Устройство для ультразвуковой пробивки отверстий

Устройство для ультразвуковой пробивки отверстий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ИСАНИЕ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.01.80 (21) 2874759/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М, К„.

В 21 D 28/26

Государственный комнтет

СССР

Опубликовано 07.02.82. Бюллетень № 5 (53) УДК 621.9.

048 6 (088 8) по делам нзобретеннй н открмтнй

Дата опубликования описания 17.02.82 (72) Авторы изобретения

Я. Б. Шустер, 3. Н. Соколовский, В. Я. Лернер и О. Г. Десятов

Омский политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРОБИВКИ

ОТВЕРСТИЙ

Изобретение относится к устройствам для холодной листовой штамповки и может быть использовано в машиностроении для пробивки отверстий в тонколистовом материале, а также в приборостроении для пробивки отверстий в платах печатного монтажа на основе слоистых пластиков.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является устройство для ультразвуковой пробивки, содержащее матрицу, пуансоны, съем ни к пуансонов и пробивающий волновод резонансной длины, контактирующий с нерабочими торцами пуансонов. Матрица закреплена на нижней плите. Пуансоны свободно установлены в направляющих отверстиях плиты -прижима с направлящей частью резонансной длины. Съемник пуансонов подпружинен к плите-прижиму, а пробивающий волновод связан с источником ультразвуковых колебаний и размещен с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении рабочего хода в отверстии держателя, неподвижно 20 связанного со съемником (I).

Недостатком этого устройства является отсутствие достаточно жесткой связи между пробивающим волноводом и отражателем, а это приводит к значительным боковым смещениям нерабочих торцов пуансонов, что наряду с малой толщиной плитыприжима (обусловленной малой длиной пуансонов) приводит к высоким контактным напряжениям в опорных с прижимом точках пуансонов, что порождает ультразвуковую сварку прижима с пуансонами и, как следствие, частые поломки последних.

Целью изобретения является увеличение долговечности работы устройства.

С этой целью в устройстве, содержащем матрицу, закрепленную на нижней плите, пуансоны, свободно установленные в направляющих отверстиях плиты-прижима и имеющие направляющую часть резонансной длины, съемник пуансонов, подпружиненный к плите-прижиму, а также контактирующий с нерабочими торцами пуансонов пробивающий волновод резонансной длины, связанный с источником ультразвуковых колебаний и размещенный с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении рабочего хода в отверстии держателя, неподвижно связанного со съем902929

И зо

1 < —" (2,4303, 40

Формула изобретения

4$

so

И ником, волновод выполнен длиной не менее одной длины ультразвуковой волны, возбуждаемой источником, и снабжен расположенными в местах, соответствующих

«узлам» этой волны, по меньшей мере двумя направляющими выступами, контакти- руюшими с поверхностью .отверстия держателя, а на обращенном к пуансонам торце волновода выполнены углубления, форма и размеры которых соответствуют форме и размерам нерабочих торцов пуансонов.

На чертеже изображено предлагаемое устройство в разрезе.

Устройство содержит нижнюю плиту 1 с закрепленной на ней матрицей 2, плитуприжим, состоящую из неподвижно связанных между собой плиты 3 и прижима 4, съемник 5 пуансонов 6, установленных свободно в направляющих отверстиях плиты 3, а также контактирующий с нерабочими торцами пуансонов 6 пробиваюший волновод 7, связанный с источником ультразвуковых колебаний. Источник ультразвуковых коле- рф баний выполнен в виде пневмоцилиндра 8 с встроенными в него преобразователем 9, пружиной 10 и усиливающего волновода

