RU2685624C2 - Method of sheet forging and differentiated pressure device of sheet forging press - Google Patents
Method of sheet forging and differentiated pressure device of sheet forging press Download PDFInfo
- Publication number
- RU2685624C2 RU2685624C2 RU2017126796A RU2017126796A RU2685624C2 RU 2685624 C2 RU2685624 C2 RU 2685624C2 RU 2017126796 A RU2017126796 A RU 2017126796A RU 2017126796 A RU2017126796 A RU 2017126796A RU 2685624 C2 RU2685624 C2 RU 2685624C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- rod
- housing
- clamping
- sectors
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 238000005242 forging Methods 0.000 title abstract 3
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 11
- 238000004080 punching Methods 0.000 claims description 8
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 7
- 238000007652 sheet-forming process Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 14
- 230000008859 change Effects 0.000 description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 9
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 9
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 5
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 4
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 3
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 244000273618 Sphenoclea zeylanica Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
- B21D22/20—Deep-drawing
- B21D22/22—Deep-drawing with devices for holding the edge of the blanks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D24/00—Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
- B21D24/04—Blank holders; Mounting means therefor
- B21D24/08—Pneumatically or hydraulically loaded blank holders
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D24/00—Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
- B21D24/04—Blank holders; Mounting means therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D24/00—Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
- B21D24/10—Devices controlling or operating blank holders independently, or in conjunction with dies
- B21D24/14—Devices controlling or operating blank holders independently, or in conjunction with dies pneumatically or hydraulically
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
- Control Of Presses (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, а именно к обработке металлов давлением, и может быть использовано в штампах листовой штамповки для управления локальными усилиями по заданному алгоритму.The invention relates to mechanical engineering, in particular to the processing of metals by pressure, and can be used in stamping dies for controlling local efforts according to a given algorithm.
Известен способ штамповки коробки из листовой заготовки на прессе простого действия (патент РФ на изобретение №2527820, опубл. 10.09.2014, бюл. №25), включающий размещение заготовки в штампе для вытяжки, прижим фланца заготовки рабочей поверхностью прижима к прижимной поверхности матрицы и вытяжку коробки втягиванием фланца заготовки в зазор между пуансоном и матрицей с образованием стенки коробки с использованием пуансона и матрицы, контуры которых в плане соответствуют контуру стенки коробки в плане с учетом толщины этой стенки, после вытяжки в дне коробки одно или несколько отверстий, отличающийся тем, что предварительно изготавливают листовую заготовку с пробитыми отверстиями, расположенными в местах, соответствующих опасным сечениям в процессе вытяжки и расположенных напротив угловых закруглений минимального радиуса кривизны стенки коробки в плане.There is a method of stamping a box from a sheet blank on a simple-action press (RF patent for invention No. 2527820, publ. 10.09.2014, bul. No. 25), which includes placing the blank in a die for drawing, pressing the flange of the blank with a pressing surface to the pressing surface of the die and drawing the box by drawing the flange of the workpiece into the gap between the punch and the die to form the wall of the box using the punch and die, the contours of which in the plan correspond to the contour of the box wall in the plan taking into account the thickness of this wall after drawing at the bottom of the box one or more holes, characterized in that pre-made sheet blank with punched holes located in places corresponding to dangerous sections in the process of drawing and located opposite the corner curves of the minimum radius of curvature of the box wall in the plan.
Недостатком описанного метода является низкое качество получаемых деталей, так как в коробчатой детали выполнены технологические отверстия.The disadvantage of this method is the low quality of the parts, as in the box-like parts are technological holes.
Кроме того, известен способ многооперационной вытяжки коробчатой детали из листовой заготовки на прессах простого действия или многопозиционном прессе-автомате (патент на изобретение РФ №2545863, опубл. 27.12.2014, бюл. №36). Штампы для реализации каждой операции данного способа вытяжки содержат следующие основные рабочие части: пуансон, матрицу и прижим. Пуансон закреплен на неподвижной нижней плите штампа, а матрица - на подвижной верхней плите. Внутри матрицы находится выталкиватель отштампованного полуфабриката, действующий от толкателя при помощи устройства штампа или пресса. Прижим через толкатели опирается на подушку пресса или буфер штампа, который обеспечивает необходимую силу для прижатия фланца листовой заготовки и заталкивания наклонной стенки предыдущего полуфабриката в матрицу штампа для вытяжки последующего полуфабриката.In addition, there is a method of multi-operation drawing of a box-shaped part from a sheet blank on presses of simple action or a multi-station automatic press (patent for the invention of the Russian Federation No. 2545863, publ. 12.27.2014, bullion No. 36). Stamps for the implementation of each operation of this method of drawing contain the following main working parts: punch, die and clamp. The punch is fixed on the fixed lower plate of the stamp, and the matrix on the movable upper plate. Inside the die there is an ejector of a stamped semi-finished product, acting from the pusher using a punch or press device. The clamp through the pushers rests on the press pad or the stamp buffer, which provides the necessary force to press the flange of the sheet blank and push the inclined wall of the previous semi-finished product into the die matrix to extract the next semi-finished product.
