Stempel zum Crimpen von Rohrrohlingen. T-Stücke, Übergänge und Stopfen Arten von Matrizen zum Crimpen von Rohrrohlingen

Die Erfindung bezieht sich auf die Metallumformung und kann zur Herstellung von Teilen aus rohrförmigen Rohlingen verwendet werden. Der Stempel enthält eine Matrize, einen Stempel, eine Klemme, einen oberen und unteren Halter. Der obere Käfig besteht aus einer Arbeitsfläche, deren Innendurchmesser dem Außendurchmesser des rohrförmigen Werkstücks entspricht. Der Stempel enthält einen Einsatz aus duktilem Metall mit einem Durchmesser, der dem Innendurchmesser des rohrförmigen Werkstücks entspricht. Der untere Käfig besteht aus einem nicht arbeitenden Hohlraum, dessen Durchmesser dem Durchmesser der duktilen Metallauskleidung und dessen Höhe der Länge des rohrförmigen Rohlings entspricht. Zwischen Ober- und Unterrahmen wird eine Matrize mit kalibriertem Loch platziert. In diesem Fall wird der Einsatz aus duktilem Metall zusammen mit der Matrize mit der Möglichkeit des Wendens hergestellt. Erhöht die Produktivität durch Wiederverwendung des Liners. 1 Gehalt f-ly, 2 Abb.

Zeichnungen für RF-Patent 2277027

Die Erfindung bezieht sich auf die Metallumformung und kann zur Herstellung von Teilen aus rohrförmigen Rohlingen eingesetzt werden.

Ein bekannter Stempel zur Herstellung von Teilen aus rohrförmigen Rohlingen (Urheberschein SU-Nr. 797820, MKI B 21 D 22/02, 1981), enthaltend einen Einsatz, eine Matrize, einen Stempel und eine Führungshülse. Der Nachteil des bekannten Stempels besteht in der strukturellen Komplexität des zusammengesetzten Stempels und in der Komplexität der Entfernung des komprimierten Werkstücks aus dem Matrizenhohlraum.

Dem vorgeschlagenen Stempel in technischem Wesen und Zweck am nächsten kommt der Zeichnungsstempel (Autorenzertifikat SU Nr. 863075, MKI B 21 D 22/02, 1980). Der Stempel enthält einen Stempel, eine Matrize mit einem mit duktilem Metall gefüllten Arbeitshohlraum, eine Klemme und eine Buchse mit einem nicht arbeitenden Hohlraum und einem kalibrierten Loch, die sich im Arbeitshohlraum der Matrize befindet. In diesem Fall kommuniziert das kalibrierte Loch der Hülse mit dem Hohlraum der Matrize. Der Nachteil des bekannten Stempels besteht darin, dass nach dem Formen des Produkts auf diesem Stempel ein Arbeitsgang zum Trennen und Entfernen von duktilem Metall von der Hülse durchgeführt werden muss, was eine Neujustierung des Stempels während des Arbeitsprozesses erfordert.

Ziel der Erfindung ist es, die Produktivität des Stempels ohne Qualitätseinbußen zu steigern fertige Produkte aufgrund der Möglichkeit, einen duktilen Metalleinsatz wiederzuverwenden, ohne dass ein zusätzlicher Arbeitsgang zum Trennen und Entfernen aus dem Formhohlraum und zur Neujustierung während des Arbeitsprozesses erforderlich ist.

Um dieses Problem zu lösen, ist der Stempel, der eine Matrize, einen Stempel und eine Klammer enthält, im Gegensatz zum Prototyp mit oberen und unteren Klammern ausgestattet. Der obere Käfig besteht aus einem Arbeitshohlraum, dessen Innendurchmesser gleich dem Außendurchmesser des rohrförmigen Werkstücks D ist, in dem ein Einsatz aus duktilem Metall mit einem Durchmesser gleich dem Innendurchmesser d des Werkstücks platziert wird. Der untere Käfig besteht aus einem nicht arbeitenden Hohlraum, dessen Durchmesser dem Durchmesser d der duktilen Metallauskleidung entspricht lineare Dimension die Höhe ist gleich der Länge L des rohrförmigen Werkstücks. Durch die Krafteinwirkung auf eine Auskleidung aus duktilem Metall (z. B. Blei) entsteht ein radialer Gegendruck, der die Bildung kreisförmiger Wellen (Wellen) am rohrförmigen Werkstück und eine Wandverdickung sowohl in der Umformzone verhindert und in der Supportzone. Zwischen dem oberen und unteren Käfig befindet sich eine Matrize mit einem kalibrierten Loch. Der duktile Metalleinsatz und die Matrize sind mit der Möglichkeit ausgestattet, sie gemeinsam um 180° in axialer Richtung zu drehen. Nach dem Umdrehen des Liners zusammen mit der Matrize wird der Vorgang ohne zusätzliche Maßnahmen fortgesetzt Vorarbeiten. Darüber hinaus ermöglicht das Design austauschbare Matrizen mit hervorragend kalibrierten Lochparametern. Dadurch ist es möglich, den Gegendruck im Inneren des rohrförmigen Werkstücks zu regulieren.

Die Erfindung wird erklärt grafische Materialien, wobei Abbildung 1 einen Stempel zum Herstellen von Teilen aus rohrförmigen Rohlingen vor Arbeitsbeginn zeigt; in Abb. 2 - das gleiche nach dem Ende des Crimpens.

Der vorgeschlagene Stempel enthält eine Matrize 1, einen Stempel 2, einen oberen Käfig 3, dessen Innendurchmesser gleich dem Außendurchmesser D des rohrförmigen Werkstücks 4 ist. Ein Einsatz 5 aus duktilem Metall (z. B. Blei) mit a Im Werkstück 4 ist ein Durchmesser d eingebaut, der dem Innendurchmesser des zu bearbeitenden Werkstücks entspricht. Der Stempel enthält außerdem einen unteren Laufring 6, eine Matrize 7 und eine Klemme 8. Der Durchmesser des nicht arbeitenden Hohlraums des unteren Laufrings 6 ist gleich dem Durchmesser d des duktilen Metalleinsatzes und die lineare Höhenabmessung ist gleich zur Länge des rohrförmigen Werkstücks L.

