Штамп для пробивки отверстий в стенках полых изделий с дном

 

Использование: при обработке металлов давлением, преимущественно для пробивки отверстий в стенах полых изделий с дном и отверстием в нем. Сущность изобретения: штамп с пуансоном, оправкой-матрицей и узлом ее поворота снабжен механизмом продольного перемещения из« i делия относительно оправки-матрицы. Механизм выполнен в виде направляющих 37 с криволинейным и прямолинейным участками , толкателя 38 и съемника 3. При подъеме верхней плиты 11 направляющие 37 воздействуют криволинейным участком на ось 39 и через нее передают усилия на съемник 3 и смещают заготовку 9 с оправки-матрицы 4 и фиксирующих пальцев 8. Полученный при пробивке отверстия заусенец при перемещении заготовки 9 вдоль оправки-матрицы 4 снимает режущая кромка оправки-матрицы 4. Заготовку 9 вместе с оправкой-матрицей 4 поворачивают направляющие 13 с прямолинейным и криволинейным участками через храповое колесо 22 и стержень 5. Криволинейный участок направляющих 13 расположен ниже криволинейных участков направляющих 37. 9 ил. // /

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 21 О 28/28

ГОСУДАРСТВЕ ННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

S1 ,77

77 и

SS S7 St S7 (21) 4838406/27 (22) 12.06,90 (46) 07,11.92. Бюл, N 41 (71) Уфимский авиационный институт им, Серго Орджоникидзе (72) Л.В,Макаров, Л.П.Русанов и H.В.Зайцев (56) Авторское свидетельство СССР

N 1632571. кл. В 21 D 28/28, 30.03.89

Авторское свидетельство СССР

N. 1706757, кл. В 21 0 28/28, 04.07.89, (54) ШТАМП ДЛЯ ПРОБИВКИ ОТВЕРСТИЙ

В СТЕНКАХ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ С ДНОМ (57) Использование: при обработке металлов давлением, преимущественно для пробивки отверстий в стенах полых изделий с дном и отверстием в нем. Сущность изобретения; штамп с пуансоном, оправкой-матрицей и узлом ее поворота снабжен механизмом продольного перемещения изsz Ы, 1773535 А1 делия относительно оправки-матрицы. Механизм выполнен в виде направляющих 37 с криволинейным и прямолинейным участками, толкателя 38 и съемника 3. При подьеме верхней плиты 11 направляющие 37 воздействуют криволинейным участком на ось 39 и через нее передают усилия на съемник 3 и смещают заготовку 9 с оправки-матрицы 4 и фиксирующих пальцев 8.

Полученный при пробивке отверстия заусенец при перемещении заготовки 9 вдоль оправки-матрицы 4 снимает режущая кромка оправки-матрицы 4. Заготовку 9 вместе с оправкой-матрицей 4 поворачивают направляющие 13 с прямолинейным и криволинейным участками через храповое колесо

22 и стержень 5, Криволинейный участок направляющих 13 расположен ниже криволинейных участков направляющих 37, 9 ил.

1773535

25

40

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для пробивки отверстий в стенках полых изделий с дном.

В качестве аналога выбран штамп для пробивки отверстий в стенках полых изделий с дном, содержащий пуансон, закрепленный на верхней плите штампа, и матрицу, закрепленную на нижней плите штампа, с установленным на ней поворотным механизмом, который соединен с матрицей через стержень, на одном конце которого имеются спиралевидные канавки, а на другом закреплена поворотная головка, фиксирующая положение заготовки на матрице, Через спиралевидные канавки стержень соединен с храповым колесом, совершающим продольные перемещения и обеспечивающим поворот стержня с поворотной головкой от вертикального перемещения клина. Кроме того, штамп имеет стопорный механизм, установленный на нижней плите и состоящий из колодки с подпружиненным фиксатором и стопором, а также клина, закрепленного на верхней плите штампа.

Недостатком штампа является то, что конструкция усложнена наличием специального стопорного механизма и отсутствует возможность устранения заусенца на заготовке после пробивки бокового отверстия перед поворотом заготовки на заданный угол, В качестве прототипа принят штамп для пробивки отверстий в стенках полых иэделий с дном, содержащий закрепленную в неподвижной части оправку-матрицу, расположенный в подвижной части пуансон, узел поворота изделия, включающий клин с продольными пазами, установленный в подвижной части, размещенный соосно с оправкой-матрицей, стержень с участком, имеющим спиральные пазы, установленный на этом участке с входящими в эти пазы выступами диск, несущий подпружиненные собачки, храповое колесо с внутренним зацеплением, охватывающее диск и установленное с возможностью осевого перемещения, скобу, имеющее основание. закрепленное на неподвижной части штампа, и полки, входящие в пазы клина, пружину, размещенную между основанием скобы и торцом диска, механизм фиксации оправки-матрицы и изделия, с дополнительным диском, неподвижно закрепленным на стержне и несущим дополнительные подпружиненные собачки, и дополнительным храповым колесом с внутренним зацеплением, установленным концентрично с до.полнительным диском и жестко связанным с оправкой-матрицей (2), Недостатком прототипа является то, что при пробивке отверстий в стенках полых иэделий из мягких материалов образуется заусенец у пробивного отверстия.