Недостатком описанного способа являются ограниченные технологические возможности, связанные с необходимостью использования на каждом технологическом переходе новой технологической оснастки, которую также необходимо заменять при смене изготавливаемой детали.The disadvantage of the described method is limited technological capabilities associated with the need to use at each technological transition of new technological equipment, which also needs to be replaced when changing manufactured parts.
Из уровня техники известно устройство регулирования нагрузки подушки и прессовая машина, содержащая устройство регулирования нагрузки подушки (патент РФ на изобретение №2401742, опубл. 10.04.2010, бюл. №10), содержащее подушку, расположенную под ползуном пресса. Устройство регулирования содержит гидравлический цилиндр, образующий подушку штампа, соединенный с ним гидравлический регулирующий клапан, гидравлический источник, блок регулирующий степень открытия, блок определения скорости опускания подушки штампа, блок корректировки сигнала.The prior art known device load control pillows and pressing machine, containing the device load control pillows (RF patent for the invention №2401742, publ. 10.04.2010, bull. No. 10), containing a pillow located under the slider press. The control device contains a hydraulic cylinder that forms a die cushion, a hydraulic control valve connected to it, a hydraulic source, an opening degree control unit, a die cushion lowering speed determination unit, a signal correction unit.
К недостаткам описанного устройства относятся ограниченные технологические возможности, связанные с тем, что локальные усилия прижима в разных его точках постоянны, но могут изменяться во времени. Кроме того, для осуществления процесса управления локальными усилиями необходимо применение специального оборудования.The disadvantages of the described device are limited technological capabilities due to the fact that the local clamping forces at different points are constant, but may vary in time. In addition, the implementation of the process of managing local efforts requires the use of special equipment.
Для реализации описанных способов листовой штамповки применяются стандартные элементы, а именно механические и газовые пружины, размещенные в штампе между прижимом и деталью блока штампа (нижняя или верхняя плита), и/или демпфирующие устройства, встроенные в пресс.To implement the sheet punching methods described, standard elements are used, namely mechanical and gas springs placed in the stamp between the clamp and the stamp block part (lower or upper plate) and / or damping devices built into the press.
Известна конструкция демпфирующего устройства с использованием пневмопружины (патент РФ на полезную модель №81541, опубл. 20.03.2009, бюл. №8), содержащая резервуар, размещенные в нем шток с поршнем, последовательно установленные на штоке направляющая с крышкой, первый уплотнительный элемент, опорное кольцо, второй уплотнительный элемент, образующие со штоком полость со смазочной жидкостью. В направляющей штока и опорном кольце выполнены сообщающиеся с полостью радиальные каналы, первый из которых служит подводящим маслопроводом, второй - служит для сброса воздуха из полости и имеет обратный клапан, кроме того, пневмопружина содержит узел заправки полости смазочной жидкостью.Known design of the damping device using a pneumatic spring (RF patent for useful model No. 81541, publ. 20.03.2009, bull. No. 8), containing a reservoir, a piston rod with a piston, a guide with a lid, sequentially mounted on the rod, support ring, the second sealing element, forming a cavity with a lubricant fluid with the rod. The radial channels communicating with the cavity are made in the rod guide and the support ring, the first of which serves as a supply oil line, the second serves to discharge air from the cavity and has a non-return valve, in addition, the pneumatic spring contains a node for filling the cavity with a lubricant.
Недостатком описанной конструкции является постоянство алгоритма управления передачей локальных усилий при воздействии пресса на прижим, связанное с тем, что локальные усилия передаются по линейному закону в зависимости от перемещения штока цилиндра.The disadvantage of this design is the constancy of the control algorithm for the transfer of local forces when the press acts on the clamp, due to the fact that local forces are transmitted according to a linear law depending on the displacement of the cylinder rod.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение технологических возможностей процесса листовой штамповки и точности изготавливаемых деталей, а также возможность его применения на универсальном оборудовании.The objective of the proposed technical solution is to increase the technological capabilities of the sheet punching process and the accuracy of the parts produced, as well as the possibility of its use on universal equipment.
