RU2847948C1 - Stamp for extracting large-sized parts - Google Patents
Stamp for extracting large-sized partsInfo
- Publication number
- RU2847948C1 RU2847948C1 RU2024138029A RU2024138029A RU2847948C1 RU 2847948 C1 RU2847948 C1 RU 2847948C1 RU 2024138029 A RU2024138029 A RU 2024138029A RU 2024138029 A RU2024138029 A RU 2024138029A RU 2847948 C1 RU2847948 C1 RU 2847948C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- die
- clamp
- ribs
- drawbars
- draw
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к холодной листовой штамповке вытяжными штампами двойного или простого действия.The invention relates to cold sheet metal stamping using double or single action drawing dies.
Перетяжное ребро - это технологический элемент конструкции штампа, основным назначением которого является торможение заготовки при ее вытяжке. Конструкция классического перетяжного ребра представляет из себя круглый выступ из штамповой оснастки матрицы и прижима и имеет широкое применение в штамповке. Перетяжные ребра позволяют изготавливать высококачественные детали, обеспечивая необходимое и достаточное натяжение для предотвращения образования лицевых дефектов и гофр. При изготовлении крупногабаритных деталей автомобиля, зачастую, используют двойной ряд перетяжных ребер с выдержанным расстоянием между ними минимум в 10 мм, что требует увеличения размеров заготовки с целью обеспечения надежного захвата перетяжными ребрами. Это увеличивает ресурс штамповой оснастки, предотвращая быстрое истирание ребер и, как следствие, частое обслуживание штампов. Положение ребер в штамповой оснастке задает собой схему торможения заготовки.A drawbar is a technological element of the die design, the primary purpose of which is to decelerate the workpiece during drawing. The classic drawbar design consists of a round projection from the die and clamping tooling and is widely used in stamping. Drawbars enable the production of high-quality parts, providing the necessary and sufficient tension to prevent the formation of facial defects and corrugations. When manufacturing large automotive parts, a double row of drawbars is often used, with a minimum distance of 10 mm between them. This requires increasing the workpiece size to ensure a secure grip by the drawbars. This increases the service life of the die tooling, preventing rapid rib wear and, consequently, frequent die maintenance. The position of the ribs in the die tooling determines the workpiece deceleration pattern.
Из уровня техники известен вытяжной штамп, содержащий пуансон, матрицу с перетяжными ребрами, прижим с выемками под перетяжные ребра для осуществления дополнительного тангенциального растяжения фланца заготовки и механизм для удаления отштампованных вытянутых полуфабрикатов из штампа, который выполнен с продольными рейками, расположенными за пределами прижимной поверхности прижима, и с поперечными рейками, расположенными в пазах, выполненных в выемках прижима под перетяжные ребра [Патент РФ №2631070, Штамп для вытяжки крупногабаритных деталей, опубл. 14.09.2017, Бюл. №26].A drawing die is known from the prior art, comprising a punch, a matrix with draw-down ribs, a clamp with recesses for the draw-down ribs for performing additional tangential stretching of the flange of the workpiece and a mechanism for removing the stamped drawn semi-finished products from the die, which is made with longitudinal strips located outside the clamping surface of the clamp, and with transverse strips located in grooves made in the recesses of the clamp for the draw-down ribs [Patent of the Russian Federation No. 2631070, Stamp for drawing large-sized parts, published 09.14.2017, Bulletin No. 26].
Такой штамп обеспечивает операцию вытяжки с торможением течения металла, но при этом получается большой технологический припуск, при защемлении металла высоковероятно появление утяжин из-за ограниченности и неравномерности деформации, значительная нагрузка на штамповые элементы и изменение силы прижима при износе перетяжных ребер и соответствующих выемок.This type of die enables a drawing operation with metal flow inhibition, but at the same time, a large technological allowance is obtained; when the metal is pinched, there is a high probability of the appearance of sink marks due to the limited and uneven deformation, significant load on the die elements and a change in the clamping force due to wear of the drawing ribs and corresponding recesses.
Известна конструкция перетяжных ребер прямоугольной формы с радиусными закруглениями и выемками под них соответствующей формы [Патент РФ №2627318, Способ вытяжки кузовных деталей и штамп для его осуществления, опубл. 31.05.2017. Бюл. №16; Патент РФ №2201930, Штамп для вытяжки деталей сложной формы, опубл. 10.04.2003].A design of rectangular drawbar ribs with radius roundings and recesses of the corresponding shape for them is known [RU Patent No. 2627318, Method for drawing body parts and a stamp for its implementation, published 05/31/2017. Bulletin No. 16; RU Patent No. 2201930, Stamp for drawing parts of complex shape, published 04/10/2003].
