Устройство для штамповки стержневых изделий с развитым в плане фланцем

 

Сущность изобретения: устройство содержит пуансон, матрицу с обоймой и выталкиватель с коническим рабочим торцем. В зоне сопряжения торца выталкивателя с поверхностью полости матрицы выполнена кольцевая канавка для затекания металла стержневой части изделия. Благодаря наличию скоса на торце выталкивателя металл, включая высокопрочный, изделия гарантированно заполняет канавку и при совместном перемещении выталкивателя с матрицей коробления фланцевой части изделия в процессе извлечения из устройства не происходит, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (1)g В 21 J 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВто СкомМ Свйщтельстам

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

00 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4744212/27 (22) 04.08.89 (46) 15.09.92. Бюл. М 34 (71) Ижевский механический институт (72) В.П.Гордий, Р.Ф.Гильманов, Н.А.Корякин, В.А.Сурков и В.СеЧистяков (56) Авторское свидетельство СССР и 1516209, кл. B 21 J 5/00, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШТАМПОВКИ СТЕРЖ"

НЕВЫХ ИЗДЕЛИЙ С РАЗВИТЫМ В ПЛАНЕ

ФЛАНЦЕМ (57) Сущность изобретения: устройстИзобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для получения полых изделий с фланцем.

Цель изобретения - повышение качества изделий из высокопрочных металлов за счет уменьшения коробления фланцевой части их при выталкивании.

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 - выноска увеличения кольцевого зазора, образованного коническим торцом выталкивателя и канавкой на внутренней поверхности матрицы.

Устройство содержит матрицу 1, помещенную в матричную обойму 2, пуансон 3 и выталкиватель 4, торец которого выполнен коническим с вершиной конуса, обращенной к пуансону и высотой Ь конуса, определяемой иэ

Ы2 1761367 А1

2 во содержит пуансон, матрицу с обоимой и выталкиватель с коническим рабочим торцем. В зоне сопряжения торца выталкивателя с поверхностью полости матрицы выполнена кольцевая канавка для затекания металла стержневой части изделия. Благодаря наличию скоса на торце выталкивателя металл, включая высокопрочный, изделия гарантированно заполняет канавку и при совместном перемещении выталкивате" ля с матрицей коробления Фланцевой части изделия в процессе извлечения из устройства не происходит. 2 ил. зависимости h >; h sin J3-Z tg J3, гге

h — высота кольцевой канавки матрицы;

9 - угол наклона образующей конуса к — его основанию; Z — величина зазора ъ. между матрицей и выталкивателем. Мат- С ! рица 1 и выталкиватель 4 установлены с возможностью взаимного осевого пе- (а, ремещения. Q

Устройство работает следующим образом. !

На зеркало матрицы 1 устанавливают заготовку 5 и деформируют ее пуансоном 3, Формируя прямым выдавливанием стержневую часть, и осадкой фланец изделия 6.

При достижении поверхности нижнего торца стержня изделия торцовой поверх- ности выталкивателя 4 металл заготовки 5 течет вдоль конической поверхности Б выталкивателя 4 и заполняет

176136 7 кольцевой зазор, образованный поверхностями Б выталкивателя и канавкой

А матрицы, оформляясь в кольцевой бурт В на стержне изделия б. В связи с тем, что кольцевой бурт имеет ко" ническую поверхность со стороны выталкивателя, силы выталкивания, направленные перпендикулярно поверхности Б, прижимают металл бурта В к внутренней поверхности кольцевой канавки А, обеспечивая полное заполнение кольцевого зазора и, создавая тем самым надежное соединение матрицы 1 и выталкивателя 4 металлом, Полному заполнению кольцевого зазора служит и выполнение высоты конуса выталкивателя h, определяемой из зависимости

h > Ь.э п Я-К tgp, где h — высота ка.навки матрицы; Я - угол наклона об- 1р разующей конуса к его основанию;

Z — величина зазора между матрицей и выталкивателем. Величина угла на" клона обраэуюцей конуса к его основа" нию )3 определяется экспериментально 25 и составляет 20-40 в зависимости от предела текучести металла.

Опробование способа проводили на прессе с качающимся пуансоном (сферодвижная штамповка). Заготовку из 30 стали l2X18H10T диаметром 30 мм и длиной 68 мм предварительно осаживали до диаметра 50 мм. Заготовку устанавливали в матрицу, в которой выполнена радиальная канавка овальной

Формы. Канавка выполнялась- глубиной

0,4 мм (равной ZZ, где Z=0,2) и шириной - 1,5 мм. На торце выталкивателя штампа выполняли скос высотой 40

l,1 мм под углом 30 (определен экспериментально).

Воздействуя качакщимся пуансоном на заготовку, получали по комбини" рованной схеме иэделие с Фланцем ди- 45 аметром 80 мм и толщиной 6 мм, стерж" нем диаметром 30 мм, длиной 2 мм.

При выталкивании изделия из штампа наблюдалось четкое разделение этапов выталкивания. Первоначально, совместным движением матрицы, вытал" кивателя и иэделия, вытолкнулась фланцевая часть, а затем после остановки матрицы, выталкивался стержень изделия. После того,как стержень полно" стью вытолкнулся из матрицы, матрица под своим весом вернулась в исходное йоложение. На торце стержня после выталкивания образовался бурт по всему диаметру (30. мм), толциной 0,2 мм.

Проверка объема металла бурта и объема канавки в матрице показала, что заполнение зазора было полное. Полученное иэделие соответствовало чертежным размерам, коробление фланца не наблюдалось.

Для проверки способа на получение изделий из пластичных материалов применялся свинец.

В этом же штампе была увеличена ширина канавки до 1,8 мм и соответственно высота конусной части торца выталкивателя согласно расчетной формуле.

При выталкивании отштампованного изделия из штампа наблюдалось четкое разделение этапов выталкивания. Изгиба фланца не наблюдалось.

Предлагаемый способ позволяет повысить качество изделий из высокопрочных металлов за счет уменьшения коробления фланцевой их части при выталкивании изделия иэ штампа.

Формула изобретения

Устройство для штамповки стержне" вых изделий с развитым в плане Фланцем, содержащее пуансон, матрицу и матричную обойму, установленные с возможностью взаимного осевого перемещения, а также выталкиватель, причем на внутренней поверхности матрицы в зоне сопряжения с торцом выталкива" теля при нижнем ее положении в мат ричной обойме выполнена кольцевая канавка для заполнения металлом стержневой части изделия, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения качества изделий из высокопрочных металлов за счет уменьшения коробления фланцевой их части при -выталкивании путем гарантированного заполнения металлом кольцевой канавки матрицы для обеспечения совместного ее перемещения с выталкивателем, торец последнего выполнен коническим с вершиной конуса, обращенной к пуансону и высотой Ь конуса, определяемой из зависимости h Ъ Ь эЫ 3-Z tgj3, где Ь - высота кольцевой канавки матрицы; .9 - угол наклона образующей конуса к его основанию;

Z - величина зазора между матрицей и выталкивателем.

1761367

Составитель P. Гильманов

Редактор В. Силь нигина Техред M. Иоргентал Корректор С,Юско

ЮЮ

Заказ 3214 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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