Технический результат достигается тем, что Дифференцированное прижимное устройство штампа листовой штамповки выполнено в виде секторов прижима, закрепленных на общей плите, при этом каждый из секторов прижима оснащен гидравлическим устройством для передачи локальных усилий по заданному алгоритму. Гидравлическое устройство для передачи локальных усилий по заданному алгоритму может содержать корпус, шток с поршнем, при этом в корпусе установлены кольца с внутренней поверхностью переменного сечения, которая с периферийной поверхностью поршня образует зазор, изменяющийся при перемещении поршня относительно корпуса. Гидравлическое устройство для передачи локальных усилий по заданному алгоритму может содержать корпус, шток с поршнем, при этом шток выполнен полым с радиальными отверстиями, а на поршне установлено подвижное кольцо, имеющее возможность перекрывать отверстия в поршне, причем в корпусе установлена ось переменного сечения, один конец которой выполнен в виде поршня, размещенного в полости штока, при этом подвижное кольцо с осью переменного сечения образуют зазор, изменяющийся при перемещении полого штока с поршнем и кольцом относительно оси.The technical result is achieved by the fact that the Differentiated clamping device of the stamp stamping is made in the form of clamping sectors fixed on a common plate, each of the clamping sectors is equipped with a hydraulic device for transmitting local efforts according to a predetermined algorithm. A hydraulic device for transmitting local forces according to a predetermined algorithm may comprise a housing, a piston rod, while rings with an internal surface of variable cross section are installed in the housing, which with the peripheral surface of the piston forms a gap that changes as the piston moves relative to the housing. A hydraulic device for transmitting local forces according to a predetermined algorithm may comprise a housing, a piston rod, while the rod is hollow with radial holes, and a movable ring is mounted on the piston, which has the ability to block the holes in the piston, and an axial section of variable cross section is installed in the housing, one end which is made in the form of a piston placed in the cavity of the rod, while the movable ring with a variable cross-section axis forms a gap that changes when the hollow rod with the piston and the ring moves relative to si
Сущность заявляемого технического решения демонстрируется рисунками. На фиг. 1 изображен штамп листовой штамповки с дифференцированным прижимным устройством; на фиг. 2 - штамп листовой штамповки с дифференцированным прижимным устройством, сечение А-А; на фиг. 3 - гидравлическое устройство передачи усилия по заданному алгоритму по первому варианту; на фиг. 4 - гидравлическое устройство передачи усилия по заданному алгоритму по второму варианту; на фиг. 5 - штамп листовой штамповки с дифференцированным прижимным устройством в начале процесса формообразования; на фиг. 6 - гидравлическое устройство передачи усилия по заданному алгоритму по первому варианту в начале процесса формообразования; на фиг. 7 - гидравлическое устройство передачи усилия по заданному алгоритму по второму варианту в начале процесса формообразования; на фиг. 8 - штамп листовой штамповки с дифференцированным прижимным устройством в процессе формообразования; на фиг. 9 - гидравлическое устройство передачи усилия по заданному алгоритму по первому варианту в процессе формообразования; на фиг. 10 - гидравлическое устройство передачи усилия по заданному алгоритму по второму варианту в процессе формообразования; на фиг. 11 - штамп листовой штамповки с дифференцированным прижимным устройством в конце процесса формообразования; на фиг. 12 - гидравлическое устройство передачи усилия по заданному алгоритму по первому варианту в конце процесса формообразования; на фиг. 13 - гидравлическое устройство передачи усилия по заданному алгоритму по второму варианту в конце процесса формообразования; на фиг. 14 - изменение величины усилия при δ=0,03 мм; на фиг. 15 - изменение величины усилия при δ=0,04 мм; на фиг. 16 - изменение величины усилия при δ=0,05 мм; на фиг. 17 - изменение величины усилия при δ=0,25 мм; на фиг. 18 - графическая зависимость изменения локальных усилий от величины зазора гидравлического устройства передачи усилия по заданному алгоритму, выполненного по первому варианту; на фиг. 19 - графическая зависимость изменения локальных усилий от величины зазора гидравлического устройства передачи усилия по заданному алгоритму, выполненного по второму варианту.The essence of the proposed technical solution is demonstrated by the drawings. FIG. 1 shows a sheet stamping stamp with a differentiated clamping device; in fig. 2 - stamped sheet stamping with a differentiated clamping device, section AA; in fig. 3 - hydraulic device for transmitting force according to a predetermined algorithm according to the first embodiment; in fig. 4 - hydraulic device for transmitting force according to a given algorithm according to the second variant; in fig. 5 - stamped sheet stamping with a differentiated clamping device at the beginning of the forming process; in fig. 6 - hydraulic device for the transmission of force according to a given algorithm in the first embodiment at the beginning of the shaping process; in fig. 7 - hydraulic device for transmitting force according to a given algorithm according to the second variant at the beginning of the shaping process; in fig. 8 - sheet stamping stamp with a differentiated clamping device in the process of shaping; in fig. 9 - hydraulic device for transmitting force according to a given algorithm according to the first variant in the process of shaping; in fig. 10 - hydraulic device for transmitting force according to a given algorithm according to the second variant in the process of shaping; in fig. 11 - sheet punching stamp with a differentiated clamping device at the end of the shaping process; in fig. 12 - hydraulic device for transmitting force according to a predetermined algorithm according to the first embodiment at the end of the shaping process; in fig. 13 is a hydraulic device for transmitting force according to a predetermined algorithm according to the second variant at the end of the shaping process; in fig. 14 - change in the force at δ = 0.03 mm; in fig. 15 - change in the force at δ = 0.04 mm; in fig. 16 - change in the magnitude of the force at δ = 0.05 mm; in fig. 17 - change in the magnitude of the force at δ = 0.25 mm; in fig. 18 is a graphical dependence of the change in local forces on the size of the gap of the hydraulic force transmission device according to a predetermined algorithm, performed in accordance with the first embodiment; in fig. 19 is a graphical dependence of the change in local forces on the size of the gap of the hydraulic force transmission device according to a predetermined algorithm, performed according to the second embodiment.