Такая конструкция перетяжных ребер приводит к значительной концентрации напряжений и в оснастке и в деталях, что отрицательно сказывается на работоспособности штампа и качестве изделий.This design of the tension ribs leads to significant stress concentration in both the tooling and the parts, which negatively impacts the performance of the die and the quality of the products.
Также известен штамп для вытяжки кузовных деталей, выбранный в качестве прототипа, который содержит пуансон, матрицу с перетяжными ребрами со скругленными кромками на рабочем торце и прижим с выемками под перетяжные ребра. Выемки на прижиме выполнены с наклонными боковыми стенками, расположены по касательной к радиусным участкам перетяжного ребра и к поверхности прижима под углом, равным 45°. Выемки на прижиме под перетяжные ребра выполнены треугольной или трапецеидальной формы. Техническим результатом является то, что такая конструкция штампа учитывает повышение степени торможения фланца заготовки и экономию проката за счет сокращения технологических припусков на поверхности прижима и торможения заготовки, а также дает возможность осуществления дифференцированного торможения фланца заготовки, что улучшает качество изделия [Патент РФ №. 2072270, Штамп для вытяжки кузовных деталей, опубл. 27.01.1997].Also known is a die for drawing body parts, selected as a prototype, which comprises a punch, a matrix with drawing ribs with rounded edges at the working end, and a clamp with recesses for the drawing ribs. The recesses on the clamp are made with inclined side walls, located tangent to the radius sections of the drawing rib and to the surface of the clamp at an angle of 45°. The recesses on the clamp for the drawing ribs are made of a triangular or trapezoidal shape. The technical result is that such a die design allows for an increase in the degree of braking of the flange of the workpiece and savings in rolled metal due to the reduction of technological allowances on the surface of the clamp and braking of the workpiece, and also makes it possible to implement differentiated braking of the flange of the workpiece, which improves the quality of the product [Patent of the Russian Federation No. 2072270, Die for Drawing Body Parts, published. [27.01.1997].
В данном штампе на тормозящие однорядные элементы приходятся значительные нагрузки, что снижает ресурс работы оснастки. Также значительные напряжения и деформации возникают в заготовке, что все же может привести к появлению дефектов.In this die, the single-row braking elements bear significant loads, which reduces the tooling's service life. Significant stress and deformation also occur in the workpiece, which can still lead to defects.
Технической проблемой, решаемой с помощью заявляемого изобретения, является повышение ресурса работы штампа и качества вытяжки.The technical problem solved by the claimed invention is to increase the service life of the stamp and the quality of the drawing.
Техническим результатом, достигаемым с помощью заявляемой изобретения, является оптимизация схемы торможения заготовки при вытяжке крупногабаритных деталей с более равномерным распределением рабочих напряжений на тормозящих элементах штампа и в самой заготовке со снижением брака.The technical result achieved with the aid of the claimed invention is the optimization of the workpiece braking scheme during the drawing of large-sized parts with a more uniform distribution of operating stresses on the braking elements of the die and in the workpiece itself with a reduction in defects.
Указанный технический результат достигается конструкцией штампа содержащей пуансон, матрицу и прижим, матрица и прижим выполнены с перетяжными ребрами со скругленными кромками и с выемками под перетяжные ребра, имеющими трапецеидальную форму, при этом перетяжные ребра матрицы, которые расположены на ее рабочем торце, и перетяжные ребра прижима выполнены сдвоенными, упомянутые перетяжные ребра из сдвоенных перетяжных ребер расположены эквидистантно относительно друг друга и противоположно направлены, причем одно из них выполнено на прижиме, а второе - на матрице со смещением относительно перетяжного ребра на прижиме, а боковые стенки выемок под перетяжные ребра выполнены по радиусу.The said technical result is achieved by a stamp design comprising a punch, a matrix and a clamp, the matrix and the clamp are made with drawbars with rounded edges and with recesses for the drawbars, which have a trapezoidal shape, wherein the drawbars of the matrix, which are located on its working end, and the drawbars of the clamp are made double, the said drawbars from the double drawbars are located equidistantly relative to each other and are oppositely directed, wherein one of them is made on the clamp, and the second - on the matrix with an offset relative to the drawbar on the clamp, and the side walls of the recesses for the drawbars are made along the radius.
Выполнение сдвоенных перетяжных ребер обеспечивает более надежное торможение металла при вытяжке с распределением нагрузки на них.The use of double draw ribs ensures more reliable braking of the metal during drawing, distributing the load on them.
Расположение перетяжных ребер эквидистантно друг относительно друга обеспечивает выравнивание сил торможения, повышает технологичность изготовления оснастки.The arrangement of the tension ribs equidistant from each other ensures the equalization of braking forces and improves the technological efficiency of tooling production.
