RU2055671C1 - Die for angular bending of sheet billets - Google Patents

Abstract

FIELD: plastic metal working. SUBSTANCE: die includes upper and lower parts with supports. Package of working plates mounted for adjustment translation and registration relative to each other is set in groove of upper part. Support of upper part has two cantilever beams symmetric with reference to its vertical axis and perpendicular to this axis. Beams have longitudinal grooves which house sliders-rests carrying working members. Sliders-rests are set for adjustment translation in grooves of beam and registration with regard to beam. Lower part of die is manufactured in the form of two semi-dies coupled by joints and two supports in the form of blocks with bearing platforms placed in symmetry with respect to axis of joint. Minimal distance between axes of sliders is bigger than that between centers of bearing platforms. EFFECT: enhanced bending efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к оснастке для гибки листовых заготовок. The invention relates to the processing of metals by pressure, in particular to equipment for bending sheet blanks.

Известно использование в штампе пуансона для гибки листовых заготовок совместно с полуматрицами, обеспечивающее возможность получения заготовок с различными углами и радиусами гиба. Пуансон содержит шарнирно соединенные пакеты пластин с рабочими кромками различного pадиуса кривизны в месте соединения, которые собраны в четырехзвенник, а также фиксаторы и подвески, установленные на диаметрально противоположных шарнирах четырехзвенника [1]
Основным недостатком указанного пуансона является сложность конструкции из-за большого количества деталей, шарнирных и других соединений и, следовательно, низкая надежность и быстрый износ особенно в тяжелых условиях работы, например, при гибке толстых листов в горячем состоянии при наличии окалины и температурных воздействий. Кроме того, он характеризуется высокой трудоемкостью в перенастройке на другой размер радиуса гиба, величина которого может изменяться только дискретно, а количество величин радиусов ограничено наличием пластин для сборки пакетов.It is known to use a punch in a stamp for bending sheet blanks together with half-matrices, which makes it possible to obtain blanks with different angles and bending radii. The punch contains articulated packages of plates with working edges of different radius of curvature at the junction, which are assembled in a four-link, as well as clamps and pendants mounted on diametrically opposite joints of the four-link [1]
The main disadvantage of this punch is the design complexity due to the large number of parts, articulated and other joints and, therefore, low reliability and rapid wear, especially in difficult operating conditions, for example, when bending thick sheets in the hot state in the presence of scale and temperature effects. In addition, it is characterized by high laboriousness in reconfiguring to a different bend radius size, the value of which can only be changed discretely, and the number of radius values is limited by the presence of plates for assembling packages.

Известен также штамп с пуансоном обычного типа, расположенным сверху и с шарнирной матрицей для одноугловой гибки, схема и конструкция которого представлены в [2] Матрица состоит из двух шарнирно соединенных полуматриц, наружные свободные стороны которых опираются на колодки. Полуматрицы удерживаются в верхнем горизонтальном положении толкателями, работающими от нижнего буфера. A stamp with a conventional type punch located on top and with a hinge matrix for single-angle bending is also known, the scheme and design of which is presented in [2]. The matrix consists of two pivotally connected semi-matrices, the outer free sides of which are supported by pads. Half-matrixes are held in the upper horizontal position by pushers working from the lower buffer.

Недостатком данного штампа является усложненность конструкции матрицы нижним буферным устройством и толкателями. Кроме того, надежная работа этих элементов затрудняется в случае, например, гибки горячих заготовок в результате температурных влияний и возможного засорения окалиной. The disadvantage of this stamp is the complexity of the design of the matrix lower buffer device and pushers. In addition, the reliable operation of these elements is hindered in the case of, for example, bending of hot billets as a result of temperature influences and possible clogging of scale.