Предлагаемый способ листовой штамповки реализован при помощи следующих составных элементов: верхней 1 и нижней 2 плит, на которые жестко установлены соответственно пуансон 3 и матрица 4. Кроме того, на верхней плите 1 установлено дифференцированное прижимное устройство 5, состоящее из нескольких гидравлических устройств 6 передачи усилия по заданному алгоритму и прижима 7. Гидравлическое устройство 6 передачи усилия по заданному алгоритму содержит корпус 8, шток 9, один конец которого закреплен на верхней плите 1, а другой выполнен в виде поршня 10. Внутри корпуса 8 располагаются кольца 11, которые имеют внутреннюю поверхность переменного сечения 12. Между периферийной поверхностью поршня 10 и внутренней поверхностью переменного сечения 12 колец 11 имеется зазор δ. На торцевой поверхности корпуса установлена крышка 13. Внутри корпуса 8 размещено пружинное кольцо 14, ограничивающее ход воздушного поршня 15 с уплотнительными кольцами 16, установленного между корпусом 8 и штоком 9. Между воздушным поршнем 15 и крышкой 13 установлена пружина 17. Возможен вариант изготовления устройства 6 передачи нагрузки по заданному алгоритму, которое содержит полый шток 18 с радиальными отверстиями 19, имеющий возможность перемещаться по оси переменного сечения 20, один конец которой выполнен в виде поршня 21 с уплотнениями 22, а второй посредством резьбового соединения 23 зафиксирован в корпусе 8. Шток 18 имеет поршень 24 с отверстиями 25 по его периметру и уплотнительными кольцами 26. На одном из торцов поршня 24 установлено кольцо 27. Кольцо 27 совместно с отверстиями 25 и пружинным кольцом 28, установленным в поршне 24, образует обратный клапан. Кроме того, кольцо 27 вместе с осью 20 образует зазор Δ. Прижим 7 состоит из отдельных секторов 29, жестко закрепленных на общей стальной пластине 30, к которой крепятся корпуса 8 гидравлических устройств 6 передачи усилия по заданному алгоритму. При этом корпуса 8 располагаются напротив соответствующих секторов 29.The proposed method of sheet metal stamping is implemented using the following components: the upper 1 and lower 2 plates, on which the
Рассмотрим применение способа листовой штамповки и работу дифференцированного прижимного устройства на примере формообразования детали коробчатого сечения. Стандартная технология листовой штамповки подразумевает применение газовых или механических пружин, при этом локальные усилия передаются на жесткий прижим. Величина усилия прижима выбирается из расчета, обеспечения течения металла в местах дислокации максимальных внутренних напряжений в начальный момент формообразования и распространяется на всю поверхность контакта прижима с деталью. По мере сжатия пружин ползуном усилие возрастает и не зависит от величины, необходимой для оптимального процесса формообразования. При этом могут возникнуть такие дефекты, как чрезмерное утонение вплоть до разрыва, либо утолщение вплоть до образования складок.Consider the use of sheet punching method and the operation of a differentiated clamping device on the example of shaping a box section. Standard sheet metal punching technology involves the use of gas or mechanical springs, with local efforts being transferred to a rigid clamp. The magnitude of the clamping force is chosen from the calculation, ensuring the flow of metal in the places of dislocation of maximum internal stresses at the initial moment of shaping and extends to the entire surface of the contact of the clamp with the part. As the spring is compressed by the slider, the force increases and does not depend on the value required for the optimal shaping process. In this case, such defects as excessive thinning up to rupture, or thickening up to wrinkling may occur.
