Способ получения поковок типа стержня с головкой и штамп для его осуществления

 

1. Способ получения поковок типа стержня с головкой, преимущественно на горизонтально-ковочных машинах , включающий набор на стержневой заготовке металла под головку, расплющивание головки, а также формовку в одном ручье головки с полостью под отверстие, ось которого перпендикулярна оси стержня, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона типоразмеров получаемых изделий, формовку головки вы полняют в две стадии, на первой из которых усилием, направлению перпендикулярно оси стержня, оформляют половину головки, прилегающую к стержню, а на второй - усилием, направленным вдоль оси стержня, оформляют другую половину головки. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что при расплющивании головки оформляют на одном из ее торцов технологический вьютуп, расположенный по оси отверстия в головке поковки, а формовку головки осуществляют с фиксацией поковки Б ручье штампа по технологическому выступу. 3.Штамп для получения поковок типа стержня с головкой преимущественно на горизонтально-ковочных (Л машинах, содержащий пуансон с полостью для оформления половины наружной поверхности головки, а также подвижную и неподвижную матрицы с полостями для оформления другой половины наружной поверхности головки , отличающийся тем, что на каждой матрице со стороны пуансона выполнен выступ для оформления полости под отверстие изготав (яиваеной детали, имеющий ось симмет1;рии , перпендикулярную плоскости разъема матриц, образованный на стенке каждой матри1ц 1 половинами концентричных окружностей, а на участке матрицы между ее стенкой и плоскостью разъема - концентричными окружностями , расположенными наполовину в полости матрицы, а в пуансоне вьтолнены ответные выступам выемки.

(! 9) (1)) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

В И

РЕСПУБЛИН (sg)4 В 21 ) 5/02. 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТНЕННЫй НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbffMA (21) 3508894/25-27 (22) 05.11.82 (46) 23.08.85. Бюп. К 31 (72) М.М.Черных, Ф.Г.Яйленко, В.В.Космачев, Б.Х.Гедгафов, О.А.Попков, А.Б.Болотинский, А.А.Смелов и Н.И.Петров (53) 621.73(088.8) (56) 1. Брюханов А.Н. и др. Горячая штамповка. Расчет и конструирование штампов. М.: Машгиз, 1952, с. 420, фиг. 418.

2. Брюханов А.Н. и др. Горячая штамповка. Расчет и конструирование 4птампов. М.: Машгиз, 1952, с. 421, рис. 420. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКОВОК ТИПА

СТЕРЖНЯ С ГОЛОВКОЙ И ШТАМП ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ получения поковок типа стержня с головкой, преимущест- . венно на горизонтально-ковочных машинах, включающий набор на стержневой заготовке металла под головку, расплющивание головки, а также формовку в одном ручье головки с полостью под отверстие, ось которого перпендикулярна оси стержня, о т л и ч аю шийся .тем, что, с целью расширения диапазона типоразмеров получаемых иэделий, формовку головки вы полняют в две стадии, на первой из которых усилием, направленньщ перпендикулярно оси стержня, оформля-, ют половину головки, прилегающую к стержню, а на второй — усилием, направленным вдоль оси стержня, оформпяют другую половину головки.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что при расплющивании головки оформляют на одном из ее торцов технологический выступ, расположенный по оси отверстия в головке поковки, а формовку головки осуществляют с фиксацией поковки ! в ручье штампа по технологическому выступу.

3. Штамп для получения поковок типа стержня с головкой преимущественно на горизонтально-ковочных машинах, содержащий пуансон с полостью для оформпения половины наружной поверхности головки, а также подвижную и неподвижную матрицы с полостями для оформления другой половины наружной поверхности головки, отличающийся тем, что на каждой матрице со стороны пуансона выполнен выступ для оформпения полости под отверстие изготав4тиваемой детали, имеющий ось симмет р«> перпендикулярную плоскости разъема матриц, образованный на стен. ке каждой матрицы половинами концентричных окружностей, а на участке матрицы между ее стенкой и плоскостью разъема — концентричными окружностями, расположенными налоловину в полости матрицы, а в пуансоне выполнены ответные выступам выемки.

1174142

Изобретение относится k обработке . металлов давлением, а именно к спосо» бам изготовления поковок типа стержня с головкой, преимущественно на ГКИ, и конструкциям штампов для их осу- 5 ществления.

Целью изобретения является обеспе,чеййе воэмоууусти изготовления крупногаб4фйтных головок .с полостью под отве11стие, ось кочфрого перпендикуляр- 1ц рф оси стержня.

На"фиг. I ä åìàòè÷íî изображена йоследММММость изготовления покеэкщ "йй фиг. 2 — начальная стадия формовки головки; на фиг. 3 - конеч- 15 ная стадия формовки головки, на фиг. 4 - вид на пуансон и неподвижную матрицу со стороны подвижной матрицы в сомкнутом положении формовочного ручья, на фиг. 5 — вид А на фиг. 4; 20 на фиг. 6 — вид Б на фиг. 4.

Способ осуществляют следующим образом.

Вначале осуществляют набор металла для головки и расплющивание. При расплющивании обеспечивают точное дозирование объема металла, заключенного мекду плоскостью, проходящей через ось отверстия перпендикулярно оси стержня (плоскость АА), и стерж- ЗО нем (плоскость ББ) в пределах 1,0 11,05 объема прилегающей к стержню половины окончательно оформленной, но не прошитой головки, путем осуществления расплющивания с ограниче- 35 нием ручьем штампа боковых поверхностей заготовки на участках между плоскостями.

