Штамп для выдавливания заготовок

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к штампам для выдавливания. Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности штампа. Это достигается за счет того, что рабочая часть пуансона и его основание выполнены в виде отдельных деталей, связанных посредством стержня с упорной головкой. Рабочая часть пуансона выполнена ограниченно подвижной относительно основания вдоль оси давления. Между рабочей частью пуансона -и его основанием установлен замковый элемент в виде тарельчатой пружины, обращенной своей вогнутой поверхностью к рабочей части пуансона. Другой замковый элемент выполнен в виде кольцевой проточки в полости матрицы, в которую входит рабочая часть пуансона при деформировании заготовки Тарельчатая пружина и кольцевая проточка матрицы образуют средство силового замыкания рабочей части пуансона и полости матрицы до конечного момента штамповки изделия. Ширина кольцевой проточки в матрице равна толщине тарельчатой пружины, а высота расположения нижней границы проточки над дном матрицы - высоте рабочей части пуансона. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. со с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 21 J 13/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (л)

IQ

;0с, !

0с, 0 (21) 4629191/27 (22) 02.01.89 (46) 30.05.92. Бюл. № 20 (71) Омский-политехнический институт (72) А,А. Александров и В,B. Евстифеев (53) 621,73(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1360866, кл. В 21 J 13/02, 1986. (54) ШТАМП ДЛЯ ВЫДАВЛИВАНИЯ ЗАГОТОВОК (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к штампам для выдавливания, Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение надежности штампа, Это достигается за счет того, что рабочая часть пуансона и его основание выполнены в виде отдельных деталей, связанных посредством стержня с упорной головкой, Рабочая часть пуансона выполнеИзобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при получении стержневых деталей с фланцами, утолщениями и отростками различных форм путей штамповки выдавливаниемм.

Известен пуансон к штампам для выдавливания, содержащий хвостовую и рабочую части, а также кольцевой упругий элемент конической формы, обращенный меньшим основанием к хвостовой части, а большим основанием к упорной втулке, связанной с рабочей частью и установленной с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с кольцевым упругим элементом.

Однако в известном пуансоне упругий элемент используется только в качестве деформирующего заготовку элемента; т.е, яв„„5U„„1736669 А1 на ограниченно подвижной относительно основания вдоль оси давления. Между рабочей частью пуансона и его основанием установлен замковый элемент в виде тарельчатой пружины, обращенной своей вогнутой поверхностью к рабочей части пуансона, Другой замковый элемент выполнен в виде кольцевой проточки в полости матрицы, в которую входит рабочая часть пуансона при деформировании заготовки.

Тарельчатая пружина и кольцевая проточка матрицы образуют средство силового замыкания рабочей части пуансона и полости матрицы до конечного момента штамповки изделия. Ширина кольцевой проточки в матрице равна толщине тарельчатой пружины, а высота расположения нижней границы проточки над дном матрицы — высоте рабочей части пуансона. 1 з;и. ф-лы, 3 ил. ляется рабочей частью инструмента при выдавливании кольцевсй канавки внутри полой заготовки. не имеет возможности контакта с матрицей, что ограничивает технологические возможности применения известного пуансона в штампах для выдавливания, Известен штамп для выдавливания, содержащий верхнюю плиту с верхней полуматрицей и пуансоном, нижнюю плиту с пуансоном и контейнером с возможностью перемещения вдоль оси давления, установлена нижняя полума рица, а также узел запирания полуматриц, выполненных с наружными зубчатыми буртами, а узел запирания полуматриц выполнен в виде запирающей втулки с внутренним зубчатым буртом, размещенный с возможностью взаимодействия своими зубьями с зубьями вер1736669

30

40

50

55 хней полуматрицы, при этом втулка связана с нижней полуматрицей и установлена с возможностью осевого вращения от механизма поворота.

Недостатком является сложность конструкции.

Известен штамп для выдавливания, содержащий верхнюю плиту с верхней полуматрицей, нижнюю плиту с пуансоном и контейнером, в котором с возможностью перемещения вдоль оси давления установлена нижняя полуматрица, а также механизм силового замыкания полуматриц, который выполнен в виде по меньшей мере трех Г-образных выступов и пазов под них, расположенных на ответных торцовых поверхностях полуматриц, а нижняя полуматрица уста новлена с возможностью поворота вокруг оси давления и снабжена средством указанного поворота.

Однако в известном штампе размыкание полуматриц происходит с обязательным поворотом нижней полуматрицы относительно верхней, что накладывает ограничительное условие, суживающее технологические возможности данного штампа.

В штампе невозможно получить поковки с некруглым в плане фланцем, а также поковки с круглым в плане фланцем, имеющим гравюры одновременно на нижнем и верхнем торцах фланца.