В предлагаемом способе в процесс формообразования управление локальными усилиями происходит следующим образом. На начальном этапе производится расчет, позволяющий определить оптимальные локальные усилия прижима в разных зонах заготовки и в различные моменты процесса формообразования. Исходя из полученных данных, определяется необходимое количество и взаимное расположение секторов прижима 29, которые крепятся на упругую плиту 30, тем самым образуя прижим 7. К каждому сектору 29 крепятся устройства 6 передачи усилия по заданному алгоритму. Прижим 7 и устройства 6 образуют дифференцированное прижимное устройство 5, которое позволяет управлять локальными усилиями в штампе. Процесс штамповки осуществляется посредством перемещения верхней плиты 1 вместе с пуансоном 3 и дифференцированным прижимным устройством 5 относительно нижней плиты 2, на которой закреплена матрица 4. В начальный момент времени дифференцированное прижимное устройство 5 зажимает заготовку с расчетными усилиями обеспечиваемыми устройствами 6 передачи усилия по заданному алгоритму. При этом величина усилия на каждом из секторов 29 различна и соответствует оптимальному значению для процесса формообразования в данный момент времени и в данной зоне прижима 7. Изменение усилия для каждого устройства 6 передачи усилия по заданному алгоритму определяется величиной зазоров δ или Δ. В следующий момент времени пуансон подходит к поверхности заготовки и начинает ее деформировать. При этом для обеспечения оптимальности процесса формообразования требуются изменения локальных усилий в секторах прижима 29. Дальнейшее деформирование заготовки также приводит к перераспределению локальных усилий в секторах прижима 29, которое продолжается до завершения процесса формообразования и обеспечивается управлением, осуществляемым устройством 6.In the proposed method in the process of shaping the management of local efforts is as follows. At the initial stage, a calculation is made, allowing to determine the optimal local clamping forces in different zones of the workpiece and at different points of the shaping process. Based on the data obtained, the required number and the relative position of the
Предлагается два варианта исполнения гидравлического устройства 6 передачи усилия по заданному алгоритму и, соответственно, два варианта работы дифференцированного прижимного устройства. Рассмотрим оба варианта.Two versions of the hydraulic device for the transmission of force according to a given algorithm are proposed, and, accordingly, two options for the operation of a differentiated clamping device. Consider both options.
Работа гидравлического устройства 6 передачи усилия по заданному алгоритму по первому варианту осуществляется следующим образом. В начальный момент времени шток 9 и поршень 10 находятся в верхнем положении, при этом в полости под поршнем давление равно атмосферному давлению. При перемещении штока 9 вниз под действием верхней плиты 1 штампа, закрепленной на ползуне пресса, в полости под поршнем штока давление возрастает. Величина давления в этом случае определяется скоростью перемещения штока 9 и величиной зазора δ между внутренней поверхностью переменного сечения 12 колец 11 и периферийной поверхностью поршня 10. Скорость перемещения штока 9 зависит от скорости перемещения ползуна пресса и может изменяться до нуля. Кольца 11, установленные внутри корпуса 8, изготовлены с внутренними поверхностями переменного сечения 12. При прохождении периферийной поверхности поршня 10 относительно колец 11 изменяется величина зазора 8 между ними. Изменение зазора δ позволяет регулировать скорость перетока рабочей жидкости из полости под поршнем 10 в полость над поршнем и, соответственно, осуществляет управление давлением в полости под поршнем 10, которое через корпус 8 передается на сектора прижима 29. Форма внутренних поверхностей колец 11 определяется расчетным путем из условия обеспечения оптимального процесса формообразования для данного сектора прижима и задает вместе с периферийной поверхностью поршня 10 алгоритм управления передачи усилия от ползуна пресса через верхнюю плиту к конкретному сектору прижима 29. Количество колец 11 зависит от сложности алгоритма управления. Рабочая жидкость в полости над поршнем перемещает воздушный поршень 15, сжимая пружину 17. Форма внутренних поверхностей колец 11 определяется расчетным путем из условия обеспечения оптимального процесса формообразования для данного сектора прижима и задает вместе с периферийной поверхностью поршня 10 алгоритм управления передачи усилия от ползуна пресса через верхнюю плиту к конкретному сектору прижима 29. При обратном движении штока 9 рабочая жидкость над полостью поршня 10 под действием веса корпуса 8 и прижима 7, а также накопленной энергии пружины 17 перетекает из полости над поршнем в полость под поршнем. Кольцо 14 предназначено для ограничения хода воздушного поршня 15. Уплотнительные кольца 16 препятствуют проникновению рабочей жидкости в воздушную камеру, образованную воздушным поршнем 15, крышкой 13 и внутренними стенками корпуса 8.The operation of the
