ШТАМП ДЛЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ ВЫТЯЖКИ В ЛЕНТЕ

Предлагаемое техническое решение относится к области обработки металлов давлением и касается совершенствования многооперационных штампов для последовательной вытяжки сложнопрофильных и сложноплановых деталей в ленте.
В технической литературе существует большое количество многооперационных штампов для последовательной вытяжки в ленте, которые отличаются Друг от друга в основном конфигурацией изготавливаемых изделий и количеством вырубно-вытяжных операций (Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1979, стр.142, рис.118; стр.444, рис.350.). Такие штампы, представляющие собой блок с инструментальным пакетом, позволяют в автоматическом режиме выполнить несколько операций и получить готовое изделие без использования дополнительных автоматизированных средств перемещения полуфабрикатов.
Недостатком аналогов (Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1979, стр.142, рис.118; стр.444, рис.350.) является дополнительное движение штампуемого участка ленты в вертикальном направлении, что при любой неточности подачи ухудшает качество изделия.
За прототип взят многооперационный штамп для последовательной вытяжки в ленте (Справочник конструктора штампов: Листовая штамповка / Под общ. ред. Л.И.Рудмана. М.: Машиностроение, 1988. С.309, рис.35), представляющий собой блок, содержащий верхнюю и нижнюю плиты с направляющими колонками и втулками, инструментальный пакет с соединенными с плитами через подпятники пуансонодержателем и матрицедержателем с закрепленным в них инструментом для пробивки фасонного отверстия в ленте, многооперационной вытяжки, пробивки отверстия в дне изделия и вырубки изделия из ленты, прижим для вытяжки, работающий и как съемник для вырубно-пробивных операций, комплект выталкивателей в вытяжных матрицах, упругие элементы, расположенные в нижней плите штампа.
Недостатком такой конструкции штампа является невысокая точность изготовления сложнопрофильных и сложноплановых деталей с дополнительными выступами на фланцах.
Задачей технического решения является повышение точности изготовления сложнопрофильных и сложноплановых деталей в многопозиционном штампе для последовательной вытяжки в ленте и расширение его возможностей.
Задача достигается следующим образом:
Штамп для последовательной вытяжки в ленте сложнопрофильных деталей с фланцем, содержащий блок, состоящий из верхней и нижней плиты с направляющими колонками и втулками и инструментального пакета, соединенного с плитами через подпятники, который снабжен расположенными под нижней плитой и связанные с ней через упругие прокладки опорными плитами, выполненными с возможностью выхода вырубленных отходов, а инструментальный пакет штампа выполнен в виде вырезного и вытяжного узлов, при этом вырезной узел содержит пуансонодержатель с двумя шаговыми ножами, пуансонами для внутренней и внешней надрезки ленты, матрицедержатель с матрицей, выталкивателями, подпертыми упругими элементами и направляющими планками с жестким съемником ленты, а вытяжной узел содержит пуансонодержатель и матрицедержатель, соединенные между собой дополнительной парой колонок и втулок, вытяжные, пробивные и вырубные инструменты, шаговые ловители, выталкиватель на упругом элементе, прижим, встроенную в него матрицу для формовки и калибровки фланца изделия, расположенный над ней на прижиме упругий отражатель локальной силы и подпружиненный кольцевой прижим, при этом нижний подпятник выполнен утолщенным, а упомянутые упругие элементы выталкивателей и кольцевого прижима размещены в нем.
На фигуре 1 изображен вид спереди с разрезом по центру симметрии, на фигуре 2 - вид сбоку с разрезом по АА, на фигуре 3 - вид сверху на нижнюю плиту штампа с закрепленными на ней деталями и обозначением разреза АА.
Штамп для последовательной вытяжки в ленте, предназначенный для изготовления ступенчатых деталей с отформованным фланцем, представляет собой блок с верхней 1 и нижней 2 плитами, соединенными между собой 4-мя направляющими колонками 3 и втулками 4 (фиг.2), а на верхней плите установлен хвостовик 5.
Инструментальный пакет штампа состоит из двух узлов.
Вырезной узел представляет собой пуансонодержатель 6 с двумя шйговыми ножами 7, пуансонами соответственно для внутренней 8 и внешней 9 надрезки ленты и матрицу 10 с выталкивателями 11, 12 (фиг.1) и подпертыми упругими элементами 13 и 14, направляющих планок 15 с жестким съемником 16 ленты (фиг.3).