Наличие заусенца создает сопротивление повороту заготовки, что может привести к искажению формы отверстия в дне, Поэтому в таком штампе нельзя пробивать отверстия в заготовках из различных материалов, Цель изобретения — повышение качества изделий за счет исключения искажения формы изделия в процессе поворота, Поставленная цель достигается тем, что штамп, содержащий закрепленную в неподвижной части оправку-матрицу, расположенный в подвижной части пуансон, узел поворота оправки-матрицы, включающий стержень со спиральными и продольными пазами, установленное на нем храповое колесо, подпружиненные храповые собачки, фланец с пальцами для фиксации изделия, закрепленный на стержне, механизм перемещения храпового колеса вдоль стержня, установленный в подвижной части штампа механизм фиксации оправки-матрицы, снабжен механизмом продольного перемещения изделия относительно оправки-матрицы, выполненным в виде направляющих с участками. прямолинейными, перпендикулярными оси давления к оси стержня, и криволинейным, закрепленного в подвижной части сьемника, установленного с возможностью относительного продольного перемещения на оправке-матрице, толкателя, связывающего съемник с направляющими, а механизм перемещения храпового колеса вдоль стержня выпслнен в виде шайбы, размещенной на стержне с возможностью перемещения вдоль оси и связанной с храповым колесом с возможностью относительного перемещения, и другой направляющей с участками, прямолинейными, перпендикулярными оси давления и оси стержня, и криволинейным, располо.кенным ниже уровня расположения криволинейного участка направляющей механизма продольного перемещения изделия и сопрягаемым с прямолинейным участком по линии, лежащей на одном уровне с линией сопряжения соответствующих участков упомянутого механизма.

В технике общеизвестно применение механизма продольного перемещения, Однако предлагаемая конструкция механизма продольного перемещения после снятия заусенца заготовки и поворота ее на зада нный угол посредством узла поворота обеспечивает удержание изделия после его перемещения с рабочей позиции и возвращение

1773535

10

35

45

55 его на эту позицию посредством фиксирующего элемента, входящего в механизм продольного перемещения. П ри этом. механизм продольного перемещения и узел поворота связаны функционально таким образом, что поворот заготовки осуществляется после снятия заусенца с внутренней поверхности заготовки, а установка заготовки в первоначальное положение осуществляется посредством фиксирующего элемента механизма продольного перемещения после поворота заготовки. Таким образом, предложенное выполнение механизма продольного перемещения для снятия заусенца с внутренней поверхности заготовки после пробивки отверстия обеспечивает получение новых свойств — повышение качества изготавливаемых изделий за счет исключения возможности искажения формы отверстия в дне при повороте заготовки. Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критерию "существенное отличие", На фиг. 1 изображен предлагаемый штамп, продольный разрез; на фиг. 2.— то же, поперечный разрез; на фиг. 3 — вид А на фиг. 2; на фиг. 4 разрез Б — Б на фиг. 2 (храповое колесо узла поворота); на фиг. 5— разрез В-В на фиг. 2 (храповое колесо стопорного механизма); на фиг. 6 — разрез à — Г на фиг. 1 (фиксирующий элемент); на фиг, 7 — узел 1 на фиг. 6 (выносной элемент); на фиг. 8 — разрез Д-Д на фиг, 2 (шайба-втулка); на фиг. 8 — разрез Š— Е на фиг. 2 (ось, толкатель и рамка механизма продольного перемещения).