Der Stempel funktioniert wie folgt. In den unteren Halter 6 wird ein Einsatz aus duktilem Metall 5 mit einer Matrize 7 eingesetzt, ein Werkstück 4 und ein oberer Halter 3 montiert, anschließend ein Stempel 2 und eine Matrize 1. Während des Arbeitshubs der Matrize 1 und des Stempels Gemäß Fig. 2 wird der duktile Metalleinsatz 5 durch ein kalibriertes Loch in der Matrize 7 in den Hohlraum des unteren Käfigs 6 herausgedrückt Oberteil Das rohrförmige Werkstück 4 wird in den zwischen der Matrize 1 und dem Stempel 2 gebildeten Arbeitshohlraum gedrückt, wodurch es zu einer Stauchung des rohrförmigen Werkstücks kommt. Nach Abschluss des Crimpens des rohrförmigen Werkstücks bringt die Klemme 8 die obere Klemme 3 in ihre ursprüngliche Position zurück. Nach Erhalt und Entnahme des fertigen Teils zur Wiederholung des Crimpvorgangs der Rohrrohlinge wird der Einsatz 5 aus duktilem Metall zusammen mit der Matrize 7 aus dem unteren Halter entnommen, um 180° gedreht und wieder in die Matrize eingesetzt, ein neuer Rohrrohling entsteht eingesetzt und der Crimpvorgang wird wiederholt. Wenn es notwendig ist, die Höhe des Gegendrucks zu ändern, was sich auf die Qualität der Formgebung des gecrimpten rohrförmigen Werkstücks auswirkt, reicht es aus, die Matrize durch einen anderen kalibrierten Lochparameter zu ersetzen.

Durch den Einsatz der vorgeschlagenen Erfindung ist es möglich, Teile ohne zusätzliche Nachjustierung der Matrize zu formen. Die Möglichkeit, austauschbare Matrizen mit unterschiedlich kalibrierten Löchern zu verwenden, ermöglicht es Ihnen, die Höhe des Gegendrucks in der Matrize zu ändern und Teile mit einer bestimmten verteilten Wandstärke zu erhalten, die aus rohrförmigen Rohlingen mit unterschiedlichen geometrischen und geometrischen Formen hergestellt werden mechanische Parameter.

FORMEL DER ERFINDUNG

1. Stempel zum Crimpen von rohrförmigen Rohlingen, enthaltend eine Matrize, einen Stempel und eine Klemme, dadurch gekennzeichnet, dass er mit oberen und unteren Laufringen ausgestattet ist, wobei der obere Laufring mit einer Arbeitsfläche versehen ist, deren Innendurchmesser gleich dem ist Außendurchmesser des rohrförmigen Rohlings und einem Einsatz aus Kunststoffmetall mit einem Durchmesser, der dem Innendurchmesser des rohrförmigen Rohlings entspricht. Der untere Laufring ist mit einem nicht arbeitenden Hohlraum versehen, dessen Durchmesser dem Durchmesser des rohrförmigen Rohlings entspricht Kunststoff-Metallauskleidung, deren lineare Abmessung der Länge des rohrförmigen Rohlings entspricht, eine Matrize mit einem kalibrierten Loch zwischen dem oberen und unteren Laufring, während die Kunststoff-Metallauskleidung zusammen mit der Matrize mit der Möglichkeit hergestellt ist, sie umzudrehen .

2. Stempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize auswechselbar ist verschiedene Durchmesser kalibriertes Loch.

Die Abmessungen der Rohrteile werden nach jedem technologischen Vorgang überprüft. Toleranzen für Maßabweichungen sind in Zeichnungen angegeben und technische Spezifikationen für die Ersatzteilversorgung.

Nach der Operation wird die Länge des Werkstücks oder Teils mit einem normalen Messgerät überprüft: Lineal, Maßband, Messschieber usw.

Die Kontrolle des Formschnitts von Rohrenden kann mithilfe von End- oder Volumenschablonen erfolgen, die auf dem Rohr platziert werden, ähnlich wie Konturbeschnittschablonen (SHOK).

Bei erhöhten Anforderungen an die Qualität des Formrohrschnitts werden spezielle Prüfungsplätze angelegt.

ROHRENDE ABDICHTEN

Aufflackern

Das Aufweiten von Rohrenden ist der am häufigsten verwendete Vorgang bei der Herstellung lösbarer Nippelverbindungen für Rohrleitungen von Flugzeughydraulik- und Ölsystemen. Das Bördeln von Rohren mit einem Durchmesser bis 20 mm und einer Wandstärke bis 1 mm kann manuell mit einem Konusdorn auf zwei Arten erfolgen. Dazu wird das Rohrende in eine Vorrichtung eingespannt Pos.2 , bestehend aus zwei Hälften mit einer Muffe entlang des Außendurchmessers des Rohrs und einem konischen Teil in Form einer Bördelung und eines Dorns Pos.1 Führen Sie mehrere Schläge mit einem Hammer aus oder drehen Sie den Dorn manuell Pos.3 bis die erforderlichen Kegelabmessungen erreicht sind.

Das Bördeln von Rohren mit einem Durchmesser bis 20 mm und einer Wandstärke bis 1 mm kann manuell mit einem Konusdorn auf zwei Arten erfolgen. Dazu wird das Rohrende in eine Vorrichtung eingespannt 2 , bestehend aus zwei Hälften mit einer Muffe entlang des Außendurchmessers des Rohres und einem konischen Teil in Form einer Bördelung und eines Dorns 1 Führen Sie mehrere Hammerschläge aus oder drehen Sie den Dorn manuell, bis die erforderlichen Kegelabmessungen erreicht sind. Beim Aufweiten mit diesen Methoden ist es jedoch schwierig, die erforderliche Korrektheit und Sauberkeit der inneren konischen Oberfläche zu erreichen. Diese Eigenschaften sind besonders wichtig für Nippelverbindungen, bei denen die Dichtheit ohne zusätzliche Dichtungen hergestellt wird. Darüber hinaus sind diese Methoden unwirksam. Daher ist es rationeller, die Rohrenden auf speziellen Rohrbördelmaschinen aufzuweiten. Der Kern des Prozesses des Aufweitens von Rohrenden auf einer Maschine besteht darin, eine konische Form zu erhalten

Die Muffe wird durch eine konzentrierte Kraft aus dem Rohrinneren mithilfe eines rotierenden Werkzeugs geschraubt.

