RU2082525C1 - Deep drawing method - Google Patents

Abstract

FIELD: plastic metal working, namely, production of hollow parts from sheet blanks by drawing. SUBSTANCE: sheet blank embraced by ring made of flexible material is placed onto die and then with use of punch and holder central portion of blank is restricted. In that state blank flange is preliminarily upset to be deformed in radial direction with formation of thickened portion. Simultaneously, flexible ring is upset in axial direction. Then central portion of blank is released for acting to it by punch. Simultaneously flange of blank and flexible ring are upset between working surfaces of holder and die for reducing their thickness until predetermined value. EFFECT: enhanced efficiency. 6 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при вытяжке полых листовых деталей типа металлофторопластовых втулок. The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used for drawing hollow sheet parts such as metal-fluoroplastic bushings.

Известен способ глубокой вытяжки полых изделий с утонением исходного листового металла, при котором одновременно с воздействием пуансона на центральную часть заготовки осуществляют радиальный подпор ее фланца высоким давлением со стороны жидкости [1]
Недостаток этого способа заключается в том, что преднамеренно изменять толщину фланцевой части заготовки при вытяжке практически представляется возможным, что ограничивает возможности этого процесса. Кроме того, создание независимого высокого давления со стороны жидкости приводит к большим трудностям с осуществлением формообразования деталей, связанным с созданием этого давления и герметизации соответствующих полостей в устройствах.There is a method of deep drawing of hollow products with thinning of the original sheet metal, in which, simultaneously with the action of the punch on the Central part of the workpiece carry out radial support of its flange with high pressure from the liquid side [1]
The disadvantage of this method is that it is practically possible to deliberately change the thickness of the flange part of the workpiece when drawing, which limits the possibilities of this process. In addition, the creation of an independent high pressure on the liquid side leads to great difficulties with the implementation of the shaping of parts associated with the creation of this pressure and sealing the corresponding cavities in the devices.

Известен способ глубокой вытяжки, при котором воздействуют на центральную часть заготовки пуансоном и осуществляют радиальный подпор ее фланца путем совместной осадки по толщине эластичной среды и фланцевой части заготовки между рабочими поверхностями прижима и матрицы [2]
Однако известный способ обеспечивает формообразование полых изделий из листовой заготовки, толщина которой заведомо больше толщины изделия, что в значительной мере ограничивает возможности этого процесса при изготовлении, например, подшипников скольжения в виде втулок из металлофторопластовой ленты, толщина которой согласно ТУ-27-01-01-71 [1] составляет 1,1:1,6 и 2,6 мм.There is a method of deep drawing, in which they act on the central part of the workpiece with a punch and radially support its flange by joint upsetting along the thickness of the elastic medium and the flange part of the workpiece between the working surfaces of the clamp and matrix [2]
However, the known method provides the shaping of hollow products from a sheet blank, the thickness of which is obviously greater than the thickness of the product, which greatly limits the possibilities of this process in the manufacture of, for example, sliding bearings in the form of bushings from a metal-fluoroplastic tape, the thickness of which according to TU-27-01-01 -71 [1] is 1.1: 1.6 and 2.6 mm.

Кроме того, использование известного способа приводит к повышенному расходу металлофторопластовой ленты из-за необходимости удалять мехобработкой лишний металл после вытяжки втулок из заведомо более толстых листовых заготовок. In addition, the use of the known method leads to an increased consumption of fluoroplastic tape due to the need to remove machining excess metal after drawing the bushings from obviously thicker sheet blanks.

