Штамп для изготовления изделий типа колец с массивным ободом

 

Использование: обработка металлов давлением. Сущность изобретения: штамп содержит верхнюю и нижнюю половины. На нижней половине установлен съемный прошивень . На рабочей поверхности прошивня выполнены канавки. Они открыты со стороны боковой поверхности прошивня и выходят донной поверхностью на его торец. Дно канавок образовано частью конической поверхности . 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s»s В 21 J 13/02

ГОСУДАРCTВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (л) (л2

О

О !

ы (61) 1569072 (21) 4765956/27 (22) 07,12,89 (46) 07.05,92. Бюл, ¹ 17 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола и Курганский машиностроительный завод им. В,И,Ленина (72) П.А.Студницын, А.А.Фельде, Б.Г.Каплунов, Г.Д.Григорьев и С,П.Зуев (53) 621.735 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N1569072,,кл. В 21 J 13/02, 1988.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, и может быть использовано при получении деталей типа колец, венцов, шайб, фланцев и т,п, с радиальными отростками, используемых, например, в узлах трансмиссии и ходовых частях тяжелых гусеничных машин, и является усовершенствованием устройства, описанного в авт.св. N. 1569072.

Целью изобретения является снижение расхода обрабатываемого металла за счет приближения формы полуфабриката на предварительном переходе к форме изделия.

На фиг.1 показан штамп до начала деформации (левая часть) и в конечный момент деформации на съемном прошивне (правая часть) (разрез А — А на фиг.2); на фиг.2 — вид на нижнюю половину штампа с установленным прошивнем и деформированный полуфабрикат в соответствии с фиг,1; на фиг.3 показаны штамп и предварительно деформированная заготовка до начала окончательной деформации.

»5U 1731390 А2 (54) ШТАМП ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ТИПА КОЛЕЦ С МАССИВНЫМ ОБОДОМ (57) Использование: обработка металлов давлением. Сущность изобретения: штамп

".îäåðæèò верхнюю и нижнюю половины. На нижней половине установлен съемный прошивень. На рабочей поверхности прошивня выполнены канавки. Они открыты со стороны боковой поверхности прошивня и выходят донной поверхностью на его торец, Дно канавок образовано частью конической поверхности. 3 ил.

Штамп для изготовления изделий типа колец с массивным ободом (фиг.1) состоит из верхней 1 и нижней 2 половин и установленного на нижней половине прошивня 3.

Позицией 4 обозначена заготовка, На рабочей поверхности прошивня соосно с элементами ручья выполнены канавки, открытые со стороны боковой поверхности прошивня и выходящие данной поверхностью на его торец. Дно канавок образовано частью конической поверхности.

Переменный в различных меридианальных сечениях профиль рабочей поверхности прошивня определяет на предварительном переходе неравномерное течение металла по торцовой поверхности прошивня. При этом на участках деформации, соответствующих канавкам, наблюдается локальный эффект; опережающее радиальное истечение металла обусловливает увеличение габаритного размера полуфабриката, увеличенная высота зазора между торцом прошивня и рабочей поверхностью верхней половины штампа определяет формирова1731390 ние утолщенного периферийного участка полуфабриката, Канавки прошивня и ручей штампа характеризуются размерными соотношениями 5 (1) (2) (3) b/т = 0,75...0,8;

ВкИп = 0,7; р 3 0,00144 0,25 + 0 1 р З +0,1, рад

Ц...,„О з где Ь вЂ” ширина канавки;

10 с и D — ширина и диаметральный размер элемента ручья штампа, выступающего за основной контур гравюры;

D — расстояние между канавками по торцу прошивня;

D — диаметр прошивня; а — угол наклона образующей конической поверхности дна канавки;

Чруч — объем полости ручья штампа.

Выражения (1)„,(3) установлены экспериментально с использованием методики факторного анализа и физического моделирования.

Численный диапазон признака b/t обосновывается тем, что в процессе деформации заготовки на съемном прошивке имеет место уширение металла на участках формообразования отростков: 7/b

1,22...1,25 (4), где f — ширина отростка полуфабриката.