Beim Aufweiten verringert sich die ursprüngliche Rohrwandstärke S 0 Zu S 1 . Mit der Formel lässt sich die Wandstärke am Bördelrand berechnen

Wo S 1 --- Dicke Wände am Ende der Glocke;

S 0--- Rohrwandstärke im zylindrischen Teil;

D0 ---äußere Rohrdurchmesser vor dem Aufweiten;

D 1--- Außendurchmesser des Rohres nach dem Aufweiten. Das Aufweiten von Kurzrohren erfolgt mit Bördelwerkzeugen.

Crimpen von Rohrenden

Rohre mit gecrimpten Enden werden bei der Konstruktion starrer Flugzeugsteuerstangen verwendet. Das Diagramm des Crimpvorgangs ist unten dargestellt.

Unter dem Einfluss von Druckkräften R es kommt zu einer Durchmesserabnahme mit D0 Zu D, Verdickung der Wand mit S 0 Zu S 1 und Rohrverlängerung mit L 0 Zu L 1 .

Es gibt zwei Möglichkeiten, die Enden von Rohren zu quetschen. Erster Weg. Crimpen durch Einschieben des Rohres in eine Ringmatrize. Das Diagramm einer Rohrcrimpmatrize ist oben dargestellt. Rohteil (Rohr) Pos. 2 mit Durchmesser D0 in einer Matrizenposition 3 platziert, die einen konischen Eingangs- und Kalibrierteil mit einem Durchmesser aufweist D. Während des Arbeitshubs des Pressenschlittens fixiert der Stempel Position 1 das Rohr entlang des Außendurchmessers und drückt seinen unteren Teil in die Matrize, wodurch das Rohrende auf den Durchmesser komprimiert wird D.

Die Grenze für die Reduzierung des Durchmessers des Originalrohrs wird durch den Stabilitätsverlust (Längsbiegung) der Wand des unverdichteten Teils und die Plastizität des Materials bestimmt. Zum Knicken kommt es, wenn die Spannung im Material ihre Streckgrenze erreicht. Die Stabilität der Rohrwand wird durch das Verhältnis von Rohrdicke zu Außendurchmesser beeinflusst S 0 / D0.

Der maximale Grad der Rohrkompression wird durch den Grenzwert des Kompressionsverhältnisses bestimmt Kobzh, .

Zum Vergrößern Kobzh Zwischen Matrize und Stempel wird eine Rohrwandstütze eingesetzt, die einen Stabilitätsverlust verhindert.

Gute Ergebnisse werden durch lokale Erwärmung des Rohrendes erreicht, wodurch die Streckgrenze des Materials im verformten Teil verringert wird. Aufgrund des Druckabfalls auf die Rohre kommt es erst viel später zu Stabilitätsverlusten. Diese Methode ist besonders effektiv beim Crimpen von Rohren aus Aluminiumlegierungen. Aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit dieser Legierungen wird nicht das Rohr, sondern die Matrix erhitzt; Das Rohr erwärmt sich durch den Kontakt mit der Matrix.

Zweiter Weg. Crimpen in geteilten Einsätzen.

Mit der ersten Methode ist es nicht ratsam, lange Rohre zu quetschen, da Pressen mit großer geschlossener Höhe, große Matrizen und spezielle Klemmen erforderlich sind, um das Rohr vor Längsbiegung zu schützen. Vor allem die Methode des Crimpens von Enden ist weiter verbreitet lange Rohre auf geteilten Matrizen Das Prozessdiagramm wird angezeigt.

Schema des Crimpvorgangs der Rohrenden mit geteilten Matrizen, Pos. 2 - Kalibrierdorn.

Obere und untere Stürmer Pos. 1 Und 4 Die Stempel haben einen im geschlossenen Zustand bearbeiteten Arbeitsteil, der der Form des komprimierten Teils des Rohrs entspricht. Die Schläger bewegen sich häufig hin und her (vibrieren) und drücken dabei auf das Rohrende Pos.2. Das Rohr wird nach und nach in den Stempel eingeführt, bis die erforderliche Länge des komprimierten Teils erreicht ist.

In Fällen, in denen es erforderlich ist, den genauen Innendurchmesser des komprimierten Teils des Rohrs zu ermitteln, wird ein Kalibrierdorn hineingesteckt Pos.3 und zusammen mit dem Rohr in den Stempel einführen. Nach Abschluss des Vorgangs wird der Dorn aus dem Rohr entfernt. Die Vorteile des Prozesses des Crimpens von Rohrenden in einer vibrierenden geteilten Matrize sind folgende:

a) Es entstehen weitere günstige Konditionen für plastische Verformung als beim Ringgesenkpressen;

b) die Axialkraft des Rohres in die Matrize Q ist deutlich geringer als bei der ersten Methode;

c) die Anzahl der Übergänge nimmt ab;

d) Es kann ein Dorn verwendet werden, der es ermöglicht, ohne nachträgliche mechanische Bearbeitung einen kalibrierten Innendurchmesser des Rohres zu erhalten.

O BESCHREIBUNG ()664722

ERFUNDEN UND ICH

Union der Sowjets

Sozialistisch

D. N. Korneev (71) Antragsteller (54) STEMPEL ZUM CRIMPEN VON ROHRBILLETS

Die Erfindung bezieht sich auf die Metallumformung und kann zum Stanzen von Teilen hauptsächlich aus dünnen Blechmaterialien verwendet werden.

