Устройство для радиальной штамповки шлицев на валах

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к устройствам для радиальной штамповки шлицев на валах. Цель изобретения - повышение качества получаемых изделий и надежности в работе. Устройство содержит радиально перемещаемые пуансоны, передние рабочие кромки которых выполнены профилированными. Для штамповки шлицев с отношением L/D ≤ 1, где L - длина шлица

D - наружный диаметр шлицевого вала, передняя рабочая кромка пуансона выполнена бочкообразной. Радиус бочки выбран из условия, чтобы стрела прогиба F составляла (0,1 ... 0,25) H, где H - высота рабочего профиля пуансона. Для штамповки шлицев, имеющих отношение L/D*981, профиль передней рабочей кромки каждого пуансона выполнен изменяющимся по синусоидальной зависимости. Устройство снабжено двумя буферами, размещенными с возможностью взаимодействия с пуансонами при их разведении после осуществления деформирования заготовки. Улучшение условий работы устройства обеспечивается установкой узла пуансонов в герметичном корпусе, заполненном маслом. Это снижает износ пуансонов и улучшает условия течения формуемого материала. 4 з.п. ф-лы, ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5D 4 В 21 К 1/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4240918/27-27 (22) 01.04.87 (46) 07.06.89. Бюл. № 21 (71) Минский автомобильный завод (72) В. С. Парфиянович и М. И. Сидоренко (53) 621.73 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 539664, кл. В 21 К 1/30, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАДИАЛЬНОЙ

ШТАМПОВКИ ШЛИЦЕВ НА ВАЛАХ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к устройствам для радиальной штамповки шлицев на валах. Цель изобретения — повышение качества получаемых изделий и надежности в работе. Устройство содержит радиально перемещаемые пуансоны, передние рабочие кромки которых выполнены профилированными. Для штамповки шлицев с отношением 1/d(1, где 1 — длина шлица, Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к радиальной штамповке шлицевых и зубчатых профилей, и может найти применение на машиностроительных предприятиях для штамповки шлицев на валах.

Цель изобретения — повышение качества получаемых изделий и надежности работы.

На фиг. 1 изображено устройство, разрез; на фиг. 2 — пуансон для штамповки коротких шлицев 1/d(1; на фиг. 3— пуансон для штамповки шлицев с отношением !/d)1, где 1 — длина шлица, а d — наружный диаметр вала.

Устройство для радиальной штамповки шлицев на валах состоит из корпуса 1, в котором установлены нижняя плита 2, „„SU„„1484430 А 1

2 — наружный диаметр шлицевого вала, передняя рабочая кромка пуансона выполнена бочкообразной. Радиус бочки выбран из условия, чтобы стрела прогиба составляла (0,1 — 0,25) h, где h — высота рабочего профиля пуансона. Для штамповки шлицев, имеющих отношение 1/d) l, профиль передней рабочей кромки каждого пуансона выполнен изменяющимся по синусоидальной зависимости. Устройство снабжено двумя буферами, размещенными с возможностью взаимодействия с пуансонами при их разведении после осуществления деформирования заготовки. Улучшение условий работы устройства обеспечивается установкой узла пуансонов в герметичном корпусе, заполненном маслом. Это снижает износ пуансонов и улучшает условия течения формуемого материала. 4 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл. сепаратор 3, в радиальных пазах которого установлены пуансоны 4, передние рабочие кромки которых выполнены профильными (фиг. 2 и 3), отводимые от заго.товки двумя полиуретановыми буферами 5.

Сверху к сепаратору 3 крепится крышка 6.

Соосно корпусу с возможностью перемещения вдоль его оси установлена обойма 7 с конической внутренней поверхностью.

Обойма своей конической поверхностью контактирует с пуансонами 4. Перемещение обоймы вниз осуществляется от трех толкателей 8, закрепленных в верхней плите 9. Подъем обоймы 7 осуществляется выталкивателями 10, установленными на тарельчатых пружинах 11.

Заготовку устанавливают на упор 12, подпружиненный тарельчатыми пружинами 13.

Верхняя плита 9 крепится к ползуну

1484430

40

Формула изобретения

55 пресса с помощью хвостовика 14. Позицией 15 обозначена заготовка.

Устройство работает следующим образом.

В нерабочем состоянии выталкиватели 10 поднимают обойму 7 вверх, освобождая пуансоны 4, которые под действием усилия буферов 5 одновременно отводятся от заготовки 15 и прижимаются к конической поверхности обоймы 7, Пружины 13 разжаты и упор 12 прижат к корпусу сепаратором 3. Для выдавливания шлицев заготовка 15 устанавливается между пуансонами 4 на подпружиненном упоре 12, и обойме 7 от толкателей 8 сообщается осевое перемещение сверху вниз. При этом выталкиватели 10 уходят в нижнюю плиту 2, пуансоны 4 перемещаются в радиальном направлении, сжимая буфера 5. В процессе шлицеобразования металл, вытесняемый пуансонами, идет на удлинение детали, поэтому упор 12 выполнен плавающим. Таким образом, при штамповке шлицев на заготовке 15 упор 12 перемещается вниз, сжимая пружины 13. При обратном ходе выталкиватели 10 поднимают обойму 7, освобождая пуансоны 4. При этом буферы 5 синхронно отводят все пуансоны от детали 15 и прижимают их к конической поверхности обоймы 7.

