RU2019341C1

RU2019341C1 - Drop forcing apparatus

Info

Publication number: RU2019341C1
Authority: RU
Inventors: Александр Григорьевич Кошевой; Евгений Александрович Ивлев
Original assignee: Александр Григорьевич Кошевой; Евгений Александрович Ивлев
Priority date: 1991-12-10
Filing date: 1991-12-10
Publication date: 1994-09-15

Abstract

FIELD: production of parts from sheet blanks. SUBSTANCE: apparatus has a base, supporting a female die, being adjacent with a chamber, including a drive unit for vertical motion of the female die. An elastic membrane is arranged in a cavity of the chamber, the membrane is secured along its perimeter by a pressure ring. The chamber is connected with a pulse-load source. The membrane is mounted before- hand along an inner surface of the chamber in such a way, that to provide an acceleration zone upon it motion due to an action of the pulse load. A depth of the female die is no more, than the depth of the chamber, provided by a unit for evacuating it. EFFECT: enhanced structure. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением импульсными методами и может быть использовано для получения деталей из листовых заготовок. The invention relates to the processing of metals by pressure pulsed methods and can be used to obtain parts from sheet blanks.

Известно устройство для ударной штамповки, содержащее основание, на котором смонтирована матрица, источник импульсного нагружения и расположенная между ними и закрепленная по периметру эластичная мембрана. A device for impact punching is known, containing a base on which a matrix is mounted, a source of pulsed loading and an elastic membrane located between them and fixed around the perimeter.

Штамповка деталей в данном известном устройстве осуществляется продуктами взрыва газовой смеси. Устройство обладает малым КПД, поскольку последний определяется степенью расширения продуктов взрыва, которая в свою очередь зависит от проштамповки заготовки. Stamping of parts in this known device is carried out by the explosion of a gas mixture. The device has a low efficiency, since the latter is determined by the degree of expansion of the explosion products, which in turn depends on the stamping of the workpiece.

Энергия продуктов взрыва используется не полностью. Кроме того, давление, действующее на заготовку, определяется в данном случае только давлением продуктов взрыва. При штамповке мембрана прижимается к поверхности заготовки и в конце процесса формообразования находится в деформированном состоянии, что приводит к повышенным нагрузкам, воспринимаемым мембраной, и в конечном счете, к снижению ее стойкости. Кроме того, в деформируемом состоянии мембрана испытывает растягивающие напряжения, что ухудшает процесс энергопередачи и приводит к уменьшению КПД, особенно при штамповке деталей с мелким рельефом. The energy of the explosion products is not fully utilized. In addition, the pressure acting on the workpiece is determined in this case only by the pressure of the explosion products. During stamping, the membrane is pressed against the surface of the workpiece and at the end of the forming process is in a deformed state, which leads to increased loads perceived by the membrane, and ultimately, to a decrease in its resistance. In addition, in the deformable state, the membrane experiences tensile stresses, which worsens the energy transfer process and leads to a decrease in efficiency, especially when stamping parts with a small relief.

Предлагаемое устройство позволяет повысить эффективность штамповки за счет увеличения КПД. The proposed device can improve the efficiency of stamping by increasing efficiency.

Поставленная задача решается тем, что известное устройство для ударной штамповки, содержащее основание, на котором смонтированы матрица, источник импульсного нагружения и расположенная между ними и закрепленная по периметру эластичная мембрана, снабжено камерой, сообщенной с источником импульсного нагружения, смонтированной между последним и матрицей и выполненной открытой со стороны последней, а эластичная мембрана установлена в контакте своей поверхностью с внутренней поверхностью камеры. Кроме того, матрица выполнена глубиной, не превышающей глубину камеры. Устройство также снабжено посредством вакуумирования полости камеры. The problem is solved in that the known device for impact stamping, containing a base on which a matrix is mounted, a pulse loading source and an elastic membrane located between them and fixed around the perimeter, is equipped with a camera in communication with a pulse loading source mounted between the last and the matrix and made open from the side of the latter, and the elastic membrane is installed in contact with its surface with the inner surface of the chamber. In addition, the matrix is made with a depth not exceeding the depth of the chamber. The device is also provided by evacuating the chamber cavity.

В данном устройстве мембрана предварительно сформована по внутренней поверхности камеры. Этим достигается передача запасенной энергии импульсного источника мембране на разгонном участке между исходным положением мембраны и поверхностью недеформированной заготовки, то есть мембрана приобретает кинетическую энергию тем большую, чем больше разгонный участок. Располагаемая технологическая энергия устройства будет определяться не величиной проштамповки детали, а конструктивными параметрами устройства, в частности, величиной разгонного участка мембраны. Так как полный рабочий ход мембраны не превышает удвоенной величины максимального прогиба мембраны в исходном положении, то в течение процесса деформирования мембрана не будет испытывать растягивающих напряжений. Это исключает дополнительные потери энергии, и повышая тем самым КПД устройства. Кроме того, это обстоятельство положительно сказывается на условиях работы мембраны, что повышает стойкость последней. In this device, the membrane is preformed on the inner surface of the chamber. This achieves the transfer of the stored energy of the pulsed source to the membrane at the acceleration section between the initial position of the membrane and the surface of the undeformed workpiece, that is, the membrane acquires kinetic energy the greater, the larger the acceleration section. The available technological energy of the device will be determined not by the amount of stamping of the part, but by the design parameters of the device, in particular, the size of the accelerated portion of the membrane. Since the full working stroke of the membrane does not exceed twice the maximum deflection of the membrane in the initial position, the membrane will not experience tensile stresses during the deformation process. This eliminates additional energy loss, and thereby increasing the efficiency of the device. In addition, this fact has a positive effect on the operating conditions of the membrane, which increases the resistance of the latter.

