Штамп для изготовления симметричных ступенчатых деталей

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к конструкциям штампов для изготовления симметричных ступенчатых деталей. Цель изобретения повышение производительности путем увеличения надежности условий извлечения из инструментов изготавливаемых деталей. Штамп содержит верхнюю и нижнюю плиты, закрепленные на них инструменты в виде верхней и нижней матрицы с каналами для формообразования концов изделия, размещенный в одной из матриц выталкиватель. Поперечные размеры канала матрицы, в которой размещен выталкиватель, выполнены меньшими по сравнению с соответствующими поперечными размерами канала противоположной матрицы. Это позволяет увеличить контактное давление в первой матрице по сравнению со второй и соответственно гарантировать застревание изделия после штамповки в матрице, снабженной выталкивателем. Штамп снабжен элементами оформления полости в изделии, установленными внутри матриц и выполненными раздельно. Элемент, установленный внутри матрицы с выталкивателем, жестко закреплен и способствует удержанию изделия при раскрытии штампа. Противоположный элемент установлен с возможностью осевого перемещения относительно матрицы, в которой он расположен, и не препятствует извлечению изделия из данной матрицы. Элементы оформления полости могут быть выполнены в виде пуансонов или в виде оправок. 4 з.п. ф - лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1473892 (д 4 В 21 J 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГдСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2!) 4289495/31-27 (22) 27.07.87 (46) 23.04.89. Бюл. № 15 (71) Всесоюзный заочный машиностроительный институт (72) А. Л. Воронцов, J3. Б. Леняшин и Г. А. Развалов (53) 621.73(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 810355, кл. В 21 К 1/44, 1979. (54) ШТАМП ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СИММЕТРИЧНЫХ СТУПЕНЧАТЫХ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к конструкциям штампов для изготовления симметричных ступенчатых деталей. Цель изобретения — повышение производительности путем увеличения надежности условий извлечения из инструментов изготавливаемых деталей. Штамп содержит верхнюю и нижнюю плиты, закрепленные на них инструменты в виде верхней и нижней матрицы с каналами для формообразования концов изделия, размещенный в одной из матриц выталкиватель. Поперечные размеры канала матрицы, в которой размещен выталкиватель, выполнены меньшими по сравнению с соответствующими поперечными размерами канала противоположной матрицы. Это позволяет увеличить контактное давление в первой матрице по сравнению со второй н, соответственно, гарантировать застревание изделия после штамповки в матрице, снабженной выталкивателем. Штамп снаожен элементами оформления полости в изделии, установленными внутри матриц и выполненными раздельно. Элемент, установленный внут- . ри матрицы с выталкивателем, жестко 3, 1креплен и способствует удержанию изделия при раскрытии штампа. Противоположный элемент установлен с возможностью осевого перемещения относительно матрицы, в которой он расположен, и не препятствует извлечению изделия из данной матрицы. Элементы оформления полости могут быть выполнены в виде пуансонов или в виде оправок. 4 з.п. ф-лы, 4 пл.

1473892

Изобретение относится к обработке металлоn ;l,àâëåíèåм, а именно к инструменту для получения изделий с симметричными концами, например втулок ходовых частей гусеничных машин.

Пелью изобретеllHH является повышение производитечьности путем увеличения надежности условий извлечения из инструментов изготавливаемых деталей, а также расширение технологических возможностей за счет обеспечения возможности использования на оборудовании с одной системой выталкивания и увеличения диапазона типоразмеров с полученных изделий.

На фиг. показан штамп для получения сплошных изделий: слева — после загрузки заготовки до начала деформиро15 вания, справа — в момент окончания деформирования; на фиг. 2 — то же: слева — в момент начала извлечения изделия, справа — в момент окончательной стадии извлечения; на фиг. 3 — штамп, 20 снабженный пуансонами для выдавливания глухих полостей, вариант; на фиг. 4 штамп, снабженный оправками для оформления сквозных полостей, вариант.

Штамп содержит верхнюю 1 и нижнюю

2 матрицы, прикрепленные соответственно к верхней 3 и нижней 4 плитам (фиг. 1), при этом матрицы снабжены каналами для формообразования концов изделия, а в одной из матриц, в данном случае в нижней, размещен выталкиватель 5, предназначенный для извлечения готового изделия. При необходимости получения полых изделий используют варианты штампа, снабженные элементами оформления полости, установленными внутри матриц. Элементы оформления полости выполнены раздельно, при этом элемент, установленный внутри матрицы с выталкивателем, жестко закреплен, а противоположный установлен с возможностью осевого перемещения относительно матрицы, в которой он,расположен. Конкретно эти элементы при получении изделий с несквоз- 4Q ной полостью выполнены в виде пуансонов 6 и 7 (фиг. 3), а при получении изделий из трубчатых заготовок со сквозной полостью эти элементы выполнены в виде оправок 8 и 9 (фиг. 4). При оформлении полости пуансон 6 может иметь при- 45 вод не только от матрицы 1, но при наличии многоплунжерного пресса или пресса двойного действия и от отдельного от матрицы .1 привода (не показан). Элементы жесткого крепления матриц, пуансона и оправки общеизвестны и показаны условно.

Штамп работает следующим образом.

B приемную часть полости нижней матрицы 2 (фиг. 1) загружают исходную заготовку 10, после чего матрицы начинают смыкаться и происходит формообразова- 55 ние концов изделия вследствие истечения металла заготовки в каналы матриц 1 и 2.