Es sind Crimpmatrizen bekannt, die aus einem auf dem Pressentisch aufgesetzten Unterteil und einem konzentrisch darin eingebauten oberen Crimpmatrizenteil mit einem federbelasteten Auswerfer (1) bestehen.

Das Werkstück wird in den unteren Teil eingelegt und die obere Matrize wird durch einen Pressstoß verpresst. Das fertige Teil wird durch einen federbelasteten Auswerfer aus dem oberen Teil der Matrize gedrückt. Der Nachteil des bekannten Stempels besteht darin, dass er nur relativ dickwandige Teile verpressen kann. Das Verhältnis der Materialstärke zum Durchmesser der Bördelkontur beim Bördeln in einem bekannten Stempel wird ermittelt und sollte zur Vermeidung von Faltenbildung bestimmte Werte nicht überschreiten.

Es ist bekannt, dass dieser Nachteil bei einem Stempel zum Crimpen hohler Werkstücke teilweise beseitigt wird, der einen koaxial installierten Stempel, eine Klammer zur äußeren Unterstützung des Werkstücks, eine Matrize, einen Dorn und einen Auswerfer enthält. Der Dorn ist in Form von Buchsen ausgeführt aus elastischem Material, am Stempel montiert und konzentrisch montiert, und am Auswerfer ist eine profilierte Auskleidung montiert, die in das Loch in der Innenhülse des Dorns passt. Der Nachteil eines solchen Stempels besteht darin, dass er nur hohle Durchgangsstücke ohne Boden (2) verpressen kann.

Es ist auch ein weiterer Stempel zum Crimpen dünnwandiger Werkstücke bekannt, der eine Basis, eine Matrize und ein Spannmittel, einschließlich eines elastischen Stempels mit Stempelhalter und eines elastischen Puffers, enthält. Die Matrix besteht aus zwei koaxial angeordneten Teilen, von denen eines montiert ist

15 auf der Basis und ist in axialer Richtung federbelastet, und der andere ist konzentrisch zum Stempel mit der Möglichkeit einer axialen Bewegung mit diesem installiert, während der elastische Puffer entlang der Achse des Stempels zwischen dem Stempelhalter und dem platziert ist anderen Teil der Matrize und hat eine größere Steifigkeit als der elastische Stempel (3).

Der Stempel funktioniert wie folgt.

Das Werkstück wird im unteren Teil der Matrize eingebaut. Wenn sich der Pressschlitten nach unten bewegt, werden beide Teile der Matrize geschlossen, der elastische Stempel füllt beim Komprimieren den gesamten Raum der Matrize aus und drückt das Werkstück gegen die Wände der Matrize. Bei weiterer Bewegung des Schiebers komprimiert der obere Teil der Matrize 664722 das Werkstück, der Stempelhalter bewegt sich nach oben und komprimiert den elastischen Puffer.

Dieses Gerät kommt der Erfindung hinsichtlich des technischen Wesens und des erzielten Ergebnisses am nächsten.

Der Druck, mit dem der elastische Stempel das Werkstück gegen die Matrizenwände drückt, variiert jedoch über die gesamte Hublänge des Pressenstößels und erreicht am Ende des Hubs seinen Maximalwert. Sie ist nicht einstellbar und hängt letztendlich von der Steifigkeit und den Gesamtabmessungen des elastischen Puffers ab.

Beim Crimpen von Hohlteilen mit Boden sind die technologischen Möglichkeiten des Stempels begrenzt. Beim Crimpen eines Teils ohne Boden wird das gecrimpte Werkstück zu Beginn der Aufwärtsbewegung des Matrizenoberteils mit einem elastischen Stempel gegen die Matrize gedrückt, bis der elastische Stempel seine ursprüngliche Form annimmt. Beim Crimpen der Gefäßwände mit dem Boden wird der gesamte Druck, der im Inneren des Werkstücks einen elastischen Puffer erzeugt, von den Gefäßwänden aufgenommen. Dieser Umstand ermöglicht es, nur Gefäße zu bördeln, die stark genug sind, dem beim Bördeln entstehenden Druck standzuhalten.

Der Zweck der Erfindung besteht darin, die technologischen Möglichkeiten des Stempels zu erweitern, nämlich die Möglichkeit zu schaffen, Gefäße mit relativ dünnen Wänden und einem Boden ohne Faltenbildung zu bördeln, indem die Möglichkeit geschaffen wird, die Druckkraft des Stempels zu regulieren.

Dieses Ziel wird dadurch erreicht, dass der bekannte Stempel mit einem Hydraulikzylinder ausgestattet ist, dessen Körper entlang seiner Achse in einer Matrix ausgeführt ist, und dessen Kolben mit einem elastischen Stempel verbunden ist, sowie einem mit dem Kolbenhohlraum verbundenen Hydraulikspeicher des Hydraulikzylinders. Eine Rohrleitung mit einem Ventil, das den Flüssigkeitsdruck reguliert.

Das Vorhandensein einer Hydraulik ermöglicht es, mithilfe von Ventilen den Druck im Inneren der Matrize (Spannkraft) auf das erforderliche Maß zu regulieren und diesen Druck je nach technologischer Machbarkeit abzubauen, was bei bekannten Matrizen nicht möglich ist.

Die Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch einen Stempel, und die Hälfte der Zeichnung links von der Achse zeigt einen Stempel in offene Position, und der rechte ist geschlossen.

Der Stempel besteht aus einer auf einem Pressschlitten montierten Crimpmatrize 1 mit einem darin angeordneten Kolben 2, an dessen Unterseite ein Stempel 3 aus elastischem Material befestigt ist. Der Raum oberhalb des Kolbens ist über eine Rohrleitung 4 mit einem Hydrospeicher 5 verbunden Rückschlagventil 6 und ein einstellbares Ventil 7. Der untere Teil der Matrize, installiert auf dem Pressentisch, besteht aus einem beweglichen, federbelasteten Halter 8

65 Klemmen 9 und eine feste Basis 10, auf der das Werkstück 11 installiert ist.

Der Stempel funktioniert wie folgt.