Работа гидравлического устройства 6 передачи усилия по заданному алгоритму по второму варианту осуществляется следующим образом. В начальный момент времени полый шток 18 и поршень 24 находятся в верхнем положении, при этом в полости под поршнем давление равно атмосферному давлению. При перемещении штока 18 вниз под действием верхней плиты 1 штампа, закрепленной на ползуне пресса, в полости под поршнем штока давление возрастает и прижимает кольцо 27 к торцевой поверхности полого поршня 18, которое перекрывает отверстия 25. Отверстие кольца 27 и наружная поверхность оси 20 образуют переменный зазор Δ, через который рабочая жидкость перетекает в полость, образованную осью 20 и внутренней поверхностью полого штока 18. Далее через радиальные отверстия 19 рабочая жидкость попадает в полость над поршнем 24. Величина давления под поршнем 24 в этом случае определяется скоростью перемещения штока 18 и величиной зазора Δ между отверстием кольца 27 и наружной поверхностью оси 20. Скорость перемещения штока 18 зависит от скорости перемещения ползуна пресса и может изменяться до нуля. Ось 20, имеющая переменное сечение, посредством резьбы 23 крепится к дну корпуса 8. При перемещении поршня 24 с кольцом 27 относительно оси 20 изменяется величина зазора Δ. Изменение зазора Δ позволяет регулировать скорость перетока рабочей жидкости из полости под поршнем 24 в полость над поршнем и, соответственно, осуществляет управление давлением в полости под поршнем 24, которое через корпус 8 передается на сектора прижима 29. Форма поверхности оси 20 определяется расчетным путем из условия обеспечения оптимального процесса формообразования для данного сектора прижима 29 и задает вместе с отверстием кольца 27 алгоритм управления передачи усилия от ползуна пресса через верхнюю плиту 1 к конкретному сектору прижима 29. Уплотнительные кольца 26, размещенные на поршне 24, препятствуют проникновению рабочей жидкости в полость над поршнем, минуя зазор Δ. Рабочая жидкость в полости над поршнем перемещает воздушный поршень 15, сжимая пружину 17. При обратном движении штока 18 рабочая жидкость над полостью поршня 10 под действием веса корпуса 8 и прижима 7, а также накопленной энергии пружины 17 перемещает кольцо 27 до крайнего положения ограниченного кольцом 28 и перетекает через отверстия 25 из полости над поршнем в полость под поршнем. Кольцо 14 предназначено для ограничения хода воздушного поршня 15. Уплотнительные кольца 16 препятствуют проникновению рабочей жидкости в воздушную камеру, образованную воздушным поршнем 15, крышкой 13 и внутренними стенками корпуса 8. Уплотнительные кольца 22 препятствуют проникновению рабочей жидкости во внутреннюю полость штока 18.The operation of the
Результаты экспериментальных исследований показали, что при изменении зазора происходит существенное изменение локальных усилий. Был проведен ряд экспериментов со следующими входными значениями:The results of experimental studies have shown that when the gap changes, a significant change in local forces occurs. A series of experiments were conducted with the following input values:
- гидравлическое устройство 6 передачи усилия по заданному алгоритму выполненное по первому варианту;-
- диаметр поршня 10 равен 49 мм;-
- величины зазоров 0,03, 0,04, 0,05 и 0,25 мм;- gaps 0.03, 0.04, 0.05 and 0.25 mm;
- вязкость рабочей жидкости ISO VG-10 (Mobil Velocite 6);- viscosity of working fluid ISO VG-10 (Mobil Velocite 6);
- пресс модели К3732.- Press model K3732.
При значении зазора δ=0,03 мм величина усилия составила 23,4 тонны, δ=0,04 мм - 2,08 тонны, δ=0,05 мм - 1,28 тонны и δ=0,25 мм - 0,33 тонны.With the gap value δ = 0.03 mm, the magnitude of the force was 23.4 tons, δ = 0.04 mm - 2.08 tons, δ = 0.05 mm - 1.28 tons and δ = 0.25 mm - 0, 33 tons.
