Надежность жесткого зажима заготовки повышается с увеличением усилия маркетной подушки пресса и высоты трапеции элемента торможения. Стойкость жесткого зажима заготовки повышается с увеличением длины меньшего основания трапеции, при уменьшении этого размера элемент торможения будет приближаться к треугольной форме, что приведет к быстрому износу штампа в процессе эксплуатации.

Экспериментально установлено, что при штамповке деталей с толщиной t= (0,7-1,0) мм целесообразно задавать угол трапеции, равный 60^о, При этом обеспечивается достаточная стойкость штампа и надежный жесткий зажим заготовки.

Основные параметры элемента торможения, такие как высота трапеции, длина основания, радиуса сопряжения устанавливаются расчетом и уточняются при наладке штампа для каждой детали.

Таким образом данный способ обеспечивает повышение стойкости штампа за счет уменьшения износа элементов торможения и экономию листового проката за счет сокращения технологических припусков, идущих в отход. Также сокращаются расходы при изготовлении и эксплуатации штампа, так как исчезает необходимость в точной подгонке прижимных поверхностей матрицы и прижима, выполненных с зазором, равным 0-2,3 толщины заготовки.

Аналогично реализуется способ вытяжки с растяжением с использованием элементов торможения в виде равнобедренной трапеции на прессе двойного действия.