Das Werkstück 11 ist in einer beweglichen Halterung 8 auf der Basis 10 montiert. Bei der Abwärtsbewegung des Pressschlittens berührt der Stempel 3 die Unterseite des Werkstücks, verformt sich und füllt den Hohlraum des Werkstücks aus. Die Unterkante des Crimpstempels 1 berührt den Halter 8 und bei weiterer Abwärtsbewegung füllt der elastische Stempel den gesamten Hohlraum des Werkstücks 11 und des Crimpstempelkegels 1 aus, bevor die Basis des Matrizenkegels die Oberkante des Werkstücks berührt. Beim Verstellen des Ventils 7 erhöht sich der Druck über Kolben 2 und Kolben 2 bleibt an Ort und Stelle. Wenn sich der Schieber weiter nach unten bewegt, steigt der Druck über Kolben 2 stark an und die Flüssigkeit fließt unter Überwindung der Kraft der Ventilfeder 7 in den Hydrospeicher 5. Kolben 2 bewegt sich nach oben und der Kegel der Matrize 1 drückt die Wand zusammen des Werkstücks 11.

Wenn der Schieber seine unterste Position erreicht, lässt der äußere Druck auf Ventil 7 unter der Wirkung eines elastischen Stempels den Druck über Kolben 2 ab

3 bewegt sich Kolben 2 nach oben und der elastische Stempel gibt den Hohlraum teilweise vom Produkt frei. Wenn sich der Pressenschlitten nach oben bewegt, bewegt sich der Kolben 2 unter dem Druck des Hydrospeichers 5 nach unten. Durch das Rückschlagventil 6 gelangt Flüssigkeit in den Raum über dem Kolben. Teil 11 wird durch einen elastischen Stempel 3 aus der Crimpmatrize gedrückt.

Ein wesentlicher Punkt für die Gestaltung des Stempels ist die Möglichkeit, den Spanndruck zu regulieren und diesen Druck in dem Moment abzubauen, in dem der Druck im Inneren des Werkstücks von der Matrize wahrgenommen wird.

Beide Umstände zusammen erweitern die technologischen Möglichkeiten der Matrize, ermöglichen das Crimpen dünnwandiger Teile, die derzeit mit einer Rotationshaube hergestellt werden, und sorgen letztendlich für eine höhere Produktivität bei diesen Vorgängen.

Formel der Erfindung

Ein Stempel zum Crimpen von rohrförmigen Werkstücken, der einen auf der Basis montierten Halter, eine Matrize und einen koaxial zur Matrize installierten elastischen Pressstempel enthält, dadurch gekennzeichnet, dass er mit der Möglichkeit ausgestattet ist, die Presskraft des Stempels zu regulieren mit einem Hydraulikzylinder, dessen Körper entlang seiner Achse in die Matrize eingearbeitet ist und dessen Kolben mit einem elastischen Stempel verbunden ist, sowie einem Hydraulikspeicher, der mit dem Hohlraum oberhalb des Kolbens des Hydraulikzylinders durch a verbunden ist Rohrleitung mit einem Ventil, das den Flüssigkeitsdruck reguliert

Zusammengestellt von I. Kapitonov

Techred N. Stroganova

Korrektoren: L. Orlova und A. Galakhova

Herausgeber V. Kukharenko

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NGO Staatskomitee UdSSR für Erfindungen und Entdeckungen

1I3035, Moskau, Ya-35, Raushskaya-Damm, 4/5

Druckerei, Sapunova Ave., 2

Bei der Prüfung berücksichtigte Informationsquellen

1. Blechprägung, Diagrammatlas, M., Maschinenbau, 1975, S. 115, Abb. 308.

Kugelförmiges Crimpen von Rohrenden. Crimpen der Enden langer Rohre.

Ein Stempel mit geteilter Matrize zum Crimpen von Rohrenden. Stempel zum Glätten von Rohren.

Auch das kugelförmige Crimpen von Rohrenden kommt zum Einsatz. Dieser Vorgang wird entweder durch Einschieben des Rohrs in eine massive Ringmatrize oder durch Crimpen der Enden in Matrizen mit einer geteilten Matrize durchgeführt.

Bei Crimpen der Enden langer Rohre(Abb. 121) Durch Drücken des Rohrs wird es aus Stabilitätsgründen an einem nicht verformbaren Teil festgeklemmt. In diesem Fall ist es bequemer, die Matrize auf das Rohrende aufzuschieben. Wenn sich der Pressschlitten in der oberen Position befindet, befindet sich die bewegliche Matrize 1 in der äußersten linken Position, da der Keil 2 mit seinem oberen Teil die Matrize bewegt. Das Werkstück (Teil) 6 wird in den Festanschlag eingelegt.

Reis. 121. Stempel zum Crimpen der Enden langer Rohre:

1 – bewegliche Matrize, 2 – Keil, 3 – obere Platte, 4 – bewegliche Klemme, 5 – Federn, 6 – Teil, 7 – untere Platte, 8 – fester Anschlag

Während des Arbeitshubs der Presse klemmt die bewegliche Klemme 4 das Rohr. Durch weiteres Absenken der oberen Platte 3 bewegt sich die bewegliche Matrize 1 nach rechts, da der Keil 2 mit seinem unteren Teil auf die rechte Seite der schrägen Nut der Matrize drückt. Matrix davon Arbeitsteil, das die Form eines Teils hat, gleitet auf das Rohr und komprimiert es auf eine bestimmte Größe. Die Verringerung des Durchmessers des komprimierten Rohrteils wird durch die Position des Schiebers im unteren Totpunkt reguliert.

Die Anzahl der Übergänge beim Crimpen entlang einer Kugel wird auf die gleiche Weise bestimmt wie beim Crimpen entlang eines Zylinders.

