Результат интеллектуальной деятельности: ШТАМП ДЛЯ ВЫТЯЖКИ КУЗОВНЫХ ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к листовой штамповке и может быть использовано для вытяжки различных деталей из листовых материалов (металлов и неметаллов), преимущественно для вытяжки кузовных деталей автомобилей, автобусов, сельхозтехники, бытовой техники и т.п. на прессах простого, двойного, и тройного действия, а также на многопозиционных автоматах, например, для вытяжки панелей дверей, капота, крышки багажника и других кузовных деталей автомобилей.

Известен штамп для вытяжки, содержащий пуансон, матрицу и прижим. Для торможения фланца заготовки на прижиме установлены перетяжные ребра радиусной формы (Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке, Л.: Машиностроение, 1979 г., стр.180., рис.175).

Недостатком известного штампа является недостаточная степень торможения при перемещении фланца заготовки, в результате чего фланец заготовки проскальзывает в проем матрицы, что не обеспечивает требуемое в процессе вытяжки натяжение центральной части заготовки и вызывает перерасход листового материала на одну деталь.

Известен штамп для вытяжки, содержащий пуансон, матрицу и прижим, в котором для торможения фланца заготовки на матрице установлены перетяжные пороги П-образной формы (Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке, Л.: Машиностроение, 1979 г., стр181., рис.158).

Недостатком этого штампа является его ограниченная область применения только для вытяжки неглубоких деталей, имеющих в плане плавный контур. При вытяжке кузовных деталей сложной формы такая конструкция штампа не обеспечивает дифференцированного торможения фланца заготовки и в следствие этого не позволяет получить деталь без дефектов.

Известен штамп для вытяжки, содержащий пуансон, матрицу с перетяжным порогом и прижим с перетяжным ребром, при этом перетяжное ребро расположено в зоне порога (А.С. СССР №1442292, Кл. МПК B21D 22/02, 1986 г., опубл. в бюл. №45, 1988 г.).

Недостатком известного штампа является перерасход листового материала на технологические припуски, так как из соображения прочности матрицы ширина порога, в зоне которого расположено перетяжное ребро, выбирается приблизительно в три раза больше традиционных 12-15 мм.

За прототип взята конструкция штампа для вытяжки, содержащего пуансон, матрицу с перетяжным порогом и перетяжным ребром, при этом перетяжное ребро размещено непосредственно за перетяжным порогом без зазора между ними и является продолжением перетяжного порога (Патент РФ №2047407, МПК В21D 22/02, приоритет от 08.06.93 г. опубл. в бюл. №31, 10.11.95 г.).

Недостатком этого штампа является отсутствие зазора между перетяжным порогом и перетяжным ребром и вследствие этого невозможность использования такого зазора для изгиба, спрямления и дополнительного торможения элементов заготовки при ее перемещении через перетяжное ребро и перетяжной порог в процессе вытяжки.

Задачей изобретения является разработка конструкции штампа, обеспечивающей повышение точности и качества вытягиваемых деталей и экономию листового материала.

Поставленная задача достигается тем, что предлагается новая конструкция штампа для вытяжки кузовных деталей, содержащая пуансон, матрицу с перетяжным порогом, прижим и перетяжное ребро, согласно изобретению, перетяжное ребро закреплено в прижиме, который выполнен с углублением под перетяжной порог матрицы, стенкой которого является внутренняя поверхность перетяжного ребра, матрица выполнена с расположенным непосредственно за перетяжным порогом углублением под перетяжное ребро, установленное с зазором относительно перетяжного порога, равным толщине штампуемого маталла с учетом положительного допуска по толщине, а упомянутое перетяжное ребро выполнено из условия обеспечения вхождения его нижней кромки в углубление матрицы в крайнем нижнем положении штампа на величину, превышающую толщину штампуемого материала.

Сущность изобретения поясняется следующими графическими материалами. На фиг.1 изображен осевой разрез штампа для вытяжки детали на прессе двойного или тройного действия в крайнем нижнем положении ползуна пресса, а на фиг.2 - увеличенный фрагмент 1 в зоне перетяжного порога и перетяжного ребра.

Штамп для вытяжки кузовных деталей содержит пуансон 1, матрицу 2 с перетяжным порогом 3, прижим 4 с перетяжным ребром 5, вставку 6 в матрице 2, заготовку 7.

Штамп работает следующим образом.

Листовая заготовка 7 загружается на поверхность матрицы 2, при ходе наружного ползуна пресса вниз краевая часть заготовки деформируется перетяжным ребром 5 и перетяжным порогом 3 и прижимается прижимом 4, затем при ходе внутреннего ползуна пресса вниз центральная часть заготовки формоизменяется пуансоном 1 по матрице 2 и вставке 6 в матрицу 2, во время формоизменения центральной части заготовки требуемое торможение фланца заготовки осуществляется при его перемещении через перетяжной порог 3 высотой H₁ и через перетяжное ребро 5, которое заглублено прижимом 4 в перетяжной порог 3 на величину Н₂, чтобы эффект торможения заготовки при помощи перетяжного ребра 5 был значительным, в крайнем нижнем положении штампа с заготовкой нижняя кромка перетяжного ребра 5 входит в углубление матрицы 2 на величину Н₂, большую толщины штампуемого материала, формирование донной части детали в матрице 2 обеспечивает наличие вставки 6.

Величины H₁ и Н₂ устанавливаются расчетом для каждой конкретной детали и уточняются при отладке штампа и процесса вытяжки. Высота перетяжного порога H₁ обычно остается неизменной, а интенсивность торможения фланца заготовки регулируется за счет размещения перетяжного ребра 5 в участках фланца, против которых необходимо увеличить растяжение заготовки, и за счет изменения величины Н₂ захода этого перетяжного ребра 5 в соответствующее углубление в матрице 2.

Перетяжное ребро 5 установлено на прижиме 4 с зазором «Z» относительно перетяжного порога 3, равным толщине штампуемого маталла с учетом положительного допуска по толщине.

После вытяжки у полученного полуфабриката 7 обрезается технологический припуск по линии обрезки 8, далее изготовленная деталь поступает на сборку-сварку узла машины.

По аналогичной схеме работает штамп для вытяжки кузовных деталей на прессе простого действия и на многопозиционном прессе-автомате.

Использование данного штампа для вытяжки кузовных деталей повышает точность, качество вытягиваемых деталей и обеспечивает экономию листового материала.