Известен штамп для выдавливания заготовок, содержащий подвижную относительно оси давления верхнюю плиту, смонтированный на ней пуансон с основанием и рабочей частью, торцовая поверхность которой образует участок гравюры ручья и штампа, неподвижную нижнюю плиту с размещенными соосно пуансону жестко смонтированную на нижней плите обойму и размещенную в ее полости с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси давления подпружиненную относительно основания матрицу с полостью под заготовку и соосной с ней полостью большего диаметра для размещения рабочей части пуансона при рабочем ходе штампа, а также средство силового замыкания рабочей части пуансона и полости матрицы, включающее выполненные на рабочей части пуансона и в полости матрицы замковые элементы в виде подпружиненных ригелей. и выталкиватель-контрпуансон, верхняя часть которого размещена в полости под заготовку матричной вставки, а нижняя смонтирована в неподвижной плите.

Однако штамп сложен по конструкции, а также недостаточно надежен из-за возможности заклинивания ригелей в пазах матрицы во время штамповочного цикла.

Цель изобретения — упрощение конструкции штампа и повышение его надежности.

Указанная цель достигается тем, что в штампе для выдавливания заготовок, содержащем подвижную относительно оси давления верхнюю плиту, смонтированный на ней пуансон с основанием и рабочей частью, торцовая поверхность которой образует участок гравюры ручья штампа, неподвижную нижнюю плиту с размещенными соосно пуансону жестко смонтированную на нижней плите обойму и размещенную в ее полости с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси давления подпружиненную относительно основания матрицу с полостью под заготовку с соосной с ней полостью большего диаметра для размещения рабочей части пуансона при рабочем ходе штампа, а также средство силового замыкания рабочей части пуансона и полости матрицы, включающее выполненные на рабочей части пуансона и в полости матрицы замковые элементы, и выталкиватель-контрпуансон, верхняя часть которого размещена в полости под заготовку матричной вставки, а нижняя смонтирована в неподвижной плите, рабочая часть пуансона выполнена ограниченно подвижной в направлении оси давления относительно основания пуансона и связана с последним посредством жестко смонтированного по центру рабочей части пуансона стержня с упорной головкой, основание пуансона выполнено с осевой ступенчатой полостью под стержень и его головку, обращенную к верхней плите, замковый элемент рабочей части пуансона выполнен в виде тарельчатой пружины, размещенной между обеими частями пуансона с обращенной к рабочей его части вогнутой поверхностью и охватывающим стержень центральным отверстием, замковый элемент в полости матрицы выполнен в виде кольцевой проточки, ширина которой равна толщине тарельчатой пружины, а высота расположения нижней границы кольцевой проточки над дном полости матрицы под рабочую часть пуансона равна высоте последней, при этом тарельчатая пружина смонтирована с возможностью свободного прохода в полость матрицы при холостом и возвратном ходах пуансона с возможностью размещения своей наружной боковой поверхностью в указанной кольцевой проточке при рабочем его ходе.

Сопрягающиеся при рабочем ходе пуансона поверхности тарельчатой пружины и кольцевой проточки матрицы выполнены с образующимися по дугам окружностей оди1736669

15

45 рицы 10, При этом тарельчатая пружина 4 50

55 наковых радиусов, равных по меньшей мере половине толщины тарельчатой пружины.

На фиг. 1 показано исходное положение штампа; на фиг. 2 — начальный и заключительный момент срабатывания механизма силового замыкания; на фиг, 3 — штамп,. в конечный момент выдавливания детали.

Штамп содержит верхнюю плиту 1, на которой жестко закреплено основание 2 пуансона, связанное стержнем 3 с тарельчатой пружиной 4, являющейся замковым элементом рабочей части 5 пуансона, которая выполнена ограниченно подвижной в направлении .оси давления относительно основания 2 пуансона, а также нижнюю плиту 6 с выталкивателем-контрпуансоном

7, пружинами 8 и обоймой 9, В обойме 9 установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения в осевом направлении матрица 10 со ступенчатой полостью. При этом участок полости большего диаметра выполнен в верхней части матрицы 10 и предназначен для размещения рабочей части 5 пуансона. Высота последней определяет нижнюю границу кольцевой проточки 11, являющейся замковым элементом матрицы 10. Ширина кольцевой проточки 11 равна толщине та рел ьч атой п ружи н ы 4.

Радиусы закругления сопрягающихся между собой при рабочем. ходе штампа поверхностей тарельчатой пружины 4 и кольцевой проточки 11 выполнены одинаковыми и равными по меньшей мере половине толщины тарельчатой пружины 4.

Штамп работает следующим образом.

Заготовку 12 размещают на выталкивателе-контрпуансоне 7 в полости матрицы

10, которая под действием пружины 8 находится в верхнем положении, определяемом выступом на внутренней поверхности обоймы 9. При рабочем ходе пресса верхняя плита 1 и закрепленные на ней основание 2 пуансона, стержень 3, тарельчатая пружина

4 и рабочая часть 5 пуансона, опускаются.