На чертеже изображено устройство для ударной штамповки, продольный разрез. The drawing shows a device for impact stamping, a longitudinal section.

Устройство для ударной штамповки содержит основание 1, на котором размещена матрица 2 с заготовкой 3. К основанию 1 примыкает камера 4 с приводом ее вертикального перемещения (условно не показан). В полости А камеры 4 находится эластичная мембрана 5, укрепленная по периметру прижимным кольцом 6. На камере 4 с помощью гайки 7 укреплен ресивер 8. В верхней части ресивера 8 находится крышка 9, имеющая внутреннюю полость, в которой с возможностью осевого перемещения расположен поршень 10 со штоком, проходящим через уплотненное отверстие в полость ресивера 8. На свободном конце штока укреплен клапан 11, перекрывающий отверстие, сообщающее полость ресивера 8 с полостью А. Полость ресивера 8 имеет возможность сообщения с источником сжатого воздуха, а под - и надпоршневые полости в крышке 9 - с управляющей магистралью сжатого воздуха. Полость А имеет возможность соединения с вакуумной магистралью. Матрица 2 выполнена глубиной, не превышающей глубину камеры. The device for impact stamping contains a base 1, on which a matrix 2 with a workpiece 3 is placed. A chamber 4 with a drive for its vertical movement (not shown conventionally) is adjacent to the base 1. In the cavity A of chamber 4 there is an elastic membrane 5 fixed along the perimeter by a clamping ring 6. On the chamber 4, with the help of a nut 7, a receiver 8 is mounted. In the upper part of the receiver 8 there is a lid 9 having an internal cavity in which the piston 10 is axially displaced with a rod passing through a sealed hole into the cavity of the receiver 8. At the free end of the rod, a valve 11 is mounted that overlaps the hole communicating the cavity of the receiver 8 with the cavity A. The cavity of the receiver 8 is able to communicate with a source of compressed air And under - and nadporshnevogo cavity cover 9 - control line with compressed air. Cavity A has the ability to connect to a vacuum line. Matrix 2 is made with a depth not exceeding the depth of the chamber.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

В исходном положении полость А сообщается с вакуумной магистралью. Под действием разрежения мембрана 5 прижимается к внутренней поверхности камеры 4, при этом обеспечивается максимальный прогиб П мембраны 5. В надпоршневую полость крышки 9 из управляющей магистрали подается сжатый воздух, под действием которого поршень 10 перемещается вниз и клапан 11 герметизирует полость ресивера 8. В последнюю подается сжатый воздух. После достижения заданного давления воздуха в ресивере 8 устройство готово к рабочем циклу. При его осуществлении одновременно перекрывается сообщение камеры 4 с вакуумной магистралью, подается сжатый воздух из управляющей магистрали в подпоршневую полость крышки 9, а надпоршневая полость последней сообщается с атмосферой. При этом поршень 10 с клапаном 11, перемещаясь вверх, открывает отверстие, сообщающее полость ресивера 8 и полость А. Сжатый воздух в ресивере 8, расширяясь, разгоняет мембрану 5, которая, взаимодействуя с заготовкой 3, формирует ее по матрице 2, проходя рабочий ход Р (причем Р ≅ 2П). После окончания процесса деформирования камера 4 перемещается вверх относительно основания 3, открывая доступ к матрице 2 с отштампованной деталью. После замены детали новой заготовки и опускания камеры 4 в исходное положение рабочий цикл устройства повторяется. In the initial position, the cavity And communicates with the vacuum line. Under the action of rarefaction, the membrane 5 is pressed against the inner surface of the chamber 4, while the maximum deflection P of the membrane 5 is provided. Compressed air is supplied to the supra-piston cavity of the cover 9 from the control line, under the action of which the piston 10 moves downward and the valve 11 seals the cavity of the receiver 8. Last compressed air is supplied. After reaching the specified air pressure in the receiver 8, the device is ready for a duty cycle. When it is implemented, the communication of the chamber 4 with the vacuum line is simultaneously blocked, compressed air is supplied from the control line to the under-piston cavity of the cover 9, and the supra-piston cavity of the latter communicates with the atmosphere. In this case, the piston 10 with the valve 11, moving up, opens a hole communicating the cavity of the receiver 8 and the cavity A. The compressed air in the receiver 8, expanding, accelerates the membrane 5, which, interacting with the workpiece 3, forms it along the matrix 2, passing the working stroke P (and P Р 2P). After the deformation process, the camera 4 moves upward relative to the base 3, allowing access to the matrix 2 with a stamped part. After replacing the parts of the new workpiece and lowering the chamber 4 to its original position, the working cycle of the device is repeated.

Claims

1. DEVICE FOR IMPACT stamping, containing a base on which the matrix is mounted, a pulse loading source and an elastic membrane located between them and fixed around the perimeter, characterized in that it is provided with a camera in communication with the pulse loading source mounted between it and the matrix and made open from the side of the latter, and the elastic membrane is installed in contact with its surface with the inner surface of the chamber.

2. The device according to claim 1, characterized in that the matrix is made with a depth not exceeding the depth of the camera.

3. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with a means of evacuation of the chamber cavity.