Штамп для объемного деформирования

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для получения сплошных и полых деталей цилиндрической, многогранной и других форм, имеющих головку и стержневую часть. Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности за счет уменьшения пиковых значений усилий в конечный момент штамповки, а также расширение технологических возможностей. Штамп содержит размещенные концентрично на подвижной плите пуансон и нажимной элемент в виде обоймы. На основании штампа соосно с ними смонтирована матрица с центральным сквозным отверстием под заготовку, ограниченно подвижная в направлении оси давления. Матрица смонтирована в матрицедержателе и подпружинена относительно основания. После размещения заготовки в центральном отверстии матрицы первоначально осуществляется высадка головки изделия пуансоном. При этом нажимной элемент, на обращенном к матрице торце которого выполнены продольные прорези, охватывает по наружной поверхности матрицу и перемещает ее к основанию. За счет упора заготовки торцом в размещенный в центральном отверстии матрицы пуансон-выталкиватель при высадке головки стержневая часть изделия выдвигается из матрицы. После набора металла в головку изделия, осуществляемого без потери устойчивости выступающей из отверстия матрицы части заготовки, происходит относительное формообразование головки изделия обратным выдавливанием, высадкой и т.п., в зависимости от формы ручья матрицы при упоре последней в основание. При этом до конца рабочего хода штампа нажимной элемент перемещается относительно наружной поверхности неподвижной матрицы при постоянной величине действующего на него усилия. Величина этого усилия может изменяться за счет установки упругих кольцевых элементов, охватывающих нажимной элемент по наружной поверхности в зоне прорезей. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

СО!ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц5 В 21 J 13/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 (21) 4608872/31-27 (22) 25.11.88 (46) 23.09,90. Бюл. № 35 (71) Омский политехнический институт (72) А.А, Александров, В,M. Колесников, В.В. Евстифеев и B.Н. Лобас (53) 621.73 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 106337, кл. В 21 К 1/46, В 21 J 13/02, В 21 J 5/08, 1955. (54) ШТАМП ДЛЯ ОБЪЕМНОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для получения сплошных и полых деталей цилиндрической, многогранной и других форм, имеющих головку и стержневую часть. Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение надежности за счет уменьшения пиковых значений усилий в конечный момент штамповки, а также расширение технологических возможностей.

Штамп содержит размещенные концентрично на подвижной плите пуансон и нажимной элемент в виде обоймы. На основании штампа соосно с ними смонтирована матрица с центральным сквозным отверстием под заготовку, ограниченно подвижная в направлении оси давления.

Матрица смонтирована в матрицедержатеИзобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использованоо при получении сплошных и полых деталей цилиндрической, многогранной и других форм, имеющих головку и стержне-. вую часть. ЙХ,», 1593774 А1 ле и подпружинена относительно основания. После размещения заготовки в центральном отверстии матрицы первоначально осуществляется высадка головки изделия пуансоном. При этом нажимной элемент, на обращенном к матрице торце которого выполнены продольные прорези, охватывает по наружной поверхности матрицу и перемещает ее к основанию. За счет упора заготовки торцом в размещенный б центральном отверстии матрицы пуансонвыталкиватель при высадке головки стержневая часть изделия выдвигается из матрицы. После набора металла в головку изделия, осуществляемого без потери устойчивости выступающей из отверстия матрицы части заготовки, происходит относительное формообразование головки изделия обратным выдавливанием, высадкой и т.д., в зависимости от формы ручья матрицы при упоре последней в основание, При этом до конца рабочего хода штампа нажимной элемент перемещается относительно наружной поверхности неподвижной матрицы при постоянной величине действующего на него усилия, Величина этого усилия может изменяться эа счет установки упругих кольцевых элементов, охватывающих нажимной элемент на наружной поверхности в зоне прорезей.3 з.п, ф-лы, 2 ил.

Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности за счет уменьшения пиковых значений усилий в конечный момент штамповки, а также расширение технологических возможностей.

1593774

На фиг.1 показан штамп в начальный и конечный моменты первой стадии формоизменения; на фиг.2 — то же, на второй стадии деформирования.

Штамп содержит подвижную плиту 1, на которой жестко смонтированы своими основаниями концентрично друг другу пуансон

2 и нажимной элемент 3, выполненный в виде обоймы с цилиндрическим отверстием. Соосно с ним на основании 4 смонтирована матрица 5 с центральным сквозным отверстием под стержневую часть изделия.

Матрица 5 установлена в матрицедержателе 6 с возможностью ограниченного перемещения в направлении оси давления при формировании головки изделия и подпружинена упругим элементом 6 относительно основания 4, В отверстии матрицы размещен подвижный в направлении оси давления пуансон-выталкиватель 7, а в матрицедержателе 6 под матрицей 5 на основании 4 смонтирована опора 8.

