Устройство для штамповки металлических заготовок

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШТАМПОВКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК, содержащее установленные на подвижной поперечине гидравлического пресса с возможностью вращения от привода пуансон с пуансонодержателем и матрицу, расположенную в корпусе, на столе пресса, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и расщирения технологических возможностей, оно снабжено механизмом регулировки поперечного положения и приводом поперечного перемещения корпуса матрицы относительно пуансона, при этом матрица установлена с возможностью вращения вокруг своей оси, параллельной оси вращения пуансонодержателя. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что механизм регулировки поперечного положения корпуса матрицы относительно пуансона выполнен в виде упора, жестко закрепленного на столе пресса и подвижного клина, размещенного между упором и корпусом. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что привод поперечного перемещения корпуса матрицы относительно пуансона выполнен в виде гидроцилиндра, цилиндр to которого закреплен на столе пресса, а щток жестко соединен с корпусом матрицы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s(sn В 21 0 37/!2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ ческих возможностей. оно снабжено механизмом регулировки поперечного положения и приводом поперечного перемещения корпуса матрицы относительно пуансона. при этом матрица установлена с возможностью вращения вокруг своей осн. параллельной оси вращения пуансонодержателя.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что механизм регулировки поперечного положения корпуса матрицы отйосительно пуансона выполнен в виде упора, жестко закрепленного на столе пресса и подвижного клина, размещенного между упором и корпусом.

3. Устройство по и. 1, отличающеесч тем, что привод поперечного перемещения корпуса матрицы относительно пуансона выполнен в виде гидроцилиндра, цилиндр которого закреплен на столе пресса, а шток жестко соединен с корпусом матрицы. фиг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3424088/25-27 (22) 15.04.82 (46) 30.0?.83. Бюл. № 28 (72) А. К. Григорьев, И. А. Сапрыкин.

В. П. Пакудин и Е. В. Якуничев (71) Тольяттинский политехнический институт (53) 621.979.06 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 412969, кл. В 21 D 37/12, 1972 (прототип) . (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШТАМПОВКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК, содержащее установленные на подвижной поперечине гидравлического пресса с возможностью вращения от привода пуансон с пуансонодержателем и матрицу, расположенную в корпусе на столе пресса, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и расширения технологи„„SU„„1031589 А

I 031589

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в устройствах для изготовления пустотелых двигателей типа колец, .стаканов, втулок и т.п.

Известно устройство для штамповки металлических заготовок, содержащее установленный на подвижной поперечине гидравлического пресса с возможностью врашения от привода пуансон с пуансонодержателем и матрицу, расположенную в корпусе на столе пресса 11) .

Однако известное устройство имеет ряд недостатков.

Во-первых, при штамповке в сферическом подшипнике скольжения возникают значительные силы трения, приводящие к нагреву поверхностей скольжения и ограничиваюшие частоту вращения водила, что в конечном итоге ограничивает производительность оборудования. Во-вторых, из-за наклона оси инструмента при изготовлении пустотелых деталей тело инструмента имеет форму обратного конуса, поэтому наибольший изгибающий момент от радиальной нагрузки приходится на сечение инструмента с минимальной.площадью сечения. В результате в этом сечении действуют максимальные напряжения, увеличивающиеся пропорционально длине инструмента. Это приводит к ограничению высоты получаемых деталей.

В-третьих, известный сферодвижный механизм имеет строго. определенный фокус— точку пересечения осей инструмента и заготовки, т.е. длина инструмента независимо от конфигурации изделия должна быть постоянной. Данное условие ограничивает технологические возможности известного устройства. В-четвертых, отсутствует возможность регулировки положения инструмента в радиальном направлении, что приводит к необходимости использования инструмента с высокой точностью рабочей поверхности.

Это приводит к ограничению возможности переточек инструмента по мере его износа (иначе будет нарушен размер получаемого отверстия или вершина инструмента не будет совпадать с фоКусом). При изготовлении деталей сложного профиля профиль инструмента должен соответствовать профилю получаемой поверхности, что приводит к необходимости изготавливать фасонный инструмент (пуансон).

Цель изобретения — повышение производительности и расширение технологических возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для штамповки металлических заготовок, содержащее установленные на подвижной поперечине гидравлического пресса с возможностью вращения от привода пуансон с пуансонодержателем и матри5

40 цу, расположенную в корпусе на столе пресса, снабжено механизмом регулировки поперечного положения и приводом поперечного перемещения корпуса матрицы относительно пуансона, при этом матрица установлена с возможностью врашения вокруг своей оси, параллельно оси вращения пуансонодержателя.

Причем механизм регулировки поперечного положения корпуса матрицы относительно пуансона, выполнен в виде упора, жестко закрепленного на столе пресса, и клина, размещенного между упором и корпусом.

Кроме того, привод поперечного перемещения корпуса матрицы относительно пуансона выполнен в виде гидроцилиндра, цилиндр которого закреплен на столе пресса, а шток жестко соединен с корпусом матрицы.