На неподвижной нижней плите 1 штампа установлена державка 2 со съемником 3, на которой закреплена оправка-матрица 4 с размещенным внутри нее стержнем 5, имеющим участок с продольными и спиральными пазами, выполненными под заданным углом, К стержню 5 при помощи штифта 6 прикреплен фланец 7 с пальцами 8 для фиксации заготовки 9. Державка 2 и оправкаматрица 4 соединены между собой посредством диска 10 с отверстием. К подвижной верхней плите 11 присоединена вторая державка 12, на которой крепятся две П-образные направляющие 13 узла поворота оправки-матрицы 4 и изделия, соединенные между собой через прокладку 14, Между П-образными направляющими 13 узла поворота находится шайба 15 (фиг. 7), расположенная на оси стержня 5. Направляющие 13 имеют прямолинейные и криволинейные участки и служат для перемещения шайбы 15. В тело шайбы 15 ввинчены оси 16, несущие на себе ролики

17, зафиксированные крышечками 18 посредством вин гов 19. Одна из осей 16 находится между двумя направляющими уголка

20 для предотвращения поворота шайбы 15 на стержне 5. Между второй державкой 21, закрепленной на нижней плите 1, и храповым колесом 22 поворотного механизма находится пружина 23, подпружинивающая храповое колесо 22 (фиг. 4), расположенное на стержне 5. Втулки 24. находящиеся в пробках 25, входят в спиральные пазы стержня 5. Храповое кслесо 22 фиксируется собачкой 26, расположенной на оси 27 и подпружиненной изогнутой пружиной 28.

На оси 27, зафиксированной с одной сгороны фиксатором 29 квадратного сечения (фиг. 3), а с другой — штифтом 30, и диском

31. предотвращающим перемещение оси 27 и фиксатора 29 в осевом направлении, расположена собачка 32 стопорного механизма (фиг, 5), включающего храповое колесо 33, расположенное на стержне 5. Втулки 34, находящиеся в винтах-пробках 35, входят в спиральные пазы стержня 5. Собачка 32 стопорного механизма подпружинена пружиной 36, Механизма продольного перемещения (фиг. 2) заготовки 9 относительно оправкиматрицы 4 состоит из двух П-образных направляющих 37, прикрепленных к державке

12 и соединенных между собой через прокладку 14, толкателя 38 и съемника 3. Между направляющими 37 находится вращающаяся в подшипниках 39 ось 40(фиг. 8). Подшипники 39 расположены в рамке 41 и к ней крепится толкатель 38. Ось 40 зафиксирована в осевом направлении крышками 42, Помимо этого предусмотрен фиксирующий элемент (фиг. 6), состоящий иэ фиксатора 43, закрепленного в опоре 44 на оси 45 над съемником 3. Фиксатор 43 выполнен так, что в крючкообразной его части расположен подпружинивающий механизм (фиг. 7), состоящий из пластины 46, подпружинивающей ее пружинки 47 и ограничителя хода пластины 48. Хвостовая часть фиксатора 43 проходит под осью 49 и конец хвостовой части фиксатора 43 соединен с державкой 2 пружиной 50. Нижние концы П-образных направляющих 13 узла поворота (фиг. 2) через прокладку 51 крепятся между собой и к плите 52, причем правая направляющая 37 вплотную прилегает к неподвижной нижней плите 1, что позволяет посредством винта

53. проходящего через П-образные направляющие 13 и плиту 52, регулировать угол поворота храпового колеса 22, определяемый величиной кривизны криволиней ных участков П-образных направляющих 13.

Нижняя плита 1 штампа соединена колонками 54 (фиг. 1) и втулками 55 с верхней пи1773535

20

40

55 движной плитой 11. К верхней подвижной плите 11 через прокладку 56 крепится державка 57, в которой закреплен пуансон 58.

Штамп работает следующим образом.

На оправку-матрицу 4 устанавливают полую заготовку 9 и фиксируют пальцами 8.

Под воздействием пресса {на фиг, не показан) верхняя плита 11 опускается и пуансон

58 пробивает отверстия в заготовке 9, после чего верхняя плита 11 поднимается. П-образные направляющие 37 механизма продольного перемещения воздействуют криволинейной частью на ось 39 и передают усилие через рамку 41, соединенную с толкателем 38, на съемник 3, причем величина хода съемника 3 определяется изгибом 1 криволинейного участка П-образных направляющих 37 механизма продольного перемещения и зта величина немного больше величины пробиваемого отверстия, 3аусенец, который образуется при пробивке, особенно при пробивке изделий из мягких материалов, снимается с внутренней стороны заготовки 9 режущей кромкой оправкиматрицы 4, В свою очередь, фиксатор 43, находящийся на оси 45, расположенной в опоре 44, начнет перемещаться в том же направлении, что и съемник 3, а хвостовая часть фиксатора 43, изогнутого под некоторым углом, при прохождении под осью 49 поднимает головку фиксатора 43 на этот же угол, что позволит свободно повернуть или снять заготовку 9, Нижний конец криволинейного участка П-образных направляющих