Нажимной элемент 3 имеет на обращенной к матрице 5 части обоймы продольные прорези, Примыкающая к торцу внутренняя поверхность обоймы 3 имеетзаходный участок, аналогичный заходный участок имеется на наружной поверхности матрицы 5 вблизи ее торца. Заходные участки могут быть выполнены коническими или с криволинейными образующими. Наименьший диаметр заходного участка на внутренней поверхности нажимного элемента меньше диаметра наружной поверхности матрицы 5.

Снаружи нажимного элемента 3 у его обращенного к матрице торца может быть установлен по меньшей мере один упругий кольцевой элемент 9, удерживаемый наружным буртом 10, выполненным у торца нажимного элемента 3, При необходимости может быть установлен набор из нескольких кольцевых элементов 9.

Штамп работает следующим образом.

Заготовку 11 устанавливают в отверстие матрицы 5 на пуансон-выталкватель 7, При рабочем ходе пуансон 2 и нажимной элемент 3 опускаются. В момент соприкосновения пуансона 2 с заготовкой 11 начинается процесс деформирования.

Одновременно с этим нажимной элемент 3 и матрица 5 начинают контактировать друг с другом посредством своих заходных участков, а вследствие того, что усилие разжатия обоймы 3 больше усилия трения, возникающего на поверхности контакта матрицы 5 и заготовки 11, при формообразовании головки изделия, матрица 5 пере.мещается в обойме 3 вниз, сжимая пружину

6, При этом, высота полости, образованной

45 пуансоном 2 и матрицей 5, остается постоянной. Происходит набор металла в гол ".у утолщения, Высадка осуществляется до тех пор, пока матрица 5 перемещается вниз, В момент соприкосновения матрицы 5 с опорой 8 набор металла в головку прекращается и начинается вторая стадия деформирования. Эта стадия окончательного оформления изделия, в течение которой предварительно набранный в головку металл доформовывается за счет дальнейшего перемещения пуансона 2 при неподвижной матрице 5. Нажимной элемент 3, продолжающий свое движение в момент остановки матрицы 5, разжимается и перемещается вниз, при этом его рабочая поверхность начинает контактировать с цилиндрическим участком боковой наружной поверхности матрицы 5, Во время второй стадии формоизменения изменение усилия деформирования, передаваемого нажимным элементом 3 на ползун пресса, происходит следующим образом.

С момента остановки матрицы 5 нажимной элемент 3 начинает разжиматься, постоянно опускаясь, при этом усилие, передаваемое нажимным элементом 3; сначала возрастает до тех пор, пока наименьший внутренний диаметр заходного участка рабочей поверхности нажимного элемента не станет равен диаметру цилиндрического участка наружной боковой поверхности матрицы 5.

В дальнейшем это усилие остается практически постоянным до конца рабочего хода штампа, во время которого происходит окончательное деформирование головки изделия, которая, в зависимости от формы ручья матрицы 5 может быть получена в результате обратного выдавливания (фиг:2), высадки и т.п. операций объемной штамповки.—

При обратном ходе подвижной плиты 1 штампа происходит подъем матрицы 5 вместе с пуансоном 2 и нажимным элементом 3 до упора матрицы в ограничительные бурты матрицедержателя 6, после чего извлекается пуансон 2 из изделия, и наружная поверхность матрицы 5 освобождается от контакта с рабочей поверхностью нажимного элемента 3. После выталкивания изделия из отверстия матрицы 5 пуансоном-выталкивателем 7 штамп готов к работе.

Формула изобретения

1. Штамп для объемного деформирования иэделий с головкой и стержнем, содержащий подвижную плиту с жестко смонтированными на ней пуансоном и нажимным элементом, основание с подпружиненной относительно него матрицей со

1593774 сквозным осевым отверстием под стержневую часть изделия, установленной с возможностью перемещения вдоль оси давления при формообразовании головки изделия, размещенный в осевом отверстии матрицы соосно с указанным пуансоном подвижный в направлении оси давления пуансон- выталкиватель, диаметр которого меньше диаметра, установленного на подвижной плите пуансона, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения конструкции и пОвышения надежности за счет уменьшения пиковых значений усилий в конечный момент штамповки, нажимной элемент выполнен в виде размещенной концентрично пуансону большего диаметра обоймы с цилиндрическим отверстием, на обращенной к матрице части которой выполнены продольные прорези, при этом на обращенных один к другому участках боковых поверхностей отверстия обоймы и матрицы, примыкающих к их торцам, выполнены заходные участки, а наименьший диаметр заходного участка обоймы меньше диаметра цилинд5 рической поверхности матрицы, 2. Штамп по п.1, отличающийся тем, что заходные участки выполнены в виде конических поверхностей.

3. Штамп по п1,отл ича ющийся

10 тем, что заходные участки выполнены в виде поверхностей с криволинейными образующими.

4, Штамп по п.1, отличающийся тем, что, с целью расширения технологиче15 ских воэможностей, штамп снабжен по меньшей мере одним упругим кольцевым элементом, размещенным концентрично обойме на ее наружной поверхности, примыкающей к обращенному в сторону матри20 цы торцу.

1593774

Составитель Н.Шляхин

Редактор А.Шандор Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Самборская

Заказ 2792 Тираж 503 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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