Um die Enden von Rohren in Matrizen mit geteilter Matrize (Abb. 122) auf eine Kugel zu pressen, weisen die Ober- und Unterteile der Matrize 1 und 3 eine Aussparung in Form einer Kugel auf. Der Stempel ist auf einer Hochgeschwindigkeits-Exzenterpresse mit kleinem Hub montiert. Beim Einschalten der Selbstfahrlafette führt der obere Teil der Matrix 1 eine oszillierende Bewegung aus. Das Werkstück wird eingeführt Arbeitsbereich

Der Stempel, der eine zylindrische Form hat, bewegt das Rohr durch Drehen um seine Achse allmählich in den kugelförmigen Teil der Matrize. Wenn das Rohr plötzlich in den Arbeitsbereich eingeführt wird, können sich Falten bilden, die nicht mehr geglättet werden können. Reis. 122.:

Matrize mit geteilter Matrize zum Crimpen von Rohrenden

1, 3 - Ober- und Untergesenk, 2 - Werkstück<2S. Сплющивание обычно осуществляют в штампах (рис. 123).

Rohre mit abgeflachtem Ende werden für verschiedene Gestelle und Streben verwendet. Die abgeflachten Enden liegen symmetrisch oder asymmetrisch zur Rohrachse. Auch der Grad der Abflachung z kann unterschiedlich sein. Manchmal bleibt zwischen den abgeflachten Innenwänden ein Spalt z>2S, in anderen Fällen beträgt die Dicke des abgeflachten Teils z=2S, und in wieder anderen Fällen wird beim Abflachen ein Hinterschnitt erzeugt und z:

Reis. 123.

Stempel zum Abflachen von Rohren 1 - Matrize, 2 - Stempel, 3 - Klemme, 4 - Werkstück Für Kraftstoffleitungen, Entwässerungs- und Entwässerungssysteme, die bei niedrigen Drücken betrieben werden, können Durite-Verbindungen oder Verbindungen mit begrenzter Bewegung verwendet werden. Für diese Verbindungsart werden Rohrenden hergestellt

eine Perle oder einen Grat rollen

. Das Rohrbiegen erfolgt auf Biegemaschinen oder auf hydraulisch angetriebenen Anlagen mit Gummi.

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VORTRAG Nr. 17

Formverändernde Vorgänge beim Blechstanzen. Crimpen und Verteilen

Vorlesungsübersicht

1. Crimpen.

1.1. Grundlegende technologische Parameter des Crimpens.

1.2. Bestimmung der Abmessungen des Ausgangswerkstücks.

1.3. Ermittlung der erforderlichen Kraft beim Crimpen.

2. Verteilung.

2.1. Grundlegende technologische Parameter der Verteilung.

2.2. Bestimmung der Abmessungen des Ausgangswerkstücks.

3.3. Stanzformen.

1. Crimpen

Beim Crimpen handelt es sich um einen Vorgang, bei dem der Querschnitt des offenen Endes eines vorgestreckten Hohlprodukts oder Rohrs verringert wird.

Erfolgt das Crimpen im freien Zustand, ohne Gegendruck des Werkstücks von außen und von innen, wird nur sein im Hohlraum der Matrize befindlicher Abschnitt plastisch verformt, der Rest wird elastisch verformt. Die Hälse von zylindrischen Dosen, Aerosolverpackungsdosen, verschiedenen Rohrleitungsadaptern, Hülsenhälsen und anderen Produkten werden durch Crimpen hergestellt.

1.1. Wichtigste technologische Parameter des Crimpens

Beim Crimpen befindet sich der verformbare Teil des Werkstücks in einem volumetrisch verformten und volumetrisch beanspruchten Zustand. In Meridian- und Umfangsrichtung kommt es zu Druckverformungen und Druckspannungen, in Radialrichtung (senkrecht zur Erzeugenden) zu Zugverformungen und Druckspannungen der Ringelemente des hohlen Werkstücks. Wenn das Schicksal, dass die Innenfläche eines hohlen Werkstücks beim Crimpen nicht belastet wird, und bei einem relativ dünnwandigen Werkstück im Vergleich dazu gering ist, können wir davon ausgehen, dass das Spannungszustandsdiagramm flach ist – zweiachsige Kompression im Meridian und in Umfangsrichtung Wegbeschreibungen. Dadurch kommt es am Rand des Produkts zu einer gewissen Wandverdickung.

Die Verformung beim Crimpen wird anhand des Crimpkoeffizienten geschätzt, der das Verhältnis des Durchmessers des Werkstücks zum durchschnittlichen Durchmesser seines verformten Teils darstellt:

Das Ausmaß der Verdickung lässt sich nach folgender Formel ermitteln:

wo ist die Wandstärke des Werkstücks, mm;

Wandstärke am Rand des Produkts nach dem Crimpen, mm;

Durchmesser des hohlen Werkstücks, mm;

Durchmesser des fertigen Produkts (nach dem Crimpen), mm;

Crimpverhältnis.

Für dünne Materialien ( 1,5 mm) Durchmesserverhältnisse werden anhand der Außenabmessungen berechnet, bei dickeren Exemplaren anhand der durchschnittlichen Durchmesser. Die Crimpkoeffizienten für Stahlprodukte betragen 0,85 bis 0,90; für Messing und Aluminium 0,8-0,85. Crimpverhältnis begrenzen

Man geht davon aus, dass das Werkstück an Stabilität verliert und sich Querfalten bilden. Der Grenzkräuselkoeffizient hängt von der Art des Materials, der Größe des Reibungskoeffizienten und dem Verjüngungswinkel der Kräuselmatrix ab.

wo ist die Streckgrenze des Materials;

P – linearer Verfestigungsmodul;

 - Reibungskoeffizient; = 0,2 -0,3;

 - Matrizenkegelwinkel.

Der optimale Kegelwinkel der Matrize beträgt bei guter Schmierung und sauberer Werkstückoberfläche 12…16 , bei ungünstigeren Reibungsbedingungen 20…25 .

Die Anzahl der Crimps lässt sich nach folgender Formel ermitteln:

Zwischen den Crimpvorgängen ist ein Glühen erforderlich. Die Abmessungen des Teils nach dem Crimpen erhöhen sich durch die Federung um 0,5...0,8 % des Nennmaßes.