Сначала происходит смыкание рабочей части 5 пуансона и матрицы 10 с образованием рабочей полости 13, а затем совместное движение рабочей части 5 пуансона и матсохраняет свою коническую форму до момента касания рабочей части 5 пуансона заготовки 12, а после их соприкосновения тарельчатая пружина 4 под действием усилия деформируется в осевом направлении, принимая форму плоского кольца и увеличивая при этом свой диаметр, Края тарельчатой пружины 4 входят в кольцевую проточку

11, расположенную в полости большего диаметра матрицы 10 на уровне верхнего тор20

35 ца рабочей части 5 пуансона, фиксируя положение матрицы 10 и рабочей части 5 пуансона относительно друг друга. При дальнейшем перемещении матрицы 10 и рабочей части 5 пуансона происходит выдавливание металла в полость 13, высота которой остается неизменной до конца процесса выдавливания. Раскрытию стыка между рабочей частью 5 пуансона и матрицей 10 препятствует тарельчатая пружина 4, образующая с кольцевой проточкой 11 замковое соединение. Толщина тарельчатой пружины

4 выбирается такой, чтобы при выдавливании от воздействия усилия раскрытия не произошел срез или смятие краевой части тарельчатой пружины 4. При этом при увеличении толщины тарельчатой пружины 4 для сохранения примерно постоянной величины ее жесткости тарельчатая пружина 4 со стороны краевой части может быть снабжена радиальными пазами (не показаны).

При обратном ходе штампа все его подвижные элементы возвращаются в исходное положение, причем рабочая часть 5 пуансона начинает перемещаться под действием стержня 3 только после снятия нагрузки с тарельчатой пружины 4, которая восстанавливая свою коническую форму и первоначальный диаметр, и матрица 10 размыкаются. Возможность заклинивания краев тарельчатой пружины 4 в кольцевой проточке 11 от действующего на рабочую часть 5 пуансона и матрицу 10 со стороны деформированной заготовки 12 распирающего усилия исключается за счет выполнения сопрягающихся поверхностей тарельчатой пружины 4 и кольцевой проточки 11 скругленными с радиусом закругления, равным по меньшей мере половине толщины тарельчатой пружины 4, После перемещения подвижных частей штампа вверх отштампованное изделие удаляют из матрицы 10 выталкивателем-контрпуансоном 7.

Предлагаемый штамп имеет по сравнению с прототипом более простой и надежный механизм силового замыкания, что упрощает изготовление и сборку штампа, а также позволяет уменьшить износ замыкающих элементов и обеспечить гарантированное запирание рабочей части пуансона в полости матрицы и полностью исключить возможность заклинивания замыкающих элементов при размыкании формообразующихся частей штампа, Формула изобретения

1. Штамп для выдавливания заготовок, содержащий подвижную относительно оси давления верхнюю плиту, смонтированный на ней пуансон с основанием и рабочей ча173бб69 стью, торцовая поверхность которой образует участок гравюры ручья штампа, неподвижную нижнюю плиту с размещенными соосно с пуансоном жестко смонтированную на нижней плите обойму и размещенную в ее полости с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси давления подпружиненную относительно основания матрицу с полостью под заготовку и соосной с ней полостью большего диаметра для размещения рабочей части пуансона при рабочем ходе штампа, а также средство силового замыкания рабочей части пуансона и полости матрицы, включающее выполненные на рабочей части пуансона и в полости матрицы замковые элементы, и выталкиватель-контрпуансон, верхняя часть которого размещена в полости под заготовку матричной вставки, а нижняя смонтирована в неподвижной плите, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, рабочая часть пуансона выполнена ограниченно подвижной в направлении оси давления относительно основания пуансона и связана с последним посредством жестко смонтированного по центру рабочей части пуансона стержня с упорной головкой, основание пуансона выполнено с осевой ступенчатой полостью под стержень и его головку, обращенную к верхней плите, замковый элемент рабочей части пуансона выполнен в виде тарельчатой пружины, раз5 мещенной между обеими частями пуансона с обращенной к рабочей его части вогнутой поверхностью и охватывающим стержень центральным отверстием, замковый элемент в полости матрицы выполнен в виде

10 кольцевой проточки, ширина которой равна толщине тарельчатой пружины, а высота расположения нижней границы кольцевой проточки над дном полости матрицы под рабочую часть пуансона равна высоте по15 следней, при этом тарельчатая пружина смонтирована с возможностью свободного прохода в полость матрицы при холостом и возвратном ходах пуансона и с возможностью размещения своей наружной боковой

20 поверхностью в указанной кольцевой проточке при рабочем его ходе.

2. Штамп по и, 1. отличающийся тем. что сопрягающиеся при рабочем ходе пуансона поверхности тарельчатой пружи25 ны и кольцевой проточки матрицы выполнены с образующими по дугам окружностей одинаковых радиусов, равных по меньшей мере половине толщины тарельчатой пружины.

1736669 айаг.д

Составитель А,Александров

Редактор Л.Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Заказ 1853 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