Выполнение перетяжных ребер противоположно направленными создает перераспределение сил торможения между матрицей и прижимом, выравнивает рабочие напряжения в силовых элементах оснастки, а также дает возможность сместить их ближе друг к другу, что дает снижение технологического припуска. Смена направления перетяжных ребер друг против друга позволяет равномерно распределить нагрузку на штамповую оснастку и сократить расстояния между ребрами, тем самым снижая размер заготовки и обеспечивая необходимые усилия для вытяжки детали без повышения частоты обслуживания штампа.Oppositely directed drawbars redistribute the braking forces between the die and clamp, equalizing the operating stresses in the tooling's load-bearing elements and allowing them to be moved closer together, resulting in a reduction in manufacturing allowance. Alternating the direction of the drawbars, one opposite the other, evenly distributes the load on the die tooling and reduces the distances between the drawbars, thereby reducing the workpiece size and providing the necessary forces for drawing the part without increasing the frequency of die maintenance.
Выполнение одного перетяжного ребра на прижиме, а другого на матрице со смещением относительно ребра, расположенного на прижиме, выравнивает нагрузку на элементах прессовой оснастки, при этом не увеличивая значительно технологический припуск.The implementation of one tension rib on the clamp and the other on the matrix with an offset relative to the rib located on the clamp equalizes the load on the elements of the press tooling, without significantly increasing the technological allowance.
Выполнение боковых стенок выемки радиусными создает дополнительные распределенные зоны трения, увеличивая фактическое количество перетяжных ребер до четырех по точкам прижима.Making the side walls of the recess radial creates additional distributed friction zones, increasing the actual number of tension ribs to four at the pressure points.
Предлагаемое конструкция перетяжного ребра штампа обеспечит снижение металлоемкости заготовки для изготовления крупногабаритных лицевых и внутренних деталей без потерь качества получаемой детали, так как она обеспечивает необходимое и достаточное натяжение заготовки для изготовления качественных крупногабаритных деталей автомобиля.The proposed design of the die tension rib will ensure a reduction in the metal content of the blank for the production of large-sized front and internal parts without loss of quality of the resulting part, since it provides the necessary and sufficient tension of the blank for the production of high-quality large-sized automobile parts.
Устройство для штамповки иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображено сечение штампа в месте положения перетяжных ребер и схема зажима заготовки с параметрами применяемых перетяжных ребер, которые задают схему торможения заготовки для вытяжки детали.The stamping device is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a section of the stamp at the location of the drawbars and a diagram of the workpiece clamping with the parameters of the drawbars used, which determine the braking diagram for the workpiece for drawing out the part.
Штамп для вытяжки (фиг.) содержит пуансон (не показан), матрицу 1 и прижим 2. Между ними зажимают изделие 3 толщиной S. Матрица 1 выполнена с перетяжным ребром 4 со скругленным профилем радиусом R2. Прижим выполнен с перетяжным ребром 5 со скругленным профилем радиусом R3. Напротив перетяжного ребра 5 выполнена выемка 6 трапецеидальной формы, боковые стенки которой скруглены радиусом R4. Напротив перетяжного ребра 4 выполнена выемка 7, также трапецеидальной формы, боковые стенки которой скруглены радиусом R1. Параметры ребер Ri могут изменяться в зависимости от технического задания. Переходы между перетяжными ребрами 4 и 5, боковыми стенками выемок 6 и 7 и плоскими участками матрицы 1 и прижима 2 выполнены с радиусами r1, r2, r3, r4. Перетяжные ребра 4 и 5 расположены эквидистантно друг относительно друга по всему периметру штампа, смещены относительно друг друга, при этом боковые стенки 8 выемок 6 и 7 находятся напротив друг друга.The drawing die (Fig.) comprises a punch (not shown), a matrix 1 and a clamp 2. A product 3 of thickness S is clamped between them. The matrix 1 is provided with a constriction rib 4 with a rounded profile of radius R 2 . The clamp is provided with a constriction rib 5 with a rounded profile of radius R 3 . Opposite the constriction rib 5 there is a trapezoidal recess 6, the side walls of which are rounded with radius R 4 . Opposite the constriction rib 4 there is a recess 7, also trapezoidal, the side walls of which are rounded with radius R 1 . The parameters of the ribs R i can be changed depending on the technical specifications. The transitions between the constriction ribs 4 and 5, the side walls of the recesses 6 and 7 and the flat sections of the matrix 1 and the clamp 2 are made with radii r 1 , r 2 , r 3 , r 4 . The constriction ribs 4 and 5 are located equidistant from each other along the entire perimeter of the stamp, offset from each other, while the side walls 8 of the recesses 6 and 7 are opposite each other.