Наиболее близким по технической сущности является способ глубокой вытяжки, включающий предварительную осадку фланца заготовки и последующее воздействие пуансоном на ее центральную часть, которое осуществляют одновременно с осадкой фланца заготовки и охватывающей его эластичной среды между рабочими поверхностями прижима и матрицы с уменьшением их толщины до заданного значения [3]
Указанный известный способ также как [2] не обеспечивает получение полых деталей из листовых заготовок, толщина которых примерно равна толщине вытягиваемых изделий.The closest in technical essence is the method of deep drawing, including preliminary draft of the workpiece flange and subsequent exposure to the central part of the punch, which is carried out simultaneously with the workpiece flange and the elastic medium covering it between the working surfaces of the clamp and the matrix with a decrease in their thickness to a predetermined value [ 3]
The specified known method as well as [2] does not provide hollow parts from sheet blanks, the thickness of which is approximately equal to the thickness of the drawn products.

Техническая задача изобретения расширение технологических возможностей способа и снижение стоимости изготовления изделий. The technical task of the invention is the expansion of technological capabilities of the method and the reduction in the cost of manufacturing products.

Задача решается тем, что в известном способе глубокой вытяжки, включающем предварительную осадку фланца заготовки и последующее воздействие пуансоном на ее центральную часть, которое осуществляют одновременно с осадкой фланца заготовки и охватывающей его эластичной среды между рабочими поверхностями прижима и матрицы с уменьшением их толщины до заданного значения, перед предварительной осадкой фланца заготовки производят заневоливание ее центральной части, а предварительную осадку фланца, осуществляемую в радиальном направлении с образованием на нем утолщения, ведут одновременно с осадкой в осевом направлении эластичной среды, после чего заневоливание центральной части заготовки снимают. The problem is solved in that in the known method of deep drawing, including preliminary draft of the workpiece flange and the subsequent action of the punch on its central part, which is carried out simultaneously with the draft workpiece flange and elastic medium covering it between the working surfaces of the clamp and the matrix with a decrease in their thickness to a predetermined value , before the preliminary draft of the flange of the billet, the central part is gouged, and the preliminary draft of the flange carried out in the radial direction with the formation of thickenings on it, is carried out simultaneously with the sediment in the axial direction of the elastic medium, after which the covering of the central part of the workpiece is removed.

Изобретение поясняется чертежами, на которых представлено продольное сечение устройства:
на фиг. 1 в исходном положении заготовки; на фиг. 2 в положении заготовки перед началом формообразования; на фиг. 3 в положении заготовки в промежуточный момент осадки фланца в радиальном направлении; на фиг. 4 в положении заготовки после окончания осадки фланца в радиальном направлении; на фиг. 5 в положении заготовки в промежуточный момент осадки фланца по толщине; на фиг. 6 в положении заготовки в момент окончания формообразования ее в деталь.The invention is illustrated by drawings, which shows a longitudinal section of a device:
in FIG. 1 in the initial position of the workpiece; in FIG. 2 in the position of the workpiece before shaping; in FIG. 3 in the position of the workpiece at an intermediate moment of upsetting of the flange in the radial direction; in FIG. 4 in the position of the workpiece after the upsetting of the flange in the radial direction; in FIG. 5 in the position of the workpiece at an intermediate moment of upsetting of the flange in thickness; in FIG. 6 in the position of the workpiece at the end of its shaping into a part.

Способ вытяжки осуществляется в штампе, содержащем пуансон 1, прижим 2, матрицу 3, контейнер 4, кольцо 5 из эластичной среды и выталкиватель 6. Заготовке в исходном положении присвоена позиция 7, в положении перед началом формообразования позиция 8; в промежуточный момент осадки в радиальном направлении позиция 9; в положении после окончания осадки фланца в радиальном направлении позиция 10; в промежуточный момент осадки фланца по толщине позиция 11; в момент окончания формообразования в деталь позиция 12. The drawing method is carried out in a stamp containing a punch 1, clamp 2, die 3, container 4, ring 5 from an elastic medium and ejector 6. The workpiece in the initial position is assigned position 7, in the position before shaping, position 8; at the intermediate moment of precipitation in the radial direction, position 9; in the position after the end of the upsetting of the flange in the radial direction, position 10; at the intermediate moment of flange settlement along the thickness, position 11; at the moment of completion of shaping in the part, position 12.