11. Пробивающий волновод ? установлен в отверстии держателя 12, снабжен направляюшими выступами 13, контактирующими с поверхностью отверстия держателя 12, а на обращенном к пуансонам 6 торце волновода 7 выполнены углубления, соответствуюшие по форме и размеру форме и размерам нерабочих торцов пуансонов 6. Волновод 7 выполнен длиной не менее одной длины ультразвуковой волны, возбуждаемой источником, а направляющие выступы 13 расположены в местах, соответствуюших «узлам» этой волны. Съемник 5 жестко связан с держателем 12 и подпружинен к плите 3 пружинами 14. Пуансоны 6 выполнены с направляющей частью резонансной длины, определяемой из соотношения где 1„-длина напразляюшей части пуансона; — длина условного стержня постоянi ного сечения, равного сечению направляюшей части пуансона, и из того же материала, что и направляюшая часть, для которого максимальное усилие пробивки является первой критической силой, благодаря чему пуансон обязательно претерпевает первую потерю устойчивости под действием усилия пробивки и не претерпевает второй, т. е. максимально возможная часть диапазона изменения рабочего усилия пробивки лежит в пределах между первой и второй критическими силами потери устойчивости.

В этом случае гарантируется при боковом смещении нерабочего торца пуансона 6 в пределах нежесткости волноводной системы контактирование направляющей части пуансона с направляющим отверстием в плите 3 лишь в одной точке, расположенной в глубине плиты 3 (а не на ее кромке), что обеспечивает куполообразность эпюры нормальных контактных напряжений, от величины которых зависит скорость износа.

Нижняя плита 1 устройства, расположена на рабочем столе 15, перемещаемом по колонкам 16 и опирающемся на шток

17 гидроцилиндра 18 прижима. Между держателем 12 и рабочим столом 15 установлены пружины 19. Нижняя плита 1 связана с плитои 3 и съемником 5 направляющими колонками 20 и пружинами 21. Позицией

22 обозначена обрабатываемая заготовка.

Процесс пробивки осуществляется следуюшим образом.

После установки заготовки 22 поршень гидроцилиндра 18 поднимается вверх, сжимая пружины 14, 19 и 21 и осуществляя при этом прижим заготовки 22, после чего одновременно включаются ультразвуковые колебания и срабатывает пневмоцилиндр

8, приводящий в движение волноводную систему, осуществляется пробивка. После пробивки пружина 10 возврашает преобразователь 9 и волноводы 11 и 7 в исходное положение, и выключаются колебания. 3атем осуществляется ход поршня гидроцилиндра 18 вниз. При этом пружины 14 осушествляют съем пуансонов 6. Пружины 21, размыкаясь, обеспечивают раскрытие штампа, пружины 19 обеспечивают смыкание стола 15 со штоком 17 гидроцилиндра 18. После этого снимается заготовка и устройство готово к новому циклу.

Использование предлагаемого устройства позволит избежать поломок пуансонов, обусловленных ультразвуковой сваркой, увеличить долговечность штамповой части устройства, обеспечить п роби вку плат печатного монтажа любых сушествуюших габаритов, повысить производительность.

Устройство для ультразвуковой пробивки отверстий, содержащее матрицу, закрепленную на нижней плите, пуансоны, свободно установленные в направляюших отверстиях плиты-прижима и имеющие направляюшую часть резонансной длины, съемник пуансонов, подпружиненный к плите-прижиму, а также контактирующий с нерабочими торцами пуансонов пробиваюший волновод резонансной длины, связанный с источником ультразвуковых колебаний и размещенный с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении рабочего хода в отверстии держателя, неподвижно связанного;о съемни902929

Составитель A. Городнова

Редактор Н. Коляда Техред А. Бойкас Корректор Г. Назарова

Заказ 12513/13 Тираж 841 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ком, отличающееся тем, что, с целью увеличения долговечности работы устройства, волновод выполнен длиной не менее одной длины ультразвуковой волны, возбуждаемой источником, и снабжен расположенными в местах, соответствующих узлам этой волны, по меньшей мере двумя направляющими выступами, контактирующими с поверхностью отверстия держателя, а на обращенном к пуансонам торце волновода выполнены углубления, форма и размеры которых соответствуют форме и размерам нерабочих торцов пуансонов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Северденко В. П. и др. Штампы для пробивки отверстий ультразвуком.— «Кузнечно-штамповочное производство», 1976, № 2, с. 45, 46 (п рототи п) .