Параметры шлицев согласно фиг. 1 — 3 и полученные фактически приведены в таблице 1.

Штамповка данной детали осуществлялась пуансонами, представленными на фиг. 2.

Для их изготовления использовалась сталь

ШХ15 НКСэ62 — 65

Стрела прогиба передней рабочей кромки пуансонов составляла f=0,15 мм. Корпус устройства заполнялся индустриальным маслом И-12А.

Аналогичные исследования были проведены на этой же детали, но с увеличенной длиной шлицев (1=25 мм). В данном случае использовались пуансоны, приведенные на фиг. 3. Период изменения профиля передней рабочей кромки пуансонами составлял Т=5 мм, а амплитуда

А=+-0,09 мм.

Из таблицы видно, что как при штамповке длинных шлицев I/cl)I получены из дслия в соответствии с требованиями фиг. 1

3. Отштампована опытная партия деталей в кол ичестве 1000 шт. На всех деталях карсетность отсутствует. Указанный эффект достигается за счет выполнения передней рабочих кромок на пуансонах обоих конструкций профильными. В данном случае первоначально осуществляется выдавливание средней части профиля зуба, а затем формируются его края. При такой схеме штамповки крайние участки шлицев в начальный момент создают подпор металлу, выдавливаемому по середине зуба, что обеспечивает равномерный подъем зубьев по вы5

t0

30 соте в любом сечении шлицевого вала.

В данном случае отпадает необходимость ввода дополнительной операции шлифования шлицевого вала по наружному диаметру, т. е. снижается трудоемкость изготовления изделия.

Таким образом, применение пуансонов с профильной передней рабочей кромкой для штамповки шлицевых валов обеспечивает получение высокой точности шлицев по на-ружному диаметру. Отпадает необходимость в их последующем шлифовании, т. е. снижается трудоемкость получения шлицев на валах.

Согласно изобретению отвод всех пуансонов осуществляется одновременно двумя полиуретановыми буферами, расположенными симметрично рабочим кромкам пуансонов. В данном случае обеспечивается синхронный отвод всех пуансонов и их равномерное прилегание к конической поверх ности обоймы, Это повышает надежность работы устройства, а также обеспечивает получение шлицев с высокой точностью расположения. Кроме того, симметричная установка двух буферов исключает переносы пуансонов в сепараторе при их перемещениях, что повышает их стойкость и уменьшает износ пазов сепаратора, т. е. повышается надежность работы инструмента.

Для изготовления буферов может быть использована также и маслобензостойкая резина.

К достоинствам предлагаемого устройства относится то, что сепаратор с расположенными в нем пуансонами установлен в герметичном корпусе, заполненном маслом. В данном случае значительно улучшается надежность работы устройства (снижается износ пуансонов, сепаратора и обоймы за счет трения). Кроме того, улучшаются условия осуществления самого процесса штамповки шлицев за счет улучшения условий течения формуемого материала.

l. Устройство для радиальной штамповки шлицев на валах, содержащее корпус, сепаратор с радиальными пазами, в которых размещены пуансоны с передней рабочей кромкой, обойму с конической внутренней поверхностью, установленную в корпусе с возможностью перемещения вдоль его оси и взаимодействия с пуансонами, отличающееся тем, что, с целью повышения качества получаемых изделий и надежности работы, передняя рабочая кромка каждого пуансона выполнена профильной.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что при штамповке шлицев с отношением l/d(1 передняя рабочая кромка каждого пуансона выполнена бочкообразной, 1484430 л= 1,2,..., k — количество полупериодов, в которых функция имеет отрнцател ьные значения, а амплитуда изменения профиля определена из условия А= (0,05—

0,125) 6. причем радиус бочки выбран из условия, чтобы стрела прогиба составляла (= (0,1—

0,25) Ь, где 1 — длина шлица, мм; наружныЙ диаметр шлицевого вала, мм; и — высота рабочего профиля пуансона, мм.

3. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что при штамповке шлицев, имеющих отношение 1/d)l, профиль передней рабочей кромки каждого пуансона выполнен изменяющимся по синусоидальной зависимости, величина полупернодов Т которого выбирается из условия, чтобы на длине режущей кромки пуансона уложились n+1 полупериоды, в которых функция имеет положительные значения, где

4. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что оно снабжено двумя буферами, расположенными симметрично рабочим кромкам пуансонов с возможностью взаимодействия с последними.

5. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что сепаратор с размещенными в нем пуансонами установлен в герметичном корпусе, заполненном маслом.

Един, Согласно фиг. 1-3 изм.

Параметры шлицев Обозн.

16

1,155

11,66 — 11,68

16

1,155

11,65 — 11,68

z шт. 16 с1„мм 1, 155

N мм 11,64 — 11,69

Число зубьев

Диаметр ролика.

Размер по роликам

Толщина зуба по хорде делительной окружности

0,9787

-о, Оду

0,9772

0,9755

8а мм

10,74

10,73 мм

8,57 — 8,87

8,6 — 8,9

d мм

1 мм

1 мм

11

24, 92

10,89

Наружный диаметр шлицевого вала

Внутренний диаметр шлицевого вала

Длина шлицев

Длина шлицев

Фактическое значение

1/d -1 1/d w 1

1484430Составитель А. Быстров

Редактор В. Заико Техред И. Верес Корректор М. Пожо

Заказ 297! /7 Тираж 572 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113О35, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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