СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ Г-ОБРАЗНОГО КРЕПЕЖНОГО ЭЛЕМЕНТА И ШТАМП ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ДАННОГО СПОСОБА
METHOD OF L-SHAPED FIXING ELEMENT MANUFACTURE AND TANDEM DIE FOR METHOD IMPLEMENTATION

Предлагаемые изобретения относятся к области обработки металлов давлением, в частности штамповке с помощью штампов, пуансонов, и может найти применение при изготовлении, например, крепежных элементов для панелей, применяемых при облицовке зданий.
Известен способ изготовления Г-образных деталей из листовых заготовок путем воздействия на нее вертикально опускаемого пуансона. Заготовки деформируют высадкой, которую производят с опорой заготовок друг на друга плоскостями (РФ, п. №2277989, МПК B21D 22/02, от 06.09.2004 г., опубл. 20.06.2006 г.).
Недостатком данного способа изготовления деталей подобной конфигурации является малая производительность и, кроме того, такой способ не пригоден для изготовления крепежных элементов с ребрами жесткости.
Известен штамп последовательного действия (РФ, а.с. 1312835, B21D 28/14, от 24.12.1985 г., опубл. 27.01.2006 г.).
Техническими задачами предлагаемых изобретений является обеспечение надежности изготавливаемого крепежного элемента за счет уменьшения напряжений, возникающих при гибке детали, а также технологичности устройства для осуществления данного способа изготовления.
Поставленные задачи достигаются тем, что в способе изготовления Г-образного крепежного элемента с ребрами жесткости из полосовой заготовки, включающем формообразование профиля путем последовательного силового взаимодействия на участки заготовки пуансоном и матрицей, согласно изобретению в первом ручье штампа при первом ходе ползуна пресса на необходимом расстоянии от переднего края заготовки пуансоном пробивают отверстие, и одновременно на участке от переднего края заготовки до предполагаемого радиуса перегиба секциями второго пуансона в центральной части заготовки формируют пережим, высота которого в торце заготовки соответствует высоте формируемых ребер жесткости и далее от переднего края заготовки в направлении предполагаемого радиуса перегиба уменьшается до нуля, продвигают полосу до упора, отрезают, и во втором ручье при втором ходе ползуна пресса матрицей гнут заготовку под угол 90°, формируя Г-образный профиль, и в конце хода профильной поверхностью матрицы формируют ребра жесткости по всей длине заготовки, для следующей заготовки процесс повторяют.
Пробивка отверстия в исходной заготовке и формирование пережима на участке от переднего края заготовки до предполагаемого радиуса перегиба секциями пуансона в центральной части заготовки, во-первых, сокращают время, т.к. выполняются одновременно две операции за один ход ползуна пресса, во-вторых, образованный на заявляемом участке заготовки пережим, высота которого в торце заготовки соответствует высоте предполагаемых ребер жесткости на изготавливаемом крепежном элементе и уменьшается до нуля к месту предполагаемого перегиба, т.е., по сути, начало формирования ребра жесткости при дальнейшей гибке исходной заготовки под угол 90° во втором ручье штампа уменьшает напряжения в месте гибки, а штамповка ребер жесткости по всей длине поверхности заготовки в конце хода окончательно формирует изготавливаемый крепежный элемент.
В штампе последовательного действия для изготовления Г-образного крепежного элемента, содержащем верхнюю и нижнюю плиты, первый и второй ручей с пуансоном, матрицей, закрепленными в верхней и нижней плитах, отрезное устройство, согласно изобретению первый ручей штампа содержит жестко связанную с нижней плитой направляющую для исходной заготовки, пуансон для пробивки отверстия в исходной заготовке, встроенный в державку, связанную с верхней плитой штампа, второй пуансон, выполненный в виде двух раздельных секций с наклонными рабочими поверхностями, грани нижней части каждой секции пуансона, примыкающие к направляющей для исходной заготовки, выполнены по радиусу, при этом рабочая поверхность матрицы выполнена ступенчатой формы с наклонными относительно выступающей центральной части боковыми поверхностями с перепадом высоты переднего и заднего участков поверхностей, соответствующей высоте ребра жесткости изготавливаемого крепежного элемента, второй ручей содержит пуансон и матрицу с Г-образными рабочими поверхностями, при этом рабочая поверхность верхней части пуансона расположена на одном уровне с горизонтальной поверхностью исходной заготовки, а отрезное устройство встроено в переднюю часть матрицы, при этом горизонтальное перемещение матрицы ограничивает упор, установленный в нижней плите штампа.
Направляющая связана с нижней плитой посредством державки.
Направляющая выполнена П-образной формы.
Наличие жестко связанной с нижней плитой направляющей для исходной полосовой заготовки предотвращает вертикальное перемещение заготовки вслед за пуансоном после пробивки отверстия, т.е. обеспечивает съем заготовки с пуансона и жесткую фиксацию полосы исходной заготовки.
Наличие пуансона для пробивки отверстия в исходной заготовке, встроенного в державку, связанную с верхней плитой штампа, обеспечивает его надежное крепление на верхней плите и позволяет без смещений образовать отверстие в требуемом месте заготовки.
Наличие второго пуансона, выполненного в виде двух раздельных секций с наклонными рабочими поверхностями, обеспечивает воздействие на исходную заготовку на участке до радиуса предполагаемого перегиба для предварительного формирования ребра жесткости.