Способ глубокой вытяжки осуществляют следующим образом. Исходную заготовку 7 толщиной S₀ и диаметром D₀ помещают на матрицу 3 внутрь резинового кольца 5, причем последняя находится в контейнере 4, а пуансон 1 и прижим 2 в крайнем верхнем положении (фиг. 1).The deep drawing method is as follows. The initial blank 7 with a thickness of S ₀ and a diameter of D _{0 is} placed on the matrix 3 inside the rubber ring 5, the latter being in the container 4, and the punch 1 and clamp 2 in the highest position (Fig. 1).

При рабочем ходе пресса прижим 2 и пуансон 1 опускается до соприкосновения соответственно с резиновым кольцом 5 и с заготовкой 7, в результате чего последняя принимает форму позиции 8, а донная часть заготовки 8 оказывается в заневоленном состоянии между пуансоном 1 и выталкивателем 6 (фиг. 2), чем исключается утолщение материала в этой зоне при последующей осадке фланца в радиальном направлении под действием усилия осадки P_ос. Заготовка 7 принимает положение, показанное позициями 8, а затем 9 (фиг. 2 и 3). После достижения требуемого утолщения ΔS_у во фланце заготовки 10 (фиг. 4), противодавление со стороны выталкивателя 6 снимается, а на пуансоне 1 создают усилие штамповки P_щ. 0,9P_разр. (где P_разр. усилие, разрушающее заготовку при вытяжке).During the working stroke of the press, clamp 2 and the punch 1 are lowered to come into contact with the rubber ring 5 and the workpiece 7, respectively, as a result of which the latter takes the form of position 8, and the bottom of the workpiece 8 is in an awkward state between the punch 1 and the ejector 6 (Fig. 2 ), which eliminates the thickening of the material in this zone during subsequent upsetting of the flange in the radial direction under the influence of the upsetting force P _OS . The workpiece 7 takes the position shown by positions 8, and then 9 (Fig. 2 and 3). After achieving desired thickening ΔS _y flange preform 10 (FIG. 4), the back pressure from the ejector 6 is removed, and on the punch 1 creates punching force P _u. 0,9P _discharge. (where P _bit. force that destroys the workpiece during drawing).

Совместное воздействие на заготовку усилиями со стороны пуансона P_ш. и со стороны прижима P_ос. а также давлением q в торец фланцевой части заготовки со стороны компримируемого резинового кольца 5, обеспечивает вытяжку материала в заготовке 11 на глубину H_Т. в вытяжной зазор между пуансоном 1 и матрицей 3 за счет уменьшения толщины радиального осажденного фланца S_у до толщины S_Т. и за счет сокращения его наружного диаметра D_у. до текущего диаметра Д_T. вытягиваемого изделия (фиг. 5). При достижении требуемой глубины вытяжки H_изд., толщины S_о и диаметра D_фл. фланцевой части изделия 12 (фиг. 6), вытяжку прекращают, для чего усилия на прижиме и на пуансоне снимают, после чего сначала пуансон 1 и затем прижим 2 поднимают в крайнее верхнее положение, а при подъеме вверх выталкивателя 6 удаляют отштампованную деталь 12 из вытяжного отверстия матрицы 3. После этого можно осуществлять следующий цикл штамповки деталей.Joint impact on the workpiece by efforts from the punch P _sh. and from the side of the clamp P _OS. as well as pressure q at the end of the flange part of the workpiece from the side of the compressed rubber ring 5, provides the material to be drawn in the workpiece 11 to a depth of H _T. into the exhaust gap between the punch 1 and the die 3 by reducing the thickness of the deposited radial flange S _y to the thickness S _T. and by reducing its outer diameter D _y. to the current diameter D _{T. of the} product being drawn (Fig. 5). Upon reaching the required drawing depth H _ed. , thickness S _about and diameter D _fl. of the flange part of the product 12 (Fig. 6), the hood is stopped, for which the forces on the clamp and on the punch are removed, after which the punch 1 and then the clamp 2 are lifted to their highest position, and when the ejector 6 is lifted upward, the stamped part 12 is removed from the exhaust matrix holes 3. After this, the next cycle of stamping parts can be carried out.