На фиг. 1 — изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — устройство, установленное на гидравлическом прессе.

Устройство состоит из двух частей и устанавливается на гидравлическом прессе.

Верхняя половина крепится к подвижной поперечине пресса 1, а нижняя — к столу 2 пресса. Для устранения эксцентрических нагрузок на узлы гидравлического пресса имеются направляющие колонки 3 и направляющие втулки (не показаны).

В верхней половине устройства расположен узел привода пуансона 4, содержащий пуансонодержатель 5, установленный в подшипниках 6 и 7 (в зависимости от типоразмера устройства количество и типы подшипников качения в верхней и нижней половинах могут отличаться от представленной схемы). На пуансонодержателе жестко закреплен червячный венец 8, который приводится во вращение червячным валом 9, соосно соединенным с фланцевым двигателем 10.

В нижней половине устройства находится матрица 11, установленная в корпусе 12 на подшипниках 13 — 15 качения и имеющая возможность свободного вращения вокруг своей оси. Корпус 12 располагаеся в направляющих lb, закрепленных на нижней плите 17. Перемешение корпуса 12 с матрицей по направляющим осуществляется гидроцилиндром 18, закрепленным на плите 17 (фиг. 2). Шток гидроцилиндра крепится к корпусу. Для возможности регулировки и фиксации эксцентриситета между осями матрицы и пуансона, на плите 17 установлен упор 19 (фиг. 2), а между ним и корпусом 12 располагается клин 20. При перемещении клина 20 эксцентриситет между осями матрицы и пуансона меняется. Для удаления получаемых деталей имеется выталкиватель 21. Устройство работает следующим образом.

1031589

Перед началом работы устанавливается нужный эксцентриситет между осями матрицы 11 и пуансона 4 посредством перемещения клина 20. Затем корпус 12 фиксируется в данном положении гидроцилиндром 18. Экспериментальные исследования процесса позволили определить оптимальную величину эксцентриситета, равную е=

= (0,03 — 0,08)д мм, где д — диаметр пуансона в мм.

В матрицу устанавливается заготовка, включается двигатель 10, приводящий во вращение пуансон 4 и включается привод пресса. Верхняя половина устройства перемешается вниз. С момента начала контакта пуансона с заготовкой за счет сил трения заготовка вместе с матрицей начинает вращаться вокруг оси матрицы. При внедрении пуансона в заготовку происходит выдавливание металла заготовки в щель между боковыми поверхностями пуансона и матрицы, происходящее под давлением металла, вытекающего в радиальном направлении в основании получаемой детали. После достижения заданной глубины внедрения пуансона деформирование заканчивается и верхняя половина поднимается в исходное положение. Полученная деталь удаляется выталкивателем 21, устанавливается новая заготовка, и процесс повторяется.

За счет эксцентричного расположения пуансона относительно матрицы площадь контакта инструмента с заготовкой составляет 5 — 15О/р от площади проекции пуансона, что приводит к уменьшению потребного усилия деформирования в 8 — 15 раз по сравнению с обратным выдавливаниием. Осевые усилия такие же, как при сферодвижной штамповке.

Для получения деталей со сложным профилем внутренней поверхности устройство должно быть снабжено гидрокопировальным устройством, позволяющим изменять эксцентриситет между осями матрицы и пуансона во время вертикального перемещения пуансона.

В связи с отсутствием пары трения сколь- жения потери на трение снижаются, что позволяет использовать один приводной двигатель вместо двух и, кроме того, увеличить

5 число оборотов пуансона. При одной и той же величине осевой подачи пуансона на один оборот это приводит к увеличению производительности оборудования.

В предлагаемом устройстве пуансон не имеет ослабленных сечений, что позволяет получать изделия с углублением большей глубины, нежели при сферодвижной штамповке.

Величина эксцентриситета между осями матрицы и пуансона не является величиной строго определенной, что допускает значительное число перешлифовок пуансона, чем достигается экономия затрат на инструмент.

Кроме того, пуансон после перешлифовки можно использовать при изготовлении деталей с меньшим диаметром внутренней по20 лости.

Механизм фиксации и регулировки положения пуансона относительно матрицы позволяют получать детали с высокой точностью диаметральных размеров внутренней полости независимо от точности изготовления пуансона (только за счет регулировки относительного положения матрицы и пуансона). Это приводит к снижению времени наладочных работ, к удешевлению и большей универсальности инструмента. Износ инструмента можно компенсировать регули-. ровкой положения пуансона относительно матрицы, что приводит к снижению брака и увеличению срока службы инструмента.

Возможность изменения эксцентриситета

35 между осями матрицы ипуансона вовремя вертикального перемещения пуансона позволяет получать детали со сложным профилем внутреннего углубления; осуществлять деформирование по схеме радиальной раскатки, что значительно расширяет техноло40 гические возможности оборудования при изготовлении пустотелых деталей.

1031589

Вид 4

Фиг.2

Составитель О. Финогеев

Редактор И. Ковальчук Техред И. Верес Корректор Ю. Макаренко

Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4