Штамп для выдавливания полых деталей и способ его настройки

 

1. Штамп для выдавливания полых изделий преиьтущественно с выступами в донной части, содержащий неподвижную опорную плиту, установленную на ней матрицу, пуансон, контрпуансон, сопряженный.с матрицей по конической поверхности с образованием зазора между его торцом и опорной плитой, отличающийся тем, что, с целью повьшения стойкости и надежности работыштампа путем создания гарантированного натяга между матрицей и контрпуансоном, он снабжен упругим элементом, а-матрица установлена с возможностью осевого перемещения, при этом упругий элемент установлен между матрицей и о пор н ой плит ой. 2.Штамп по п. 1, отличающийся тем, что упругий элемент вьшолнен в виде прокладки. 3.Способ настройки штампа по пп. 1 и 2, включающий установку зазора между торцом контрпуансона i и опорной плитой,, отличающийся тем, что зазор выбирают (Л из условия h 8р , где Ь - осевой зазор между контрс пуансоном и опорной плитой, 8росевое перемещение контрпуансона, обусловленное упругой деформацией матрицы при создании гарантиро00 ванного натяга. ч

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В 21 J 13 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3774310/25-27 (22) 24.07.84 (46) 30.09.85. Бюл. 9.36 (72) И.В.Куликов, В.А.Евстратов, Г.И.Бунин и В.М.Прилуцкий (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт и Харьковский велозавод (53) 621.73.073(О88.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1009594, кл. В 21 J 13/02, 1981. (54) ШТАМП ДЛЯ ВЫДАВЛИВАНИЯ ПОЛЫХ

ИЗДЕЛИЙ И СПОСОБ ЕГО НАСТРОЙКИ (57) 1. Штамп для выдавливания полых изделий преимущественно с выступами в донной части, содержащий неподвижную опорную плиту, установленную на ней матрицу, пуансон, контрпуансон, сопряженный .с матрицей по конической поверхности с образованием зазора между его торцом и опорной плитой, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости и на„„SU„„1181770 А дежности работы штампа путем создания гарантированного натяга между матрицей и контрпуансоном, он снабжен упругим элементом, а матрица установлена с воэможностью осевого перемещения, при этом упругий элемент установлен между матрицей и опорной плитой.

2. Штамп по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что упругий элемент выполнен в виде прокладки.

3. Способ настройки штампа по пп. 1 и 2, включающий установку зазора между торцом контрпуансона и опорной плитой,,о т л и ч а юшийся тем, что зазор выбирают

Hs условия ) > 3Р, где — осевой зазор между контрпуансоном и опорной плитой, 5p — осевое перемещение контрпуансона, обусловленное упругой деформацией матрицы при создании гарантированного натяга.

1 t81770

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к конструкциям штампов для выдавливания, и может быть использовано для получения со стороны донной части 5 детали выступов в виде храповиков, зубьев, шлицов и т.п.

Целью изобретения является повышение стойкости и надежности работы штампа путем создания гарантиро- 10 ванного натяга между матрицей и контрпуансоном.

На фиг. 1 изображен штамп перед ,вьщавливанием, на фиг. 2 — то же, в конце выдавливания, на фиг. 3 — !5 схема матричного узла штампа в исходном состоянии, на фиг. 4 — то же, в процессе работы.

Штамп (фиг. 1) содержит нижнюю 1, промежуточную 2 и верхнюю 3 плиты, 20 соединенные направляющими колонками 4 и втулками 5 и 6.

В нижней плите 1 размещены опорная плита 7 и толкатель 8, в промежуточной плите 2 смонтирована матри- 25 ца, состоящая из двух вставок 9 и 10 и бандажа 11, и контрпуансон 12 с конической головкой, установленной с зазором h между его опорным торцом и опорной плитой 7. На верхней плите 3 с помощью пуансонодержателя 13 и болтов 14 закреплены пуансон 15 и опорная плита 16, Нижняя плита 1 при помощи винтов 17 соединена с промежуточной плитой 2, установленной с возможностью перемещения на величину ч при сжатии упругой прокладки 18.

Штамп работает следующим образом.