Вытяжной узел состоит из пуансонодержателя 17 и матрицедержателях 18 (фиг.1), соединенных между собой дополнительной парой направляющих колонок 19 и втулок 20 (фиг.2). В держателях вытяжного пакета содержится следующий инструмент, расположенный по ходу движения ленты справа налево. Пуансон 21 и матрица 22 предназначены для пробивки отверстия во фланце детали, два пуансона 23 и две матрицы 24 (фиг.2) - для пробивки технологических отверстий в ленте, с тремя парами шаговых ловителей 25, пуансон 26 и матрица 27 с выталкивателем 28 на упругом элементе 29 (фиг.1) для первой вытяжки меньшей ступени детали, пуансон 30 и матрица 31 с выталкивателем 32 на упругом элементе 33 для второй вытяжки большей ступени детали, три пуансона 34 для формовки выступов во фланце детали в матрице 35, встроенной в прижим 36, работающего от четырех толкателей 37 (фиг.2) под действием пружин 38, на котором установлен упругий отражатель локальной силы 39, при этом происходит калибровка фланца детали на матрице 35 с помощью кольцевого прижима 40, действующего от упругой прокладки 41, расположенной на основании 42, через которое проходит отлипатель 43, действующий от пружины 44, пуансон 45 и матрица 46 для вырубки изделия из ленты. На матрицедержателе 18 крепятся направляющие планки 47 и 48 (фиг.2), являющиеся продолжением направляющих 15 вырезного узла инструментального пакета.
Инструментальный пакет крепится к плитам 1 и 2 штампа через закаленные подпятники 49 и 50, причем подпятник 50 выполнен повышенной толщиной для размещения в нем упругих элементов 13, 14, 29, 33, 33, 44.
Под нижней плитой 2 штампа прикреплены две опорные плиты 51 (фиг.2) с возможностью выхода вырубленных отходов, соединенных с ней через упругие прокладки 52, позволяющие компенсировать погрешности установки штампа на прессе. Опорные плиты 51 имеют свободные полки для закрепления штампа на столе пресса прихватами.
Штамп для последовательной вытяжки в ленте работает следующим образом.
Штамп устанавливают на кривошипном прессе и закрепляют в ползуне с помощью хвостовика 5, а на столе пресса прихватами с помощью свободных полок опорных плит 51.
Ленту из нержавеющей стали толщиной 0,3 мм и шириной 24 мм подают валковой подачей из рулона в штамп, вначале в настроечном режиме, до упора в выступы направляющих планок 15 (фиг.3). При первом ходе ползуна пресса производят два внутренних дуговых надреза ленты пуансоном 8 в матрице 10 с возвратом отогнутых сегментов в полосу при помощи выталкивателя 11, действующего от упругого элемента 13, и вырубку боковых кромок ленты шаговыми ножами 7, использованных для обеспечения точности шага подачи. После продвижения ленты на шаг, при следующем ходе ползуна пресса, выполняют наружные дуговые надрезы ленты пуансоном 9 в той же матрице 10 с возвратом отогнутых сегментов в ленту с помощью выталкивателя 12 и буфера 14. Надрезы выполняют для устранения будущих искажений ленты при вытяжке и потери точности штамповки. Шаговые ножи отрезают очередные кромки ленты для осуществления следующего шага ее подачи.
После перемещения ленты в рабочую зону вытяжного узла штампа при очередном ходе ползуна производят пробивку отверстия во фланце будущей детали пуансоном 21 в матрице 22 и одновременно пробивают отверстия для ловителей 25 пуансонами 23. На четвертом шаге выполняют первую вытяжку меньшей ступени пуансоном 26. На пятом шаге выполняют вытяжку второй большей ступени детали пуансоном 30. На следующем этапе выполняют формовку выступов на фланце детали пуансонами 34 и калибровку фланца на матрице 35 прижимом 40 от упругой прокладки 41. При этом повышенную величину технологической силы компенсирует упругий отражатель силы 39. На последнем шаге производят вырубку отформованной и откалиброванной детали из ленты пуансоном 45 в матрице 46. Затем пресс переводят в автоматический режим, и он работает, пока не кончится лента в рулоне, при этом срабатывает датчик отсутствия ленты и пресс останавливается. После установления очередного рулона ленты цикл работы штампа повторяют.
Таким образом, возращение прижима 36 в исходное состояние заподлицо с инструментом обеспечивают выталкиватели 37. Износ оборудования снижают упругие прокладки 52, которые также избавляют штамп от перекосов при установке на столе пресса. Направляющие колонки 19 вытяжного узла обеспечивают необходимую точность технологических операций. Точность шага подачи в вырезном узле обеспечивают шаговые ножи 7, а во вытяжном узле ловители 25. Направляющие планки 15, 47, 48 предохраняют ленту от перекосов. Съемник 12, прижим 36 и выталкиватели 11, 12, 28, 32, 43 обеспечивают отлипание полосы от инструмента. Выталкиватель 40 и матрица 35 предохраняют от складкообразования фланца детали при формовке выступов. Перекос прижима и ухудшение его работы при вытяжке устраняет упругий отражатель силы 39.
Предложенный штамп позволяет изготавливать высокоточные изделия из коррозионно-стойких металлов с дополнительными возможностями по обработке фланца детали инструментом, встроенным в прижим и имеющий отражатель локальной силы при дополнительной деформации фланца детали.