Результаты эксперимента с применением гидравлического устройства 6 передачи усилия по заданному алгоритму, выполненного по второму варианту с диаметром внутреннего отверстия кольца 27 равного 5 мм, следующие: при значении зазора Δ=0,3 мм величина усилия составила 23,4 тонны, Δ=0,38 мм - 2,08 тонны, Δ=0,47 мм - 1,28 тонны и Δ=2,04 мм -0,33 тонны.The results of the experiment using a
На фиг. 18 и фиг. 19 представлены графические зависимости изменения локальных усилий от величины зазора гидравлического устройства 6 передачи усилия по заданному алгоритму, выполненного по первому и второму варианту соответственно. Анализ графических зависимостей показал, что для устройства, изготовленного по первому варианту, область рационального использования лежит в диапазоне усилий от 0,5 тонны до 2,5 тонн, а для устройства по второму варианту - от 2 тонн до 11 тонн. Таким образом, можно сделать вывод о том, что эти устройства могут дополнять работу друг друга и использоваться в дифференцированном прижимном устройстве в зависимости от заданных условий процесса формообразования.FIG. 18 and FIG. 19 shows the graphical dependences of the change in local forces on the size of the gap of the
Положительный эффект от применения предлагаемого технического решения заключается в следующем. Управление локальными усилиями прижима заготовки к матрице положительно влияет на процесс формообразования, расширяет технологические возможности, позволяя изготавливать детали из труднодеформируемых материалов, а также повышает точность изготовления деталей. Компактность дифференцированного прижимного устройства и возможность применения относительно простого и надежного управляющего органа, который может быть изготовлен для данной детали, позволяет устанавливать его в стандартные штампы, применяемые на универсальном оборудовании.The positive effect from the application of the proposed technical solution is as follows. Managing the local efforts of pressing the workpiece to the matrix has a positive effect on the process of shaping, expands technological capabilities, allowing you to make parts from hard-to-deform materials, and also increases the accuracy of parts manufacturing. The compactness of the differentiated clamping device and the possibility of using a relatively simple and reliable governing body that can be manufactured for this part allows it to be installed in standard dies used on universal equipment.
Claims (4)
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017126796A RU2685624C2 (en) | 2017-07-25 | 2017-07-25 | Method of sheet forging and differentiated pressure device of sheet forging press |
| EP17894656.2A EP3453468A4 (en) | 2017-07-25 | 2017-08-30 | Sheet blank forming method and device for the implementation thereof |
| KR1020187026400A KR20200034916A (en) | 2017-07-25 | 2017-08-30 | Method for controlling local force in die for sheet stamping and special fixture for its implementation |
| CN201780013464.8A CN109641256A (en) | 2017-07-25 | 2017-08-30 | Control the method for local force and the difference pressing device implemented for it in sheet material stamping die |
| PCT/RU2017/000632 WO2019022634A1 (en) | 2017-07-25 | 2017-08-30 | Sheet blank forming method and device for the implementation thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017126796A RU2685624C2 (en) | 2017-07-25 | 2017-07-25 | Method of sheet forging and differentiated pressure device of sheet forging press |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017126796A3 RU2017126796A3 (en) | 2019-01-25 |
| RU2017126796A RU2017126796A (en) | 2019-01-25 |
| RU2685624C2 true RU2685624C2 (en) | 2019-04-22 |
Family
ID=65037238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017126796A RU2685624C2 (en) | 2017-07-25 | 2017-07-25 | Method of sheet forging and differentiated pressure device of sheet forging press |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3453468A4 (en) |
| KR (1) | KR20200034916A (en) |
| CN (1) | CN109641256A (en) |
| RU (1) | RU2685624C2 (en) |
| WO (1) | WO2019022634A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2723857C1 (en) * | 2019-04-29 | 2020-06-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Кипер" | Device for control of sector clamp of die for sheet stamping |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110421639A (en) * | 2019-09-06 | 2019-11-08 | 东莞市日源盛橡胶绝缘制品有限公司 | The production equipment and its production technology of a kind of angle band R mouse pad |
| CN110899448B (en) * | 2019-12-03 | 2021-01-12 | 哈尔滨工业大学 | Blank holder force partition loading device and method |
| CN112775275B (en) * | 2021-01-11 | 2022-12-23 | 芜湖市铭镁精密模具有限公司 | High-precision hardware stamping die |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1324724A1 (en) * | 1986-04-10 | 1987-07-23 | Предприятие П/Я Р-6601 | Die for making hollow parts |
| WO1999020411A1 (en) * | 1997-10-16 | 1999-04-29 | Cosma International Inc. | Draw stamping die for stamping body panels for motor vehicles |
| RU2201830C2 (en) * | 2001-05-08 | 2003-04-10 | Открытое акционерное общество "ГАЗ" | Die set for drawing complex-shape parts |
| RU81541U1 (en) * | 2008-10-13 | 2009-03-20 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет" | AIR SPRING |