Если в заготовке после расплющивания объем металла между плоскостями

АА и ББ составляет менее 1,01 объе( ма половины окончательно оформленной, но не прошитой головки, то не обеспечивается качественное оформление радиусов сопряжения R г (фиг. 1) у по-45 ловины головки, прилегающей к стержню, а если составляет более 1,05 объема, то снижается стойкость выступов, офзрмпяющих полость под отверстие, иэ-за значительного объема металла, вытесняемого на первой стадии .формовки в сторону пуансона.

Заготовку 1 (фиг. 2) после набора металла под головку и расплющивания укладывают в неподвижную матрицу 2. Ы

Затем усилием, направленным перпенди-. кулярно оси стержня (усилием PS бокового ползуна ГКМ), осуществляют первую стадию формовки головки между подвижной 3 и неподвижной 2 мат- рицами. На первой стадии формовки деформируют половину головки, прилегающую к стержню.

Оформление на первой стадии фор» мовки меньшей (чем половина) части головки ведет к застреванию поковки в пуансоне, поскольку в этом случае в пуансоне оформляется большая (чем половина) часть поковки, а полость в пуансоне имеет поднутрение.

Оформление на первой стадии формовки большей (чем половина) части головки затрудняет последующую обрезку облоя.

Для качественного оформления части головки, прилегающей к стержню, необходимо также точное размещение сдозированного при расплющивании объема металла в формовочном ручье, что обеспечивается оформлением при расплющивании головки на одном из ее торцов технологического выступа (фиг. 1), расположенного по оси отверстия в головке поковки и фиксации поковки при формовке по технологическому выступу. !

Четкое оформление выступа при расплющивании обеспечивается оформлением выемки на противоположном выступу торце головки. Вторую стадию формовки осуществляют усилием, направленным вдоль оси стержня-усилием Р главного полэуна ГКМ, деформируя пуансоном другую половину головки (фиг. 3). Половина головки, прилегающая к стержню, на второй стадии не деформируется. Имеющийся в головке избыток металла вытесняется в разъем между пуансоном и матрицами с образованием облоя.

В пуансоне 4 формовочного ручья (фиг. 3, 4, 6) выполнена полость для оформления половины каждой из боковых и торцовых наружных поверхностей головки. В матрицах выполнены полости Ь и Ь (фиг. 4, 5) для оформления другой половины каждой из боковых и торцовых поверхностей головки. На каждой матрице (2 и 3) со стороны пуансона выполнен выступ

2 и 21 для оформления полости под отверстие, а на пуансоне 4 выполнены ответные выступам выемки е и е р

Разъем между пуансоном и матрицами выполнен по сложной поверхности.

1174142

P — = 2814 тс.

P5

2 0,3 з

На верхнем и нижнем участках ВГ и

В Г (фиг. 4) разъем выполнен по плоскости. На среднем участке ГГ, соответствующем выступам для оформления отверстия г, r н ответным выемкам е, e, разъем выполнен по ! круговой поверхности (цилиндрической или конической).

Изобретение позволяет расчленять операцию формовки на две стадии и fo уменьшить усилие, требуемое,на боковом полэуне ГКИ, за счет уменьшенияобъема очага деформации на каждой из стадий и изменения граничных условий на контуре на первой стадии 15 формовки и тем саиым обеспечить возможность получения поковок с крупногабаритными головками и полостью под отверстие.

Пример. Способ реализован на 2О

,:поковках "шток" иэ стали 45Х ° Диаметр головки поковки составляет .115 им, диаметр полости под отверстие

69 мм, толщина головки 48 мм, длина поковки, включая головку и,стержень 25

715 мм, диаметр стержня 57,5 им.

Технологический процесс включает нагрев конца заготовки до температуры горячей деформации и последовательно выполняемые набор метапла под гоповку, расплющивание головки до . толщины 47 мм с оформлением технологического выступа диаметром 20 ми и высотой 7 мм, формовку головки в две стадии с полостью под отверстие

35 обрезку облоя, прошивку отверстия.

Штамповочные операции выполняют на

ГКИ с усилием на главном ползуне

1250 тс.

Требуемое на боковом ползуне усилие при штамповке данной поковки известным способом можно определить по (5) Б

Ь 48 мм где K = 3,8 (при — = — = 0 83)

d 57,5 ми р 8Д 3е 14 113 10383

4 4 мм б 21,4 кг/мм2 для стали 40х при тецпературе дефориирования 800 С.

Тогда требуемое усилие на боковом ползуне равно Р8 = 3,8 х 10382 х 21,4=

= 844 тс.

Усилие на главном ползуне составляет

Таким образом, для штамповки поковIt If ки шток известным способом необходимо применять ГКМ с усилием 3150 тс

7 т.е, самую мощную из гаммы выпускаемых отечественной промышленностью

ГКИ.

Изобретение по сравнению с известными Устройством и способом позволяет уменьшить расход металла на 0,8 кг на поковку и снизить трудоемкость последующей механической обработки, :a также уменьшить в 2-3 раза требуемое усилие на боковом ползуне что дает возможность исп .льзовать оборудование меньшей мощности, получать крупногабаритные головкИ и повысить экономичность процесса..

1174)42

Hadop

Расплюи

Раиис а 4

@ирмочка (!-я стадия)

Г

Яориодка (2-,я стайя

1174142 краж 647 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5102/11

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель А.Быстров

Редактор Н.Пушненкова Техред А.Бабинец Корректор Е.Рошко