Способ штамповки фланцевых поковок со сквозными отверстиями

 

(19) 3Ж (11) 2003418 С1 (51) 5 В И Л 5j08

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам - :; %. S:

,, 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ---- ..

К ПАТЕНТУ (21) 5033659/27 (22) 24;02.92 (46) 30.11.93 Бюл. Na 43-44 (71) Научно-производственное объединение по кузнечно-прессовому оборудованию и гибким производственным системам для обработки давлением

ЭНИКМАЩ (72) Кузнецов АВ„Клочков В.Т» Трапезников С.Г. (73) Акционерное общество "Экспериментальный научно-исследовательский институт кузнечнопрессового машиностроения (54) СПОСОБ ШТАМПОВКИ ФЛАНЩ."ВЫХ ПОКОВОК СО СКВОЗНЫМИ ОТВЕРСТИЯМИ (57) Сущность изобретения: исходную заготовку отрезают от прутка и нагревают до ковочной температуры. Нагретая заготовка укладывается на нижнюю матрицу первого перехода посредством верхней матрицы с фасонной поверхностью ручья заготовка осаживается до получения диаметра фланцевой части, близкого к диаметру готового фланца поковки. Осаженная фасонная заготовка перекладывается на нижние рабочие органы второго перехода и осуществляются последовательно три стадии формообразования поковки: вначапе производят эакрьпую осадку полуфабриката первого перехода, затем — окончательное оформление фланца-с вытеснением избыточного металла в примыкающую ступичную часть полуфабриката, последняя может находиться под воздействием противодавящего усилия ипи беэ него в зависимости от геометрии поковки. затем после смыкания верхнего штампа с наружным пуансоном формуют осе— вую полость, при этом выдавливаемый вверх металл отжимают противодавящие органы, втулку и выталкиватель. В момент. когда втулка достигает крайнего верхнего положения, усилие противодавления снимают, выталкиватель отводят, а внутренний пуансон, продолжая движение вверх. пробивает оставшуюся перемычку. 4 ил.

2003418

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машиностроительной промышленности для получения поковок зубчатых колес, муфт и различного рода фланцев, в конструкции которых общим является налиwe полой ступицы и фланца, преимущественно круглого.

Известен способ штамповки шестерен со сквозными отверстиями, заключающийся 8 осадке заготовки двумя рабочими органами- наружным и внутренним пуансонами на первой стадии, оформлении поковки выдавливанием внутренним пуансоном при выстое наружного — на второй стадии.и прошивке перемычки в поковке дальнейшим ходом внутреннего пуансона при отходе противодавящего выталкивателя — на третьей (1).

Недостатком способа является неиз.бежность возникновения высоких давлений на инструменты, особенно на внутренний пуансон, вследствие удаленности торца этого пуансона от оформляемых с его помощью периферийных элементов поковки. В результате стойкость инструмента оказывается низкой, а для некоторых форм и размеров поковок — экономически не приемлемой.

Другим существенным недостатком способа является выполнение операции осадки в окончательном ручье штампа, что затрудняет, а в большинстве случаев не позволяетудалять окалину из ручья штампа. В результате технологические возможности способа оказываются ограниченными также необходимостью использования безокислительного нагрева заготовок под штамповку. Технический результат, обеспечиваемый изобретением, выражается в снижении давления на инструмент и исключении влияния окалины на проведение процесса.

Предлагаемый способ штамповки фланцевых поковок со сквозными отверстиями, включающий осадку заготовки. осуществляемую нэ первой стадии совместным движением наружного и внутреннего пуансонов, оформление поковки за счет выдавливания глухой осевой полости внутренним пуансоном при выстое наружного пуансона на второй стадии и пробивку перемычки дальнейшим ходом внутреннего пуансона при отходе противостоящего ему выталкивателя — на третьей, отличается тем, что осадку заготовки производят в два этапа, на первом из которых производят открытую фасонную осадку заготовки в самостоятельном ручье штампа, а на втором — закрытую осадку полуфабриката в окончательном ручье штампа до полного

45 оформления фланцевой части поковки с вытеснением избытка металла в ступичную часть полуфабриката, вторую стадию оформления поковки осуществляют воздействием внутреннего пуансона с одновременным приложением к торцу ее ступицы усилия противодавления, снимаемого в начале третьей стадии процесса.

Изобретение позволяет значительно снизить давления, воздействующие на штамповый инструмент, так как оформление наиболее удаленных от рабочего торца внутреннего пуансона угловых элементов фланца поковки производится не за счет выдавливания в них металла, а за счет закрытой осадки наружным пуансоном, к рабочему торцу которого оформленные элементы фланца примыкают непосредственно, при этом возможный избыток MOTBIIла заготовки может быть вытеснен в примыкающую к фланцу еще не оформленную ступичную часть полуфабриката..

Поскольку фланцевая часть поковки оформляется в первой стадии процесса во второй его стадии остается оформить только ступичную часть поковки. Эта часть оформляется за счет выдавливания глухой осевой полости в поковке внутренним пуансоном.

Однако высоких давлений деформирования в этом случае не возникает, так как все элементы ступицы поковки в какой-то период хода пуансона оказываются вблизи рабочего торца пуансона. Для того, чтобы в этот период незаполненные элементы ступицы оформились, а заполненные — не утянулись за пуансоном, к торцу ступицы поковки со стороны, противоположной пуансону, прикладывается осевое усилие— усилие противодавления, которое снимается в момент окончания второй стадии процесса и начала третьей.