Для надежной укладки заготовки в ручей штампа необходимо выполнение условия f т(5), Из выражений (4) и (5) следует необходимость выполнения условия

Ь/с 0,80.„0,82 (6), которое определяет целесообразность ограничения верхнего предела отношения Ь/s величиной 0,8. Выбор в качестве нижнего предела рассматриваемого отношения значения 0,75 обусловлен тем, что снижение b/ñ ниже приведенного числа, как показали эксперимен.— ты, определяет незаполнение выступающих элементов гравюры ручья штампа, Отношение Ок/D> зафиксировано значением 0,7, так как данная величина обеспечивает рациональное сочетание условий интенсивного профилирования отростков полуфабриката и минимума отхода металла, размещенного в удаляемой впоследствии перемычке. При большем значении отношения Ок/Оп, например 0,8, имеет место недостаточный набор металла на участках отростков. Так, согласно данным эксперимента, размер D превосходит диаметральный размер основного контура полуфабриката на величину не более 4%.

Для меньшего значения Ок/D отмечается возрастание массы удаляемой в отход перемычки. Так, при значении Ок/Ол = 0,6, как показала практика, отход металла на 3...5/ выше по сравнению с отходом при значении

Ок/Dn = 0,7.

Совокупность отличительных признаков позволяет достичь цель для различных материалов и типоразмеров заготовок, так как признаки получены в эксперименте на модельном материале и представлены в инвариантном к масштабу моделирования и типоразмерам заготовок виде.

Штамп работает следующим образом.

В исходном положении верхняя половина находится в верхнем положении (фиг,1), Исходную заготовку 4 соосно устанавливают на прошивень 3. При опускании верхней половины происходит неполная открытая прошивка с оформлением периферийной части полуфабриката переменного профиля в различных меридианальных сечениях, На периферийных участках полуфабриката, оформленных в области канавок прошивня, размещается объем металла, необходимый для последующего оформления изделия на участках с радиальными отростками. После возвращения верхней половины 1 штампа в исходное положение полуфабрикат 4 снимают с прошивня 3. Прошивень извлекают из нижней половины 2 штампа. Полуфабрикат 4 укладывают в ручей нижней половины штампа с ориентацией отростков относительно соответствующих участков ручья (фиг,3). После окончательной штамповки кольцевое изделие удаляют из штампа.

Заявляемый штамп использовали для изготовления поковки детали "поворотный диск" (сталь 38XC) на штамповочном молоте с массой падающих частей 50 кН. Диаметр кольцевой части поковки 306 мм, диаметр отверстия 230 мм. Кольцевое изделие имее два диаметрально расположенных радиальных отростка. Максимальный диаметральный размер 332 мм, Ширина отростков а плане 65 мм. Исходную заготовку подвергали открытой прошивке при 1100„.1150 С.

Диаметральный размер периферийной части полуфабриката, деформированной на плоском участке рабочей поверхности прошивня, составлял 292 мм, внутренний диаметр — 248 мм. Соответствующие размеры периферийной части полуфабриката, деформированной на участке радиальных канавок, 304 мм и 257 мм, Последующая штамповка полуфабриката в ручье штампа показала качественное оформление поковки с равномерным распределением облоя по периметру. Масса заготовки, достаточная для надежного оформления поковки, составила 10,8 кг. Норма расхода металла при изготовлении изделия из полуфабриката, 1731390

3 а=0, з + 0,1, Чруч D где D — диаметр окружности, описывающей элементы ручья штампа, выступающие за основной контур гравюры;

Чруч — объем полости ручья штампа, Составитель А,Фельде

Техред М,Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор Т,Юрчикова

Заказ 1536 Тираж 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 полученного при помощи инструмента, выполненного по прототипу, 12,5 кг, Использование штампа для изготовления кольцевых изделий с радиальными отростками обеспечивает сокращение 5 расхода металла на 10-20%. Кроме того, применение данного штампа в ряде случаев при изготовлении сложных поковок позволяет гарантировать качественное оформление элементов изделий и избегать 10 образования дефектов типа "зажим".

Формула изобретения

Штамп для изготовления изделий типа колец с массивным ободом по авт.св, М

1569072,отличающийся тем,что,с 15 целью снижения расхода металла при изготовлении кольцевых изделий с радиальными отростками за счет приближения формы полуфабриката на предварительном переходе к форме изделия, на торцовой поверх- 20 ности прошивня соосно элементам ручья, выступающим за основной контур гравюры штампа, выполнены канавки, открытые со стороны боковой поверхности прошивня и выходящие донной поверхностью на его торец в месте, образованном окружностьюдиаметром Ок = 0,7 Dn где Dn — диаметр прошивня, при этом ширина b канавок определяется из соотношения b = (0,75...0,80)

, где t — ширина элемента ручья штампа, а дно канавок образовано частью конической поверхности с углом cr наклона ее образующей к плоскости разьема штампа, определяемым из зависимости