ШТАМП ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЛИСТА

Полезная модель относится к обработке листового материала штамповкой и может быть использовано для формования изделий, например, защитных бронежилетов.
Известен штамп для вытяжки, в котором рабочая часть пуансона выполнена из сменных стержней, опирающихся на сменные вставки в стационарном кольце (1). Устройство исключает необходимость изготовления металлоемких опорных элементов для каждого типоразмера детали, упрощает переналадку штампа.
Для крупногабаритных изделий из листа формующая поверхность пуансона при штамповке должна обеспечивать поверхность изделия без рисок и отпечаток.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип для устройства, является штамп для угловой гибки листовых заготовок (2). В известном штампе пуансон представляет собой пакет рабочих пластин, смонтированных с возможностью настроечных перемещений и фиксации относительно друг друга. Опора верхней части крепления пуансона снабжена двумя консольными балками, в которых размещены ползуны - упоры, несущие рабочие пластины. Ползуны - упоры смонтированы с возможностью регулировочного перемещения по пазам балки и фиксации относительно ее. Нижняя часть штампа выполнена в виде двух шарнирно соединенных полуматриц и двух симметрично расположенных относительно шарнира опор, в виде колодок с опорными площадками.
При реализации устройства осуществляется гибка горячих заготовок с углом заданного радиуса кривизны.
Однако, для изготовления более сложного профиля детали с разными радиусами гибки в сечениях, требуется раздельно формовать их рабочими частями пуансона и матрицы.
Техническая задача, которая решается полезной моделью, заключается в уменьшении трудоемкости и металлоемкости при изготовлении сложной формообразующей поверхности пуансона и матрицы, а также в обеспечении оперативной переналадки штампа на другой профиль гибки.
Техническая задача решена тем, что в штампе для формирования изделий из металлического листа, содержится пакет формующих пластин - пуансонов и сборных матриц, смонтированных с возможностью перемещения и фиксированных
относительно друг друга, согласно полезной модели, пуансон и матрица выполнены в виде пакета пластин - пуансонов и пластин - матриц, установленных парами в пазах стенок кассеты, с зазором между ними, i равным 0,3-0,5 ширины формующей поверхности пластины, при этом пластины - пуансоны крепятся на стрежне верхней плиты, а пластины - матрицы фиксируются упором на нижней плите, и эквидистантно размещенные формующие поверхности пластин - пуансонов и пластин - матриц образуют зазор сечения для формования заданного профиля из листа.
Технический результат, полученный при реализации устройства, заключается в следующем:
- уменьшение весогабаритных характеристик на 20%;
- ускорение процесса монтажа на 30%;
- снижение металлоемкости на 25%.
Изготовлен опытный образец штампа и опытная партия штампованных изделий - нагрудников для защитных жилетов, что подтверждает соответствие предложенного технического решения критерию промышленная применимость.
При сравнении предложения заявителя с прототипом выявлено, что предложенный штамп отличается выполнением пуансона и матрицы их креплением и соотношением размеров, что соответствует критерию: «новизна».
V
т
т
V
V
Суть изобретения заключается в том, что были выбраны и отработаны оптимальные и универсальные параметры технологии штамповки из стального листа, с учетом характеристик пластичности и твердости. Наборный пуансон и матрица позволяют быстро переналаживать штамп, изменять формующую поверхность для создания изделия требуемого профиля. Для штамповки пластин для бронежилетов используется бронесталь, характеристики которой: пружинение, предел текучести, модуль упругости определяют штампуемость листа, характеризуемую коэффициентом штампуемости К=0,375·δ/Е, где δ - предел текучести, Е - модуль упругости. Для стали различной твердости К находится в пределах от 3 до 30. Для бронестали экспериментально был выбран К≈20; при усилии штамповки 5 т пластины - матрицы и пуансоны шириной 5-10 мм, обусловленной габаритами, весом пластин и величиной участка формуемой поверхности, раздвигали на зазор, который не ухудшал качество штамповки, без образования вмятин, рисок, при распределении усилия давления по материалу. Наилучший результат получился, если
зазор между пластинами составлял 0,3-0,5 ее ширины. Пределы i=(0,3-0,5)·а выбраны экспериментально, чтобы не возникало гофр на поверхности и обеспечивалась штамповка.
Штамп поясняется чертежом на фигуре 1.
Пакет из пластин - пуансонов - 1, установленных эквидистантно попарно пластинам - матрицам - 2, с зазором между формующими поверхностями пластин «i» i=(0,3-0,5)·а, «а» - толщина пластины. Пластины установлены в пазах стенок кассеты - 3, Пластины - пуансоны фиксированы на стержне 4, который через шарнирные узлы 5 соединен с верхней плитой 6. Пластины - матрицы зафиксированы нижними торцами на нижней плите - 7 с помощью упора 8. Эквидистантные формующие поверхности пуансонов и матриц образуют зазор - 9 для штамповки листа.
Работа устройства:
Кассета 3 с набором пластин - матриц крепится на нижней плите пресса 7 через упор 8.
Пакет из пластин - пуансонов 1 при помощи стержня 4 крепится на верхней плите пресса 6. Свободное крепление пластин - пуансонов на стержне исключает заклинивание их в пазах кассеты и прилегание верхних поверхностей пуансонов к плите пресса для передачи усилия каждому пуансону в момент формовки. Листовая заготовка размещается на пластинах - матрицах и фиксируется стенками кассеты от смещения.
После этого плиты пресса смыкаются, деформируя заготовку до формы, определяемой зазором 9, кривизна которого меняется по поверхностям пуансонов, образуя формуемую поверхность защитного щитка.
Далее штамп размыкают, поднимая верхнюю плиту пресса вместе с пуансонами, и вынимают отформованную заготовку из кассеты.
Источники информации, принятые при составлении описания:
1. Авторское свидетельство СССР №1321503 опубл. 07.07.1987 г. кл. В 21 D 37/00.
2. Патент РФ №2055671 опубл. 10.03.1996 г. кл. В 2122/02 - прототип.