Разделение осадки на два этапа с выделением первого из них в самостоятельный технологический переход. наряду с обеспечением воэможности снижения давлений при штамповке, позволяет исключить попадание окалины в окончательный ручей штампа.

На фиг.1 показана открытая фасонная осадка исходной заготовки; на фиг.2 — закрытая осадка полуфабриката с окончательным оформлением фланцевой части; на фиг,3 — оформление ступичной части повоки выдавливанием осевой полости с приложением усилия противодавления P: на фиг,4— пробивка перемычки в осевой части поковки с получением сквозного отверстия.

Способ реализуется следующим образом.

2003418

Исходные заготовки отрезают от прутка любым известным способом, например в штампе. Полученные заготовки перед штамповкой нагревают до ковочной температуры в нагревательном устройстве, например в индукторе.

Нагретую заготовку 1 укладывают на нижнюю матрицу 2 r!epeoro перехода. Верхней матрицей 3 с фасонной поверхностью ручья за;атовка 1 осаживается до получения диаметра фланцевой части, близкого к диаметру готового фланца поковки. Высоту h фланцевой части полуфабриката получают такой, чтобы объем этой части был равен или несколько превышал величину объема готового фланца поковки, что обеспечивает полнее оформление фланца на следующей стадии процесса.

С целью уменьшения высоты замка а (фиг.2) объем фланца, получаемого при открытой осадке, можно принять и несколько меньше, чем обьем готового фланца, если при закрытой осадке использовать противодавление, которое все равно необходимо применять на следующей стадии процесса (на фиг.2 показан именно этот случай), Осаженную фасонную заготовку 1 перекладывают на нижние рабочие органы второго окончательного перехода (на наружный 4 и внутренний 5 пуансоны). В этом переходе последовательно осуществляют три стадии формообразования поковки, Вначале за счет движения верхнего штампа 6 до соприкосновения с нижним наружным пуансоном 4 производят закрытую осадку полуфабриката, полученного в первом переходе, производя при этом окончательное оформление фланца и вытесняя избыточный металл в примыкающую ступичную часть полуфабриката (последняя может находиться под воздейстФормула изобретения

СПОСОБ ШТАМПОВКИ ФЛАНЦЕВЫХ

ПОКОВОК СО СКВОЗНЫМИ ОТВЕРСТИЯМИ, включающий осадку заготовки. осуществляемую на первой стадии совместным движением наружного и внутреннего пуансонов, оформление поковки путем выдавливания глухой осевой полости внутренним пуансоном при выстое наружного пуансона на второй стадии и пробивку перемычки дальнейшим ходом внутреннего пуансона при отходе противостоящего вму выталкивателя - на третьей стадии, отличающийся тем, что осадку завием противодавящего усилия Р или без него в зависимости от геометрии поковки, например на фиг,2 противодавящее усилие воздействует на ступицу), 5 После смыкания верхне о штампа 6 с наружным пуансоном 4 начинается движение вверх внутреннего пуансона 5 (фиг.3), в результате чего в ступичнсй части поковки

Формируется осевая полость. Выдавливае10 мый saepx металл отжимает противпдавящие органы, втулку 7 и выталкиватель 8, преодолевая усилие противодавления Р.

Это усилие предотвращает утяжку металла пуансоном при входе его в поковку и обес15 печивает оформление остальнь|х элементов ступицы, в частности угловых элементов в ее верхней части. В момент. !!o!äç вгулка 7 достигается своего крайнего верхнего поло>кения, обеспечивающего "-аданную высо20 ту ступичной части поковки. выдается сигнал на съем усилия противодавпения, которое снимается в начале следующей стадии процесса. После этого выталкиватель 8 отходит вверх, а пуансон 5, продолжая дви25 жение вверх, пробивает оставшуюся перемычку 9 (фиг,4).

На этом формообразование поковки заканчивается, Рабочие органы возвращаются в исходное положение. Поковка

30 выталкивается втулкой 7(привод выталкивания на фиг.2 — 4 не показан), а перемычка 9 удаляется выталкивателем 8. Если поковка осталась на внутреннем пуансоне 5, то она снимается, когда пуансон 5 возвращается в

35 исходное положение.

Промышленное освоение способа будет возмо>кно на прессах двойного и тройного действия со специальнь ми противодавящими устройствами.

40 (56) Заявка Японии M 60-56436, кл.В 21 J 5!02, 1985, готовки производят в два этапа, на первом

45 этапе производят открытую фасонную осадку заготовки в самостоятельном ручье штампа. а на втором осуществляют закрытую осадку полуфабриката в окончательном ручье штампа до полного оформления фланцевой части поковки с вытеснением избытка металла в ступичную часть полуфабриката. вторую стадию оформления поковки осуществляют воздействием внут55 реннего пуансона с одновременным приложением к торцу ее ступицы усилия противодавления, снимаемого в начале третьей стадии процесса.

20034i8

2003418

Составитель A. Кузнецов

Техред М.Моргентал Корректор M. Шароши

Редактор Л. Народнал

Заказ 3295

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

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