Штамп работает следующим образом. Перед вытяжкой происходит фиксация заготовки 3 на матрице 1 прижимом 2. Для фиксации материала заготовки по периметру происходит ее деформирование при помощи перетяжных ребер 4 и 5, которые выдавливают материал заготовки 3 в выемки 6 и 7. При этом происходит распределенная фиксация материала по боковым стенкам выемок, в том числе в промежутке между перетяжными ребрами 4 и 5. Фактически боковые стенки 8 формируют еще два дополнительных перетяжных ребра за счет направления линий действия сил нажима с их стороны во впадины, образованные радиусными переходами r1 и r3.The die operates as follows. Before drawing, blank 3 is clamped onto die 1 by clamp 2. To secure the blank material around its perimeter, it is deformed by draw ribs 4 and 5, which force the material from blank 3 into recesses 6 and 7. This causes distributed clamping of the material along the side walls of the recesses, including the space between draw ribs 4 and 5. In effect, side walls 8 form two additional draw ribs by directing the lines of action of the pressure forces from their side into the depressions formed by radial transitions r1 and r3 .
Перетяжное ребро может быть изготовлено как единый цельный элемент штамповой оснастки для прижима и матрицы, либо в виде двух вставных ребер. Направление перетяжных ребер могут меняться в зависимости от технического задания и требований к износостойкости штамповой оснастки.The drawbar can be manufactured as a single, integral element of the die clamp and matrix, or as two insertable ribs. The direction of the drawbars can be varied depending on the technical specifications and the wear resistance requirements of the die.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2847948C1 true RU2847948C1 (en) | 2025-10-16 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2072270C1 (en) * | 1993-10-08 | 1997-01-27 | Акционерное общество "Научно-технический центр АвтоВАЗ" | Body's parts draw-forming stamp |
| RU2090289C1 (en) * | 1994-05-18 | 1997-09-20 | Акционерное общество "Научно-технический центр АвтоВАЗ" | Method of drawing complex-shape parts of motor vehicle body |
| RU2242316C1 (en) * | 2003-03-21 | 2004-12-20 | Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" | Die set for drawing complex-shape body parts |
| US20100186475A1 (en) * | 2009-01-26 | 2010-07-29 | Honda Motor Co., Ltd. | Press-die and press-working method |
| RU2570685C2 (en) * | 2013-12-13 | 2015-12-10 | Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" | Method of drawing-down of complex large-scale part (versions) |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2072270C1 (en) * | 1993-10-08 | 1997-01-27 | Акционерное общество "Научно-технический центр АвтоВАЗ" | Body's parts draw-forming stamp |
| RU2090289C1 (en) * | 1994-05-18 | 1997-09-20 | Акционерное общество "Научно-технический центр АвтоВАЗ" | Method of drawing complex-shape parts of motor vehicle body |
| RU2242316C1 (en) * | 2003-03-21 | 2004-12-20 | Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" | Die set for drawing complex-shape body parts |
| US20100186475A1 (en) * | 2009-01-26 | 2010-07-29 | Honda Motor Co., Ltd. | Press-die and press-working method |
| RU2570685C2 (en) * | 2013-12-13 | 2015-12-10 | Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" | Method of drawing-down of complex large-scale part (versions) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1227668A (en) | Poly-v grooved pulley and method of making same | |
| US5105522A (en) | Process of manufacturing a friction ring provided with a sinter-bonded friction facing | |
| CN106794507B (en) | Method for press forming | |
| JP2977071B2 (en) | Drawing method and drawing mold | |
| US20100083727A1 (en) | Process for manufacturing ring-shaped member | |
| RU2847948C1 (en) | Stamp for extracting large-sized parts | |
| CN109475911A (en) | Metal plate for press molding, method for manufacturing same, and method for manufacturing stamped part | |
| JP3572950B2 (en) | Press forming method and apparatus | |
| US3364550A (en) | Method of manufacturing wheel rims | |
| US8336356B2 (en) | Apparatus and process for reducing profile variations in sheet metal stock | |
| EP0277269B1 (en) | Process for manufacturing a part having a tooth profile and boss | |
| CN1052925C (en) | Method for producing large-size round steel by using continuous rolling process | |
| CN108430663B (en) | Roll stamping device and method | |
| US20240051011A1 (en) | Method to manufacture a cable tray component, crimp press to manufacture such cable tray component and cable tray component manufactured therewith | |
| TWI785902B (en) | Manufacturing method for nut | |
| US20080156056A1 (en) | Method and Device for Producing a Knurl on the Suface of a Workpiece | |
| EP2845662B1 (en) | Press and method for the manufacture of a profile | |
| KR100810103B1 (en) | Forging method of reduced-diameter product | |
| JPH0262341B2 (en) | ||
| US20060266094A1 (en) | Transmission system component and method for making same | |
| JP4817183B2 (en) | Washer manufacturing method | |
| JPH06315701A (en) | Steel plate with projections and manufacture thereof | |
| RU2264880C1 (en) | Method for drawing complex-shape body parts | |
| RU2096116C1 (en) | Method of drawing complex-shape body parts | |
| RU2594999C1 (en) | Method of making wheel disc |