Das Crimpen erfolgt unter Bedingungen ungleichmäßiger Kompression in Axial- und Umfangsrichtung. Bei bestimmten kritischen Werten der Druckspannungen und  Es kommt zu einem lokalen Stabilitätsverlust des Werkstücks, was zu einer Faltung führt.

A) b) c) d)

Abbildung 2 Mögliche Möglichkeiten für Stabilitätsverlust beim Crimpen: a), b) Bildung von Querfalten; c) Bildung von Längsfalten; d) plastische Verformung des Bodens

Folglich wird der kritische Wert des Kräuselkoeffizienten durch den lokalen Stabilitätsverlust reguliert. Um die Faltenbildung beim Crimpen zu verhindern, wird ein Richtstab in das Werkstück eingeführt.

Der kritische Crimpkoeffizient, die Maßgenauigkeit der durch Crimpen erzielten Teile, hängt maßgeblich von den anisotropen Eigenschaften des Werkstückmaterials ab. Mit steigendem Normalanisotropiekoeffizienten R das Grenzcrimpverhältnis erhöht sich ( K = D / d)*** K = d / D weniger, weil gleichzeitig erhöht sich der Widerstand der Werkstückwände gegen Aufdickungen und Ausbeulungen. Die Folge der planaren Anisotropie beim Crimpen ist die Bildung von Wellen am Randbereich des gecrimpten Werkstücks. Dies erfordert einen nachträglichen Beschnitt und damit einen erhöhten Materialverbrauch.

Der Neigungswinkel der Formmatrize zum Crimpen hat einen optimalen Wert, bei dem die meridionale Spannung minimal ist, bei

 .

Wenn  0,1, dann = 21  36  ; und wenn  0,05, dann = 17  .

Beim Crimpen in einer konischen Matrize mit zentralem Loch biegt (dreht) sich der Randteil des Werkstücks beim Übergang von einem konischen zu einem zylindrischen Hohlraum und nimmt beim Durchlaufen wieder eine zylindrische Form an, d. Der Kantenteil des Werkstücks biegt und richtet sich unter dem Einfluss von Biegemomenten abwechselnd auf. Der Krümmungsradius der Arbeitskante der Matrize hat einen wesentlichen Einfluss auf die Genauigkeit des Durchmessers des komprimierten Teils des Werkstücks (Abbildung). Dies erklärt sich dadurch, dass der natürliche Biegeradius (Kantenteil) des Werkstücks einen ganz bestimmten Wert hat, abhängig von der Dicke, dem Durchmesser des Werkstücks und dem Neigungswinkel der Formmatrize.

=  (2 sin  ) .

Die Dicke des Randteils des Werkstücks kann nach folgender Formel ermittelt werden: =; Wo ist die Basis des natürlichen Logarithmus?

Abbildung 3 Crimpen in einer konischen Matrize mit zentralem Loch

Wenn  , dann verliert das Werkstückelement, das sich vom konischen Teil der Verformungszone in den resultierenden Zylinder bewegt, den Kontakt mit der Matrize und der Durchmesser des zylindrischen Teils des komprimierten Teils oder Halbzeugs verringert sich um, d. h.

Wenn ja, dann tritt dieses Phänomen nicht auf und der Durchmesser des komprimierten Teils des Werkstücks entspricht dem Durchmesser des Arbeitslochs der Matrize.

Daraus folgt, dass der Radius der Matrix die folgende Bedingung erfüllen muss:

und die mögliche Änderung des Durchmessers des zylindrischen Teils des komprimierten Teils kann durch die Formel bestimmt werden:

1.3. Bestimmen der Abmessungen des Originalwerkstücks

Die Höhe des zum Crimpen vorgesehenen Werkstücks kann unter der Bedingung der Volumengleichheit mit folgenden Formeln ermittelt werden:

bei zylindrischer Crimpung (Abb. 4a)

bei konischer Crimpung (Abb. 4,b)

bei Kugelcrimpung (Abb. 4,c)

0.25 (1+).

Abbildung 4 Schema zur Bestimmung der Abmessungen des Werkstücks

1.4. Bestimmung der erforderlichen Kraft beim Crimpen

Die Crimpkraft besteht aus der Kraft, die für die eigentliche Crimpung im konischen Teil der Matrize erforderlich ist, und die Kraft, die erforderlich ist, um die gecrimpte Kante zu biegen (drehen), bis sie am zylindrischen Riemen der Matrize anliegt

Abbildung 5 Schema zur Bestimmung der Crimpkraft

Abschnitt Oa entspricht der Kraft, die erforderlich ist, um die Kante des Werkstücks auf den Winkel der Matrizenverjüngung zu biegen; das ganze Gebiet Ov entspricht; Handlung Sonne entspricht Stärke; Handlung CD Entspricht dem Gleiten der Werkstückkante entlang des zylindrischen Bandes der Matrize, erhöht sich die Crimpkraft leicht.

Wenn das Werkstück die Matrize verlässt, sinkt die Kraft leicht und entspricht der Kraft während eines stationären Crimpvorgangs Robzh.

Die Stärke wird durch die Formel bestimmt:

=  1-  1+  +  1-  1+  3-2 cos  ;

wo  -extrapolierte Streckgrenze gleich .

Das Crimpen erfolgt mittels Kurbel- und Hydraulikpressen. Bei Arbeiten an Kurbelpressen sollte die Kraft um 10-15 erhöht werden

Wenn  = 0,1…0,2; Das

S 4.7

Diese Formel liefert eine ziemlich genaue Berechnung wann 10…30  ; ,1…0,2

Die ungefähre Verformungskraft lässt sich nach folgender Formel ermitteln:

2.Ausgabevorgang

Der Spreizvorgang zur Herstellung verschiedener Teile und Halbzeuge mit variablem Querschnitt ermöglicht die Vergrößerung des Durchmessers des Randteils eines hohlzylindrischen Werkstücks oder Rohrs (Abb. 6).