Наиболее близким из известных решений по верхней части штампа является универсальный гибочный штамп для гибки листовых заготовок, содержащий установленные в опорах пакеты рабочих пластин, смонтированных с возможностью настроечного перемещения и фиксации одна относительно другой посредством гаек и шпилек, связанных с опорами [3] Каждый пакет выполнен в виде последовательно установленных цельных пластин и пластин с пазом, открытым со стороны нерабочего торца, снабженных размещенными в их пазах опорными элементами толщиной, равной толщине рабочей пластины. The closest known solutions for the upper part of the stamp is a universal bending stamp for bending sheet blanks, containing installed in the supports packages of working plates mounted with the possibility of tuning movement and fixing one relative to the other by means of nuts and studs associated with the supports [3] Each package is made in the form of sequentially installed solid plates and plates with a groove open from the side of the non-working end, equipped with supporting elements placed in their grooves with a thickness equal to the thickness not a working plate.

Универсальность рассматриваемого штампа обуславливает его недостатки. Так, ширина пакетов рабочих пластин, а следовательно, и количество пластин определяются соответствующим размером заготовки. В случае одноугловой гибки толстых листовых заготовок с углом заданного радиуса кривизны и прямыми протяженными полками в горячем состоянии конструкция штампа представляется сложной и нерациональной, характеризующейся низким уровнем надежности, из-за большой толщины пакетов пластин и большого количества пластин и опорных элементов и способа фиксации путем сжатия пластин одна относительно другой. Большая толщина пакетов пластин приводит к повышенным усилиям гибки в заключительный момент гибки и повышенному нагреву элементов штампа из-за больших контактных площадей с горячей заготовкой. Кроме того, при одноугловой гибке указанных выше заготовок с прямыми полками отсутствует необходимость в наличии в пакетах пластин, контактирующих с заготовкой на ее участках прямых полок, так как в данном случае гибки плоской исходной заготовки прямые полки не профилируются, а остаются прямыми. The universality of the considered stamp determines its disadvantages. So, the width of the packages of the working plates, and therefore, the number of plates is determined by the corresponding size of the workpiece. In the case of single-angle bending of thick sheet blanks with an angle of a given radius of curvature and straight extended shelves in a hot state, the stamp design is complex and irrational, characterized by a low level of reliability, due to the large thickness of the plate packs and the large number of plates and supporting elements and the method of fixation by compression plates one relative to the other. The large thickness of the plate packs leads to increased bending forces at the final bending moment and increased heating of the stamp elements due to the large contact areas with the hot workpiece. In addition, with the single-angle bending of the above blanks with straight shelves, there is no need for packages of plates in contact with the blank on its sections of straight shelves, since in this case the flat initial blank is flexible, the straight shelves are not profiled, but remain straight.

Задача изобретения упрощение конструкции и повышение надежности работы штампа при одноугловой гибке толстых листовых заготовок с заданным углом заданного радиуса кривизны и прямыми протяженными полками в горячем состоянии. The objective of the invention is to simplify the design and increase the reliability of the stamp during single-angle bending of thick sheet blanks with a given angle of a given radius of curvature and straight extended shelves in a hot state.

Для этого в штампе, содержащем верхнюю опору с установленным в ее паз пакетом рабочих пластин, смонтированных с возможностью настроечного перемещения и фиксации относительно одна другой, а также нижнюю часть, состоящую из двух шарнирно соединенных полуматриц с наружными свободными сторонами, опирающимися на колодки, и удерживаемых в верхнем горизонтальном положении при верхнем положении верхней опоры, верхняя опора содержит части в виде соосных консольных балок, продольные оси которых перпендикулярны оси рабочего хода штампа, с основаниями на боковых поверхностях опоры, и снабжена деформирующими элементами в виде ползунов-упоров, размещенных на балках с возможностью настроечного перемещения вдоль продольных осей балок и фиксации на них, а масса и соотношение длин участков полуматриц, отстоящих по разные стороны от места контакта с колодками, выбраны из условия равновесия полуматриц в горизонтальном положении при наличии на их рабочей поверхности заготовки, при этом наименьшее расстояние между ползунами-упорами больше расстояния между колодками. To do this, in the stamp containing the upper support with a set of working plates installed in its groove, mounted with the possibility of tuning movement and fixing relative to one another, as well as the lower part, consisting of two articulated semi-matrices with external free sides resting on the pads, and held in the upper horizontal position with the upper position of the upper support, the upper support contains parts in the form of coaxial cantilever beams, the longitudinal axis of which is perpendicular to the axis of the stroke of the stamp, with the base on the lateral surfaces of the support, and is equipped with deforming elements in the form of stop sliders placed on the beams with the possibility of tuning movement along the longitudinal axes of the beams and fixing on them, and the mass and the ratio of the lengths of the sections of semi-matrices located on opposite sides from the place of contact with the blocks, selected from the equilibrium condition of the semi-matrices in a horizontal position when there is a workpiece on their working surface, while the smallest distance between the stop sliders is greater than the distance between the blocks.