Выполнение граней нижней части каждой секции пуансона, примыкающих к направляющей для исходной заготовки по радиусу, позволяет на части заготовки до радиуса ее предполагаемого перегиба образовать плавный переход от вертикальной полки ребра к горизонтальной.
Выполнение рабочей поверхности матрицы ступенчатой формы с наклонными относительно выступающей центральной части боковыми поверхностями и перепадом высоты переднего и заднего участков поверхностей, соответствующей высоте предполагаемого ребра жесткости, на изготавливаемом крепежном элементе позволяет при воздействии наклонными рабочими поверхностями секциями матрицы образовать на участке исходной заготовки до радиуса предполагаемого перегиба пережим, т.е. начать формировать ребра жесткости.
Наличие во втором ручье штампа пуансона и матрицы с Г- образными рабочими поверхностями обеспечивает получение требуемого профиля изделия.
Выполнение рабочей поверхности верхней части пуансона на одном уровне с горизонтальной поверхностью исходной заготовки обеспечивает горизонтальное направление заготовки без ее прогиба.
Выполнение отрезного устройства встроенным в переднюю часть матрицы технологично, т.к. при необходимости его замены обеспечивается быстрая замена.
Упор, встроенный в нижнюю плиту штампа, фиксирует заготовки перед процессом гибки и одновременно ограничивает горизонтальное перемещение матрицы при отрезке заготовки от основной полосы металла.
Связь направляющей с нижней плитой посредством державки технологична и обеспечивает ее надежное крепление.
Выполнение направляющей П-образной формы предотвращает перекос полосовой заготовки при подаче в штамп и ее перемещении в первом ручье штампа.
В результате проведенных патентных исследований не выявлено известных из уровня техники аналогичных технических решений, характеризуемых заявляемой совокупностью признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемых изобретений критериям «новизна» и «изобретательский уровень», может найти применение в промышленности, т.е. соответствует критерию «промышленная применимость».
Сущность изобретений поясняется чертежами, где на фиг.1 - штамп последовательного действия; на фиг.2 - вид сверху на фиг.1; на фиг.3 - вид А-А на фиг.2; на фиг.4 - вид В-В на фиг.2; на фиг.5 - вид С-С на фиг.2.
Способ изготовления Г-образного крепежного элемента заключается в следующем.
В первом ручье штампа при первом ходе ползуна пресса на необходимом расстоянии от переднего края заготовки пуансоном пробивают отверстие, и одновременно на участке от переднего края заготовки до предполагаемого радиуса перегиба секциями второго пуансона в центральной части заготовки формируют пережим, высота которого в торце заготовки соответствует высоте формируемых ребер жесткости и далее от переднего края заготовки в направлении предполагаемого радиуса гибки уменьшается до нуля, продвигают полосу до упора, отрезают, и во втором ручье при втором ходе ползуна пресса матрицей гнут заготовку под угол 90°, формируя Г-образный профиль, и в конце хода профильной поверхностью матрицы формируют ребра жесткости по всей длине заготовки, для следующей заготовки процесс повторяют.
Пробивка отверстия в исходной заготовке и формирование пережима на участке от переднего края заготовки до предполагаемого радиуса перегиба секциями пуансона в центральной части заготовки, во-первых, сокращают время, т.к. выполняются одновременно две операции за один ход ползуна пресса, во-вторых, образованный на заявляемом участке заготовки пережим, высота которого в торце заготовки соответствует высоте предполагаемых ребер жесткости на изготавливаемом крепежном элементе и уменьшается до нуля к месту предполагаемого перегиба, т.е., по сути, начало формирования ребра жесткости при дальнейшей гибке исходной заготовки под угол 90° во втором ручье штампа уменьшает напряжения в месте гибки, а штамповка ребер жесткости по всей длине поверхности заготовки в конце хода окончательно формирует изготавливаемый крепежный элемент.
Штамп последовательного действия содержит верхнюю 1 и нижнюю 2 плиты, направляющую 3, державку 4 для направляющей 3, пуансон для пробивки отверстий 5, державку 6, пуансон 7, исходную заготовку 8, матрицу 9, отрезное устройство 10, пуансон 11, матрицу 12, упор 13.
Работа штампа последовательного действия осуществляется следующим образом.
Полосу металла вручную подают в направляющую 3 до выхода из первого ручья, пуансоном 5 пробивают отверстие и одновременно секциями пуансона 7 формируют пережим (начало формирования ребра жесткости), продвигают полосу до упора 13, отрезают устройством 10 заготовку от исходной полосы металла 8, во втором ручье матрицей 12 гнут заготовку под угол 90° на пуансоне 11 и в конце хода окончательно формируют ребро жесткости по всей длине заготовки. Процесс идет непрерывно, т.е. к моменту съема готовой детали во втором ручье исходная заготовка с пробитым отверстием и предварительно сформированными ребрами жесткости на части заготовки подается во второй ручей штампа.
Таким образом, заявляемые способ изготовления Г-образного крепежного элемента и штамп последовательного действия для осуществления данного способа обеспечивают надежность изготавливаемого крепежного элемента за счет уменьшения напряжений, возникающих при гибке детали. Устройство технологично и экономично и позволяет повысить производительность.