Поскольку поперечные размеры Sz канала матрицы, в которой размещен выталкива2 тель 5, выполнены меньшими по сравнению с соответствующими поперечными размерами Si канала противоположной матрицы 1, то соответственно давление деформируемого металла Р, распирающее матрицу 2, больше давления Р„, распирающего матрицу 1.

Это соотношение давлений между матрицами и изделием сохраняется и после окончания штамповки, поскольку упругий прогиб матриц исчезает лишь после полного извлечения изделия. А так как силы трения т . в .соответствии с законом Амонтона — Кулона пропорциональны величинам нормального давления Р, то удерживающие изделие в верхней матрице 1 силы трения т| меньше сил трения т, удерживающих изделие в нижней матрице 2. Вследствие этого при раскрытии матриц (фиг. 2) сна.чала происходит снятие с изделия матрицы !, т. е. изделие гарантированно остается в матрице 2, откуда затем извлекается выталкнвателем 5.

При изготовлении изделий с полостями, разделенными перемычкой, штамп (фиг. 3) работает аналогично указанному, но при раскрытии гарантия застревания изделия именно в матрице 2, снабженной выталкивателем 5, еще больше, поскольку пуансон 6, установленный с возможностью осевого перемещения относительно матрицы 1 остается на части хода раскрытия неподвижным, в то время как жестко закрепленный пуансон 7 создает силы трения тз, дополнительно удерживающие изделие в матрице 2.

При изготовлении изделий из трубчатых заготовок со сквозной полостью штамп (фиг. 4) еще больше гарантирует застревание изделия в матрице 2, снабженной выталкивателем 5. Это объясняется тем, что после установки заготовки в штамп и начала его смыкания оправка 8 под действием своего веса упирается в оправку 9.

С началом деформирования металла она свободно увлекается течением .металла в направлении верхнего конца изделия, снижая тем самым трение и, соответственно, гидростатическое давление в очаге деформации верхнего конца. В результате давление Р, и упругий распор матрицы 1 еще больше уменьшаются по сравнению с матрицей 2.

При раскрытии штампа оправка 8 аналогично пуансону 6 имеет выстой на части хода раскрытия, уменьшая силы трения в противоположность неподвижно закрепленной оправке 9.

Оптимальную разницу в размерах поперечных сечений Si u Sz можно легко подобрать экспериментально. Поскольку абсолютно симметричные изделия получить невозможно, то можно также рекомендовать получать необходимую разницу, выбирая размеры одного канала по максимальным отклонениям поля допуска на концы изделия, а другого по минимальным. Для полых изделий можно использовать как допуски нг

1473892 наружную поверхность, так и на внутреннюю, или то и другое одновременно для создания требуемой разницы. При получении очень точных изделий, поле допуска которых не позволяет обеспечить требуемой разницы, можно изготавливать один конец с размерами выше номинальных, а затем легко доводить этот конец калибрующим односторонним редуцированием.

Изобретение также позволяет уменьшить металлоемкость за счет устранения лишних элементов извлечения заготовки и уменьшения осевых габаритных размеров. Кроме того, поскольку металл сначала заполняет полость для формообразования конца с большими поперечными размерами, то это гарантирует получение изделий с концами равной длины, не доводя штамповку до полностью замкнутого объема, что резко повышает усилие, снижает стойкость инструмента, делает неосуществимой такую операцию как редуцирование, так как при этом происходит потеря устойчивости срединной части заготовки или изделие получается несимметричным при наличии многих практических причин, вызывающих непредсказуемое течение в ту или иную сторону.

В изобретении течение металла гарантированно происходит вверх с полным заполнением более широкой полости, а затем в противоположную сторону, в результате чего, подобрав объем заготовки, можно гарантированно обеспечить как требуемую длину конца изделия, так и зазор (фиг. 4) между заготовкой и инструментом, не вызывая тем самым повышение усилия и потерю устойчивости.

Фoрмг1.га изобретения

1. Штамп для изготовления симметричных ступенчатых деталей, содержащий два инструмента с выполненными в каждоM из них рабочими полостями, образованными соосно и последовательно расположенными участками под концевые и промежуточную ступени получаемой детали, а также выталкиватель, установленный в одном из инструментов с возможностью перемещения вдоль участка его рабочей полости под концевую ступень детали, oTëèêàþùèé ñÿ тем, что, с целью повышения произ10 водительности путем увеличения надежности условий извлечения из инструментов изготавливаемых деталей, а также расширения технологических возможностей за счет обеспечения возможности использования на оборудовании с одной системой выталкивания и увеличения диапазона типоразмеров полученных изделий, участок рабочей полости под концевую ступень детали инструмента с выталкивателем выполнен с поперечными размерами, меньшими поперечных размеров соответствующего участка рабочей полости другого инструмента.

2. Штамп по г. 1, отличающийся тем, что каждый инструмент снабжен размещенным в его.рабочей полости элементом оформления полости в получаемой детали.

3. Штамп по пп. и 2, отличаюигийся тем, что элемент оформления полости в получаемой детали инструмента с выталкивателем смонтирован относительно него неподвижно, а элемент оформления полости в получаемой детали другого инструмента установлен относительно него с возможностью осевого перемещения..

4. Штамп по пп. 1 — 3, orличающийся тем, что элементы оформления полости в получаемой детали выполнены в виде пуансо35

5. Штамп по пп. 1 — 3, огличаюигийся тем, что элементы оформления полости в получаемой детали выполнены в виде оправок.

1473892

Составитель А. Быстров

Редактор И. Шулла Техред И. Верес Корректор А. Обручар

3а каз 1792/9 Тираж 573 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101