Подготовленную к вьщавливанию заготовку 19 помещают в сборную матрицу (Фиг. 1). В исходном положении, когда усилие от пуансона 15 не передается на заготовку 19, контрпуансон 12 находится в подвешенном состоянии с зазором h между его опорным торцом и опорной плитой 7. 3азор II выбирают из условия Р 50 где о — осевое перемещение контрР пуансона.

Осевое перемещение контрпуансона 12 обусловлено упругой деформацией матрицы при создании гаранти- 55 рованного натяга, т.е. при запрессовке конической головки контрпуансона 12 во вставку 10 на этапе.преодоления усилия сжатия упругой прокладки 18.

Жесткость и размеры упругой прокладки 18 выбираются таким образом, чтобы усилие ее сжатия было достаточным для запрессовки конической головки контрпуансона 12 во вставку 10 с натягом, обеспечивающим предварительные сжимающие напряжения, предотвращающие разрушение его рабочей части в процессе деформирования заготовки.

Рабочий ход осуществляется в две стадии.

Первая стадия является подготовительной и служит для создания в верхней ослабленной части контрпуансона 12 радиальных напряжений сжатия, достаточных для предотвращения его разрушения ° На этом этапе пуансон 15 передает давление на контрпуансон 12 через заготовку 19. При этом запрессовку конической верхней части контрпуансона 12 во вставку 10 ведут с ,заданным расчетным усилием. После запрессовки контрпуансона 12 и полного выбора зазора 1 осуществляется переход к второй стадии — вьщавливанию.

При обратном ходе пресса после снятия нагрузки промежуточная плита 2 вместе с матрицей и контрпуансоном 12 под воздействием упругой прокладки 18 перемещаются вверх, восстанавливая зазор h происходит распрессовка конической головки нижнего пуансона и выталкивание выдавленной детали из матрицы с помощью толкателя 8, после чего штамп готов к новому циклу работы.

Силовая схема работы матричного узла штампа (фиг. 3 и 4).

В результате предварительного сжатия винтами расположенной между матрицей и опорной плитой упругой прокладки и создания в ней требуемого усилия запрессовки Рр контрпуансон устанавливается с зазором и относительно опорной плиты, который превышает его осевое смещение Зр обусловленное упругой деформацией матрицы при дальнейшем создании гарантированного натяга (фиг. 3).

В процессе штамповки (фиг. 4) под действием возрастающей нагрузки lg контрпуансон вначале запрессовывается в матрицу до тех пор, пока сила р не достигнет значения рр

1181 и в пуансоне возникнут расчетные радиальные напряжения сжатия (фиг ° 4, левая часть). Как только сила 1 8 превысит силу предварительного сжатия

Упругой прОкладки Pp Винты ОСВОбОждаются и происходит дальнейшее сжатие упругой прокладки до тех пор, пока не будет выбран зазор и и на опорном торце пуансона появится реакция Й = Р— (Рр + ь P) (фиг. 4, пра- 10 вая часть). При этом усилие запрессовки пуансона в матрицу будет отличаться от расчетного только на 6 Р а напряжение б — Hà лб .

Поскольку модуль упругости упру- 15 гой прокладки (из резины илн полиуретана) значительно меньше модуля упругости стали, то даже значительные отклонения зазора и от расчетного значения SP не приведут к большим gp отклонениям напряжений сжатия контр770 4 пуансона б от Расчетных значений.

Это обеспечивает стабильную .работу штампа предлагаемой конструкции даже в тех случаях, когда на пуансон действуют значительные по величине растягивающие радиальные напряжения (например, при изготовлении деталей с выступом в виде храповиков, зубьев, шлицев).

В известном штампе при превышении расчетной величины 3 р контрпуансон под нагрузкой может не Дойти до опоры, что может привести к разрыву матрицы либо к разрушению

1контрпуансона, так как напряжения G значительно превысят расчетные, поскольку модуль упругости стали высок.

Если же зазор h меньше dp f то натяг окажется меньше расчетного, что приведет к поломке контрпуансона.

10 в о

1181770

P )7Pp

Составитель А.Воронцов

Техред З.Палий Корректор В.Синицкая

Редактор Л.Веселовская

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

Заказ 6033/30 Тираж 646 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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