| RU2545863C2 (en) * | 2013-06-25 | 2015-04-10 | Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" | Multiprocess drawing of box part from sheet blank |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1361134A (en) * | 1963-06-25 | 1964-05-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | Air damped pneumatic control system |
| SU524584A1 (en) * | 1975-02-27 | 1976-08-15 | Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского | Stamp for drawing cylindrical products |
| SU776713A1 (en) * | 1978-12-14 | 1980-11-07 | Предприятие П/Я М-5671 | Apparatus for deep drawing of hollow parts |
| US4745792A (en) * | 1986-10-14 | 1988-05-24 | Aluminum Company Of America | Blankholder for a draw press |
| JP2856107B2 (en) * | 1995-05-22 | 1999-02-10 | トヨタ自動車株式会社 | Press working method and press working equipment |
| BE1010313A3 (en) * | 1996-05-30 | 1998-06-02 | S C Rech Et Dev Groupe Cockeri | Improvement in control system of power clamp blank in a press. |
| JP4986112B2 (en) | 2006-02-27 | 2012-07-25 | 株式会社Ihi | Cushion load control device and press machine equipped with cushion load control device |
| RU2527820C2 (en) | 2011-12-05 | 2014-09-10 | Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" | Method of forging box from steel blank at simple-action press |
| DE112014002689B4 (en) * | 2013-06-07 | 2024-04-18 | Joyson Safety Systems Acquisition Llc | VALVED, PRESSURIZED GAS OPERATED ACTUATOR, HOUSING AND VEHICLE |
| RU2580112C1 (en) * | 2013-11-14 | 2016-04-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Украинская Импульсная Индустрия" | Hydraulic unit of impact action |
-
2017
- 2017-07-25 RU RU2017126796A patent/RU2685624C2/en not_active IP Right Cessation
- 2017-08-30 WO PCT/RU2017/000632 patent/WO2019022634A1/en not_active Ceased
- 2017-08-30 EP EP17894656.2A patent/EP3453468A4/en not_active Ceased
- 2017-08-30 CN CN201780013464.8A patent/CN109641256A/en active Pending
- 2017-08-30 KR KR1020187026400A patent/KR20200034916A/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1324724A1 (en) * | 1986-04-10 | 1987-07-23 | Предприятие П/Я Р-6601 | Die for making hollow parts |
| WO1999020411A1 (en) * | 1997-10-16 | 1999-04-29 | Cosma International Inc. | Draw stamping die for stamping body panels for motor vehicles |
| RU2201830C2 (en) * | 2001-05-08 | 2003-04-10 | Открытое акционерное общество "ГАЗ" | Die set for drawing complex-shape parts |
| RU81541U1 (en) * | 2008-10-13 | 2009-03-20 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет" | AIR SPRING |
| RU2545863C2 (en) * | 2013-06-25 | 2015-04-10 | Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" | Multiprocess drawing of box part from sheet blank |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2723857C1 (en) * | 2019-04-29 | 2020-06-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Кипер" | Device for control of sector clamp of die for sheet stamping |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2017126796A3 (en) | 2019-01-25 |
| WO2019022634A1 (en) | 2019-01-31 |
| CN109641256A (en) | 2019-04-16 |
| EP3453468A4 (en) | 2019-10-09 |
| RU2017126796A (en) | 2019-01-25 |
| KR20200034916A (en) | 2020-04-01 |
| EP3453468A1 (en) | 2019-03-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2685624C2 (en) | Method of sheet forging and differentiated pressure device of sheet forging press | |
| US5626048A (en) | Method and apparatus for forming cup-shaped members | |
| US4472955A (en) | Metal sheet forming process with hydraulic counterpressure | |
| US3786667A (en) | Apparatus for and method of making a nestable container | |
| GB1599207A (en) | Cold forming process and apparatus | |
| US6032505A (en) | Tooling apparatus and method for high speed production of drawn metal cup-like articles | |
| Thiruvarudchelvan | A novel hydraulic-pressure augmented deep-drawing process for high draw ratios | |
| US3064507A (en) | Forging process and apparatus | |
| US20010013240A1 (en) | Tool cartridge having an elastic matrix | |
| US5195349A (en) | Forming machine and process for forming material therewith | |
| US5802907A (en) | Tooling apparatus and method for high speed production of drawn metal cup-like articles | |
| US3668914A (en) | Method of stamping metal convex articles from sheets | |
| US4183238A (en) | Double acting precision deep-stamping press | |
| CN207606241U (en) | The compound upper mould device of shaping punching | |
| JP2010089139A (en) | Method and apparatus for thickening and press working with vertical press | |
| US9421603B2 (en) | Forging press | |
| SU1632565A1 (en) | Device for making custom-made sbabs | |
| RU205070U1 (en) | Stamp for making flat rings by compression | |
| CN105964800A (en) | Detachable stamping die | |
| JPS58163533A (en) | Die device for multiple process working | |
| CN107442653B (en) | A kind of multistation fine blanking die and its instant balancing device of unbalance loading | |
| JP3764252B2 (en) | Cup molding method and tool device used for double-acting mechanical press | |
| SU946980A1 (en) | Hydraulic press | |
| CN105344803A (en) | Punching die | |
| SU763017A1 (en) | Method and apparatus for making hollow products with branches |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200726 |