Пример осуществления предложенного способа глубокой вытяжки для изготовления втулки глубиной H=100 мм при диаметре контейнера D_к=300 мм, диаметре фланца D_фл.=150 мм, диаметре пуансона D_п=60 мм и толщине заготовки S_о= 15 мм. Диаметр заготовки D_о устанавливается из условия постоянства объема металла до и после вытяжки.An example of the implementation of the proposed method of deep drawing for the manufacture of bushings with a depth of H = 100 mm when the diameter of the container D _to = 300 mm, the diameter of the flange D _fl. = 150 mm, the diameter of the punch D _p = 60 mm and the thickness of the workpiece S _about = 15 mm The diameter of the workpiece D _{about is} set from the condition of constant volume of the metal before and after drawing.

Осадку резинового кольца ΔS_p= S_o-S_oc для заполнения кольцевой полости утолщения в прижиме устанавливаем из уравнения

Прирост толщины ΔS_у= S_у-S_o при радиальной осадке фланца заготовки устанавливаются из условия

Значение диаметра кольцевой канавки D_у определяем из уравнения

Следовательно, глубина осадки резинового кольца ΔS_Σ.p будет:
ΔS_Σ.p= ΔS_p+ΔS_у= 2,7+4,8 = 7,5 мм
Таким образом, для глубокой вытяжки определены геометрические параметры профилированной впадины в прижиме: D_о=230 мм, D_у=202 мм, ΔS_у4,8 мм для изготовления втулки с приведенными выше исходными данными.

The precipitation of the rubber ring ΔS _p = S _o -S _oc to fill the annular cavity of the thickening in the clip set from the equation

The increase in thickness ΔS _y = S _y -S _o with a radial draft of the workpiece flange is set from the condition

The value of the diameter of the annular groove D _y is determined from the equation

Therefore, the depth of the rubber ring ΔS _Σ.p will be:
ΔS _Σ.p = ΔS _p + ΔS _y = 2.7 + 4.8 = 7.5 mm
Thus, for deep drawing, the geometrical parameters of the profiled depression in the clamp were determined: D _о = 230 mm, D _у = 202 mm, ΔS _у 4.8 mm for the manufacture of a sleeve with the above initial data.

Аналогично определяются параметры кольцевой канавки, когда толщина фланцевой детали больше исходной толщины заготовки. Similarly, the parameters of the annular groove are determined when the thickness of the flange part is greater than the initial thickness of the workpiece.

Claims (1)

Способ глубокой вытяжки, включающий предварительную осадку фланца заготовки и последующее воздействие пуансоном на ее центральную часть, которое осуществляют одновременно с осадкой фланца заготовки и охватывающей его эластичной среды между рабочими поверхностями прижима и матрицы с уменьшением их толщины до заданного значения, отличающийся тем, что перед предварительной осадкой фланца заготовки производят заневоливание ее центральной части, а предварительную осадку, осуществляемую в радиальном направлении с образованием на фланце утолщения, ведут одновременно с осадкой в осевом направлении эластичной среды, после чего заневоливание центральной части заготовки снимают. The deep drawing method, including preliminary draft of the workpiece flange and subsequent exposure of the central part to the punch, which is carried out simultaneously with the workpiece flange and the elastic medium covering it between the working surfaces of the clamp and the matrix with a decrease in their thickness to a predetermined value, characterized in that before the preliminary draft of the workpiece flange makes its central part gouged, and preliminary draft carried out in the radial direction with the formation on the flange thickening, lead simultaneously with the sediment in the axial direction of the elastic medium, after which the covering of the central part of the workpiece is removed.

Images