На чертеже изображен штамп в рабочем положении. The drawing shows a stamp in the working position.

Штамп содержит верхнюю часть в виде верхней опоры 1, имеющей паз 2 и части 3 в виде соосных консольных балок, продольные оси которых перпендикулярны оси рабочего хода штампа, с основаниями, расположенными на боковых поверхностях опоры 1. В пазу 2 опоры 1 установлен пакет рабочих пластин 4, смонтированных с возможностью настроечного перемещения и фиксации одна относительно другой с помощью элементов крепления в виде клиньев 5 и 6 шпилек 7 и гаек 8, связанных с опорой 1. Выбор ширины пакета рабочих пластин 4 и количества пластин не зависит от соответствующего размера заготовки, подвергаемой гибке. На балках 3 опоры 1 установлены деформирующие элементы в виде ползунов-упоров 9 с шарнирными рабочими элементами 10 с возможностью настроечного перемещения вдоль продольных осей балок и фиксации их с помощью винтов 11. Нижняя часть штампа состоит из двух шарнирно соединенных полуматриц 12, свободные стороны которых опираются на колодки 13. Масса и соотношение длин участков полуматриц, состоящих по разные стороны от места контакта с колодками 13, выбраны из условия равновесия полуматриц в горизонтальном положении при наличии на их рабочей поверхности заготовки 14. Минимальное расстояние между ползунами-упорами 9 в данной конструкции выбрано больше расстояния между колодками 13. The stamp contains the upper part in the form of an upper support 1, having a groove 2 and part 3 in the form of coaxial cantilever beams, the longitudinal axes of which are perpendicular to the axis of the stroke of the stamp, with bases located on the side surfaces of the support 1. A package of working plates is installed in the groove 2 of the support 1 4 mounted with the possibility of tuning movement and fixing one relative to the other by means of fastening elements in the form of wedges 5 and 6 of studs 7 and nuts 8 connected to the support 1. The choice of the width of the package of working plates 4 and the number of plates does not depend on the corresponding the size of the workpiece to be bent. On the beams 3 of the support 1, deforming elements are installed in the form of slide holders 9 with pivoting working elements 10 with the possibility of tuning movement along the longitudinal axes of the beams and fixing them with screws 11. The lower part of the stamp consists of two pivotally connected half-matrixes 12, the free sides of which are supported on the pads 13. The mass and the ratio of the lengths of the sections of semi-matrices, consisting on opposite sides of the place of contact with the pads 13, are selected from the condition of equilibrium of the semi-matrices in a horizontal position if they have a working surface ited preform 14. The minimum distance between the sliders, stoppers 9 in this design is selected larger than the distance between the pads 13.

Штамп работает следующим образом. The stamp works as follows.

Осуществляют настройку штампа путем настройки пакета рабочих пластин 4 на требуемый радиус кривизны угла гиба и установки ползунов-упоров 9 на требуемый угол гиба с использованием шаблона и шкал углов, нанесенных на балках (не показаны) с последующей фиксацией указанных частей штампа соответствующими крепежными элементами 7, 8 и 11. Затем толстую листовую заготовку в нагретом состоянии до температуры деформации укладывают на полуматрицы, рабочая поверхность которых в исходном положении горизонтальна. The stamp is adjusted by adjusting the package of working plates 4 to the required radius of curvature of the bending angle and setting the slide stops 9 to the desired bending angle using the template and angle scales applied to the beams (not shown), followed by fixing the indicated parts of the stamp with the corresponding fasteners 7, 8 and 11. Then, a thick sheet stock in a heated state to a deformation temperature is laid on half-matrices, the working surface of which is horizontal in the initial position.