37 механизма продольного перемещения расположен на уровне верхнего конца криволинейного участка П-образных направляющих 13 узла поворота. Вследствие этого, при дальнейшем движении верхней плиты

11 сразу же после окончания рабочего хода съемника 3 начнется поворот заготовки 9 эа счет передачи усилия от криволинейного участка П-образных направляющих 13 узла поворота на шайбу 15, расположенную на стержне 5 между П-образными направляющими 13 узла поворота, Шайба 15 воздействует на храповое колесо 22 узла поворота, При этом собачка 26, подпружиненная пружиной 28, не позволяет проворачиваться храповому колесу 22, а втулки 24, скользя в спиральных пазах стержня 5, поворачивают его и заготовку 9, а храповое колесо 33 стопорного механизма свободно поворачиваеТся. При движении верхней плиты 11 вниз застопорено храповое колесо 33 стопорного механизма, а расстопоренное храповое колесо 22 механизма поворота отжимается пружиной 23 и свободно поворачивается.

Так как верхний конец криволинейного уча стка П-образных направляющих 13 узла поворота расположен на уровне нижнего конца криволинейного участка направляющих

37 механизма продольного перемещения, то по возвращении храпового колеса 22 в первоначальное положение начнется обратный ход механизма продольного перемещения — сьемник 3 и соответственно опора

44 с фиксатором 43 пойдут назад, пружина

50 вернет головку фиксатора 43 на заготовку

9, а фиксатор соответственно будет толкать заготовку 9 на оправку-матрицу 4. При этом пластина 46 головной части фиксатора 43, отжимаемая пружиной 47, позволит точно установить заготовку 9 на оправке-матрице

4. При дальнейшем движении верхней плиты 11 пуансон 58 пробивает очередное отверстие в заготовке 9,. Величина хода подвижной части штампа должна быть больше h (h =. Ь+ h2) на величину рабочего хода пробивного пуансона 58.

Введение в штамп механизма продольного перемещения для снятия заусенца позволяет улучшить качество изготавливаемых и делий при пробивке боковых отверстий в заготовках иэ мягких материалов и расширить технологические возможности за счет того, что отверстие можно пробивать в заготовках иэ любых материалов. Кроме того, конструкция штампа упрощается за счет использования простых в изготовлении храповых колес и сборки поворотного механизма. Простота сборки поворотного механизма позволяет легко заменить П-бразные направляющие 13 и 37, храповые колеса 22 и 33, соответственно с поворотной и стопорной функцией, при изменении угла поворота заготовки 9, Ход перемещения съемника 3, при изменении размера отверстия в осевом направлен. и, изменяется путем замены толкателя 38. Таким образом, конструкция штампа позволяет не только повысить качество изготавливаемых изделий, но и упростить изготовление его поворотного механизма.

Формула изобретения

Штамп для пробивки отверстий в стенках полых изделий с дном и по меньшей мере одним отверстием в нем, смещенным относительно оси изделия, содержащий закрепленную в неподвижной части оправкуматрицу, расположенный в подвижной части пуансон. узел поворота оправки-матрицы, включающий стержень со спиральными и продольными пазами, установленное на нем храповое колесо, подпружиненные храповые собачки, фланец с пальцами для фиксации изделия, закрепленный на стержне, механизм перемещения храпового колеса вдоль стержня, установленный в подвижной части штампа, механизм фикса1773535 ции оправки-матрицы, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изделий за счет предотвращения искажения формы отверстий в дне, он снабжен механизмом продольного перемещения изделия относительно оправки-матрицы, выполненным в виде направляющей с участками, прямолинейными, перпендикулярными оси давления и оси стержня, и криволинейным, закрепленного в подвижной части съемника, установленного с возможностью относительного продольного перемещения на оправке-матрице, толкателя, связывающего съемник с направляющими, а механизм перемещения храпового колеса вдоль стержня выполнен в виде шайбы, размещенной на стержне с возможностью перемещения вдоль его оси и связанной с храповым колесом с возможностью относительного пере5 мещения, и другой направляющей с участками, прямолинейными, перпендикулярными оси давления и оси стержня, и криволинейным, расположенным ниже уровня расположения криволинейного участка на10 правляющей механизма продольного перемещения изделия и сопрягаемым с прямолинейным участком по линии, лежащей на одном уровне с линией сопряжения соответствующих участков упомянутого ме15 ханизма.

1773535

Б-6

ФИГ.4

1773535

ФИГ5

1773535

1773535

Х9 ФО

Составитель Л. Русанов

Техред М.Моргентал Корректор 0, Юрковецкая

Редактор

Заказ 38В8 Тираж Подписное

8НИИПИ 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