Устройство для гидравлической штамповки полых деталей со ступенчатой осью

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к оснастке для холодной штамповки с использованием непосредственного давления среды и может быть применено при изготовлении полых деталей из трубных заготовок со ступенчатой осью типа коленчатых валов. Цель изобрете (Л со ел ел со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5д 4 В 21 С 37/29

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фик а

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4004574/3 1-27 (22) 07.0 1,86 (46) 30.11.87. Бюл. № 44 (71) Ленинградский политехнический институт им. М.И. Калинина (72) А.Н. Кобышев, А.Ф. Шарапенко, Ю.В. Брагин, С.А. Судариков и В.П. Шарапов (53) 621.774.72(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР №- 967607, кл. В 21 С 37/29, 19.06,81.

„„ЯО„„1355312 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ

ШТАМПОВКИ ПОЛЫХ ДГТАЛЕЙ СО СТУПЕНЧАТОЙ ОСЬЮ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к оснастке для холодной штамповки с использованием непосредственного давления среды и может быть применено при изготовлении полых деталей из трубных заготовок со ступенчатой осью типа коленчатых валов. Цель изобрете1355312

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к оснастке для холодной штамповки с использованием непосредственного давления среды при изготовлении полых деталей со ступенчатой осью типа коленчатых валов.

Целью изобретения является повышение выхода годного, качества деталей, упрощение технологической оснастки, На фиг. 1 изображен начальный период работы устройства; на фиг, 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3— окончание штамповки; на фиг ° 4 разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 конструкция разъемного вкладыша.

Устройство состоит из полуматрицы

1, куда помещают трубчатую заготовку 2, осевых пуансонов 3 и 4, которые герметизируют полость заготовки 2 и осуществляют осевую осадку, подвижного разъемного вкладыша, состоящего из частей 5 и 6, на которых выполнен канал 7 для размещения заготовки 2, двух свободно вращающихся роликов 8 и двух неподвижных вкладышей 9.

Устройство работает следующим образом.

Трубчатую заготовку 2 помещают в холодном состоянии в полость, образованную разъемной матрицей 1 и подвижным разъемным вкладышем. После смыкания полуматриц 1 и вкладыша герметиэируют полость трубчатой заготовки 2 путем перемещения осевых пуансонов 3 и 4 один навстречу другому до упора в торцы заготовки 2, Внутрь заготовки 2 через канал, выполненный в пуансоне 4, подают жидкость под давлением P (фиг. 1).

Продолжают перемещать осевые пуансоны 3 и 4 один навстречу другому, сжимая трубчатую заготовку 2 двумя усилиями F„. Под действием усилия осевого сжатия F заготовка 2 теряет

" устойчивость и деформируется; при этом ось заготовки изменяет прямоли- нейную форму, центральная часть заготовки 2 смещается вместе с подвижным вкладышем в направлении перемещения

15 вкладыша поперечно оси заготовки 2.

Продолжают перемещать пуансоны

3 и 4 один навстречу другому, осаживая заготовку 2 и поддерживая внутри нее давление жидкости P до тех пор, 2О пока не будет достигнут требуемый сдвиг Е деформируемой трубчатой ваготовки (фиг. 3).

В процессе штамповки ролики 8 сво25 бодно вращаются в полуматрицах 1, в результате чего изгиб заготовки происходит без скольжения ее стенки в зоне изгиба по поверхности матрицы.

Таким образом, снижение сил трения позволяет уменьшить усилие осевого сжатия заготовки F . Неподвижные

1 вкладыши 9 предотвращают затекание металла деформируемой заготовки 2 под действием давления P в полости между роликами 8 и полуматрицами 1, 35 Сдвиг деформируемой трубчатой заготовки в поперечном относительно ее ния — повышение выхода годного, качества и упрощение конструкции. Трубчатую заготовку 2 помещают в холодном состоянии в полуматрицы (ПМ) 1, После смыкания ПМ 1 и вкладыша подъемных частей 5 и 6 герметиэируют полость заготовки путем перемещения осевых пуансонов 3 и 4 один навстречу другому до упора в торцы заготовки 2. Внутрь заготовки подают жидкость под давлением

P. Перемещая осевые пуансоны 3 и 4 один навстречу другому, сжимают заготовку 2 двумя усилиями F . Под дей1 ствием усилий F заготовка теряет устойчивость и деформируется. Ось заготовки 2 изменяет прямолинейную форму. Центральная часть заготовки 2 смещается вместе с частями разъемного вкладыша в направлении его перемеще ния. В процессе штамповки ролики 8 свободно вращаются в ПМ 1. В результате этого изгиб заготовки 2 происходит без скольжения ее стенки в зоне изгиба по поверхности ПМ 1. Вкладыши 9 предотвращают затекание металла заготовки 2 под действием давления P в полости между роликами 8 и ПМ 1.

2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1355312 оси направлении происходит по двум причинам. Во-первых, под действием давления жидкости P возникают значительные контактные напряжения между поверхностью заготовки 2 и вкладышем.

Под действием усилия осевой осадки

Р„ между заготовкой 2 и разъемным вкладышем возникают силы трения F, действующие в поперечном относительно 10 оси заготовки направлении и совпадаюшие по направлению с перемещением разъемного вкладыша.,Во-вторых, давление жидкости P на внутреннюю поверхность заготовки общей площадью 15

Т <Р „

2 — — — создает дополнительное усилие

t

Р, направление действия которого так- же совпадает с направлением перемещения разъемного вкладыша. Под действием сил 7 и F< происходит перемещение разъемного вкладыша без приложения одностороннего поперечного усилия.

Пример . При штамповке полого

25 коленчатого вала из заготовки из стали Х18FI10T диаметром «1 = 16 мм, длиной 145 мм и толщиной стенки t =

2 мм внутри заготовки создают давление P = 1200 кг/см . Радиус продоль- ного сечения ролика r = d/2 = 8 мм.

Усилие осевой осадки F составляет

20 тс; осевая осадка заготовки—

65 мм; эксцентриситет коленчатого вала Е = 32 мм; максимальное утонение Зб стенки — 4,2 . Поперечное усилие изгиба не прикладывается.

Формула изобретения

Устройство для гидравлической штамповки полых деталей со ступенчатой осью, содержащее две полуматрицы, установленные соосно в полуматрицах два пуансона для торцовой осадки заготовки и формующий выступ на заготовь ке, вкладыш, установленный с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном направлению перемещения пуансонов, о т л и ч а ю щ е е с г. тем, что, с целью повышения выхода годного, повышения качества

r и упрощения конструкции, вкладыш выполнен разъемньм, состоящим из двух соединенных между собой частей, по трем сторонам одной из которых и торцовой поверхности другой, обращенной к торцовой поверхности первой части, выполнен паз для размещения заготовки.

2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено установленными в полуматрицах перпендикулярно осям пуансонов и с возможностью вращения двумя роликами с вогнутой боковой поверхностью, очерченной радиусом, равным половине диаметра рабочей полости матрицы.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено средством, предотвращающим затекание металла заготовки в зазор между полуматрицами и роликами, выполненными в виде неподвижных вкладышей.

1355312

1355312

Составитель Н. Чернилевская

Редактор А. Маковская Техред А. Кравчук Корректор 0- Кравцова

Заказ 5739/9 Тираж 731

RH ÈØÈ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4