В начале рабочего хода штампа верхняя опора 1, опускаясь, производит изгиб заготовки 14 с одновременным формированием радиусной части и угловым перемещением ее полок при взаимодействии с полуматрицами 12, которые совершают движение подобное закрыванию книги, опираясь на колодки 13 и выходя при этом из равновесного состояния. При дальнейшем рабочем ходе штампа происходит контакт ползунов-упоров 9 с заготовкой 14 с зажатием ее между рабочими поверхностями штампа, что обеспечивает фиксацию момента окончания процесса гибки в штампе. At the beginning of the stroke of the stamp, the upper support 1, lowering, bends the workpiece 14 with the simultaneous formation of the radius part and the angular movement of its shelves when interacting with the semi-matrices 12, which make a movement similar to closing the book, relying on the pads 13 and leaving the equilibrium state. With the further working stroke of the stamp, the contact sliders 9 come into contact with the workpiece 14 with its clamping between the working surfaces of the stamp, which ensures fixation of the end of the bending process in the stamp.

При обратном движении верхней опоры полуматрицы с находящейся на их рабочей поверхности изогнутой заготовкой занимают горизонтальное равновесное положение и заготовка удаляется. During the reverse movement of the upper support, the half-matrix with the curved workpiece located on their working surface occupy a horizontal equilibrium position and the workpiece is removed.

Claims (1)

ШТАМП ДЛЯ УГЛОВОЙ ГИБКИ ЛИСТОВЫХ ЗАГОТОВОК, содержащий верхнюю и нижнюю части с опорами, установленный в пазу верхней части пакет рабочих пластин, смонтированных с возможностью настроечного перемещения и фиксации одна относительно другой, отличающийся тем, что опора верхней части снабжена двумя симметрично расположенными относительно ее вертикальной оси симметрии и жестко связанными с ее боковыми вертикальными поверхностями соосными консольными балками с продольными пазами, перпендикулярными вертикальной оси симметрии опоры, деформирующими элементами в виде ползунов-упоров, несущих рабочие элементы и размещенных на балках с возможностью настроечного перемещения вдоль продольных пазов балок и фиксации на них, нижняя часть выполнена в виде двух шарнирно соединенных полуматриц и двух симметрично расположенных относительно оси шарнира опор полуматриц в виде колодок с опорными рабочими площадками, расположение которых относительно полуматриц обеспечивает равновесное горизонтальное положение полуматриц при наличии на их рабочей поверхности заготовки, а минимальное расстояние между вертикальными осями ползунов-упоров верхней части штампа больше расстояния между серединами опорных рабочих площадок колодок нижней части. A STAMP FOR ANGULAR BENDING OF SHEET Billets, containing the upper and lower parts with supports, a package of working plates mounted in the groove of the upper part mounted with the possibility of tuning movement and fixing one relative to another, characterized in that the support of the upper part is equipped with two symmetrically arranged relative to its vertical axis symmetry and coaxial cantilever beams rigidly connected with its lateral vertical surfaces with longitudinal grooves perpendicular to the vertical axis of symmetry of the support, deform by developing elements in the form of stop sliders carrying working elements and placed on the beams with the possibility of tuning along the longitudinal grooves of the beams and fixing on them, the lower part is made in the form of two articulated semi-matrices and two half-matrices symmetrically arranged relative to the hinge axis in the form of blocks with supporting work platforms, the location of which relative to the half-matrix provides an equilibrium horizontal position of the half-matrix in the presence of a workpiece on their working surface, and the minimum th distance between the vertical axes of the sliders, stops the upper die greater than the distance between the centers of support working platforms pad bottom.

Images