Als Ergebnis dieses Prozesses kommt es zu einer Verringerung der Länge der Mantellinie des Werkstücks und der Wandstärke in der Zone der plastischen Verformung, wodurch ein Bereich mit vergrößerten Querabmessungen abgedeckt wird. Die Dosierung erfolgt im Stempel mittels eines konischen Stempels, der das hohle Werkstück in Form eines Rohrstücks, eines durch Ziehen gewonnenen Glases oder einer geschweißten Ringschale verformt und in dieses eindringt.

A) b) c)

Abbildung 6. – Arten von Teilen, die durch Verteilung erhalten werden: a)

2.1. Wichtigste technologische Parameter der Verteilung

Der Verformungsgrad wird in technologischen Berechnungen durch den Ausdehnungskoeffizienten bestimmt, der das Verhältnis des größten Durchmessers des verformten Teils des Produkts zum ursprünglichen Durchmesser des zylindrischen Werkstücks ist:

Die kleinste Dicke des Werkstücks liegt am Rand des resultierenden Teils und wird durch die Formel bestimmt:

Je größer der Ausdehnungskoeffizient ist, desto größer ist die Wandverdünnung.

Der kritische Grad der Verformung wird durch eine von zwei Arten von Stabilitätsverlusten reguliert: Falten an der Basis des Werkstücks und das Auftreten eines Halses, der zur Zerstörung führt – einem Riss – in einem oder mehreren Abschnitten der Kante des verformten Werkstücks gleichzeitig Teil des Werkstücks (Abb. 7).

Abbildung 7 Arten von Stabilitätsverlusten beim Spreizen: a) Falten an der Unterseite des Werkstücks; b) das Aussehen eines Halses

Das Auftreten der einen oder anderen Art von Fehlern hängt von den Eigenschaften der mechanischen Eigenschaften des Werkstückmaterials, seiner relativen Dicke, dem Neigungswinkel der Stempelerzeugenden, den Bedingungen der Kontaktreibung und den Bedingungen der Fixierung des Werkstücks in der Matrize ab . Der günstigste Winkel liegt bei 10 bis zu 30  .

Das Verhältnis des größten Durchmessers des verformten Teils des Werkstücks zum Durchmesser des ursprünglichen Werkstücks, bei dem es zu lokalen Stabilitätsverlusten kommen kann, wird als Grenzausdehnungskoeffizient bezeichnet.

Das maximale Verteilungsverhältnis kann 10...15 % größer sein als in Tabelle 1 angegeben.

Bei einem Betrieb mit Erwärmung kann das Werkstück 20...30 % größer sein als ohne Erwärmung. Optimale Erwärmungstemperatur: für Stahl 08kp 580…600 MIT; Messing L63 480…500 C, D16AT 400…420  C.

Tabelle 1 Verteilungskoeffizientenwerte

Die Verteilungskraft kann durch die Formel bestimmt werden:

wo C Koeffizient abhängig vom Verteilungskoeffizienten.

Bei.

2.3. Bestimmen der Abmessungen des Originalwerkstücks

Die Länge des Werkstücks wird unter der Bedingung bestimmt, dass das Volumen des Werkstücks und des Teils gleich sind und der Durchmesser und die Wandstärke als gleich dem Durchmesser und der Wandstärke des zylindrischen Abschnitts des Teils angenommen werden. Nach der Expansion weist der konische Abschnitt des Teils eine ungleichmäßige Wandstärke auf, die von bis variieren kann.

Die Längslänge des Werkstücks kann mit folgenden Formeln ermittelt werden:

1. bei der Verteilung nach Schema a) (Abb. 8):

Abbildung 8. Schema zur Berechnung des Ausgangswerkstücks

2. beim Verteilen nach Schema b) wenn die Biegeradien des Werkstücks beim Überführen auf den konischen Teil des Stempels und beim Verlassen desselben einander gleich sind und ihre Werte entsprechen:

2.4. Stanzformen

Die Gestaltung des Dosierstempels richtet sich nach dem erforderlichen Umformgrad. Wenn der Verformungsgrad nicht groß ist und der Ausdehnungskoeffizient kleiner als das Maximum ist, ist ein lokaler Stabilitätsverlust ausgeschlossen. Dabei werden offene Matrizen ohne Gegendruck auf einen zylindrischen Abschnitt des Werkstücks eingesetzt.

Bei hohen Umformgraden, wenn der Koeffizient größer als der Grenzwert ist, werden Matrizen mit verschiebbarer Stützhülse verwendet, die einen Gegendruck auf den zylindrischen Abschnitt des Werkstücks erzeugen (Abb. 9).

Das Absenken der Schiebehülse 4 erfolgt durch längenverstellbare Drücker 3, die auf der oberen Platte 1 montiert sind, wodurch ein Einklemmen des Werkstücks im Kontaktbereich von Stempel 2, Werkstück und Schiebehülse 4 ausgeschlossen ist. Der Einsatz Durch die Verwendung eines Stempels mit verschiebbarer Hülsenunterstützung kann der Verformungsgrad um 25 bis 30 % erhöht werden.

Abbildung 9 – Schema eines Stempels zur Abgabe von Gegendruck: 1 obere Platte; 2-Stempel; 3Drücker; 4-Gleitbuchse; 5-Dorn; 6 Federn; 7-Platten-Boden

Der maximale Verformungsgrad beim Aufweiten mit einem konischen Stempel kann auch erhöht werden, wenn am Rand des Werkstücks ein kleiner Flansch mit einer Breite am inneren Biegeradius entsteht (Abb. 10). Beim Aufweiten nimmt der Flansch zerstörungsfrei höhere Umfangszugspannungen auf als der Werkstückrand ohne Flansch. In diesem Fall erhöht sich der maximale Verformungsgrad um 15-20 %.

Abbildung 10 – Verteilungsschema eines Werkstücks mit kleinem Flansch

Die Verteilung der Rohlinge auf Matrizen kann mit mechanischen und hydraulischen Pressen erfolgen.