Результат интеллектуальной деятельности: Сборный штамп для вытяжки сложнопрофильных тонкостенных изделий

Изобретение относится к области конструкций и способов изготовления элементов штампов оснастки (рабочие поверхности матрицы и пуансона) для вытяжки сложнопрофильных тонкостенных изделий из листового материала.

Известна конструкция штампа, состоящая из верхней и нижней плит, направляющих стоек, сложно профильных матрицы и пуансона, сопряженных друг с другом и соответствующих форме штампуемой детали (Основы конструирования штампов для холодной листовой штамповки, Скворцов Г.Д., Машиностроение, 1972, стр. 360).

Недостаток известной сложной профильной конструкции штампа заключается в том, что матрица и пуансон выполнены из цельных кусков высокопрочного металла, что затрудняет и усложняет процесс их формирования, контроля и пригонки.

Наиболее близкой по технической сущности является конструкция секционной крупногабаритной оправы для ротационного выдавливания, состоящая из секций, закрепленных между собой болтовым соединением (патент РФ №2438821, МПК⁸ B21D 037/02). Однако значительные размеры секций не позволяют профилировать их высокопроизводительными способами обработки, хотя предложенная конструкция частично снижает трудоемкость изготовления инструмента.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении производительности изготовления сложно профильных матрицы и. пуансона при обеспечении необходимого качества изготавливаемой с помощью их продукции.

Технический результат достигается предлагаемой конструкцией сборного штампа для вытяжки сложнопрофильных тонкостенных изделий из листового материала, состоящий из пуансона и матрицы, выполненных из собранных в горизонтальной плоскости профилей-слоев из листового материала, при этом профиль-слои пуансона и профиль-слои матрицы объединены между собой с помощью, по крайней мере, двух стержней, пропущенных через соответствующие базовые отверстия профиль-слоев матрицы и базовые отверстия профиль-слоев пуансона.

Для достижения указанного результата целесообразно, чтобы профиль-слои пуансона и профиль-слои матрицы имели хвостовики для установки в прессовое оборудование; чтобы рабочая поверхность каждого профиль-слоя матрицы и каждого профиль-слоя пуансона была упрочнена путем термогазодинамического воздействия на зону реза лазерным излучением в инфракрасной области спектра; чтобы профиль-слои матрицы и профиль-слои пуансона были выполнены из листовых легированных сталей; чтобы толщина каждого профиль-слоя составляла не более 5 мм; чтобы толщина каждого профиль-слоя составляла не менее 1 мм: чтобы стержни, объединяющие между собой профиль-слои пуансона и профиль-слои матрицы, были выполнены калиброванными.

Сущность заявляемого изобретения иллюстрируется следующими графическими материалами, на которых представлены:

фиг. 1 - общий вид и взаимное расположение матрицы и пуансона;

фиг. 2 - профиль-слои матрицы и профиль-слои пуансона.

Сборный штамп для вытяжки сложно профильных тонкостенных изделий из листового материала состоит из пуансона 1 и матрицы 2, выполненных из собранных в горизонтальной плоскости профилей-слоев из листовых легированных сталей, толщина каждого из которых составляет 1-5 мм.

Профиль-слои изготавливаются при использовании послойного CAD-преобразования 3D моделей и вырезаются с применением высокопроизводительного лазерного оборудования.

Одновременно с формированием (вырезанием) профиль-слоев осуществляют упрочнение их рабочих поверхностей путем термогазодинамического воздействия на зону реза лазерным излучением в инфракрасной области спектра.

Профиль-слои пуансона 3 и профиль-слои матрицы 4 объединены между собой в сборные конструкции с помощью, по крайней мере, двух калиброванных стержней 5, пропущенных через соответствующие базовые отверстия профиль-слоев матрицы 6 и базовые отверстия профиль-слоев пуансона 7.

Для сохранения прочности и жесткости сборные конструкции матрицы и пуансона стягивают за счет резьбы на концах калиброванных стержней.

Профиль-слои пуансона и профиль-слои матрицы имеют хвостовики 8 и 9, соответственно, для установки в прессовое оборудование.