Совмещенный штамп для горячей штамповки

 

Сущность: штамп для горячей штамповки имеет пуансон и матрицу. Пуансон содержит сердечник и обойму, в полости которой по наружной поверхности сердечника свободно насажен пакет вкладышей. Обойма состоит из одной или нескольких частей, выполненных телескопически. Верхний вкладыш на своем нижнем торце имеет диаметрально расположенный нижний выступ, последующий за ним вкладыш - паз под выступ, и последний вкладыш - полость с центрирующей фаской. Эта полость по размерам соответствует размерам ступени заданной детали. Для поворота верхнего вкладыша относительно последующего предусмотрена рукоятка, а у верхней части обоймы - кольцевой паз под рукоятку. Матрица имеет полость для формирования последующих ступеней детали. Для съема деталей после штамповки матрица снабжена съемником шиберного типа и выталкивателем. Поэтому на боковой поверхности нижнего вкладыша есть паз под шибер. 4 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к совмещенным штампам при горячей штамповке и может быть использовано в машиностроении при изготовлении двусторонних ступенчатых цилиндрических деталей, например ниппелей буровых замков.

Известна конструкция штампа для горячей штамповки, содержащего смонтированную на столе пресса матрицу с выталкивателем, размещенным с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении оси давления и установленный соосно ей и жестко связанный с траверсой пресса пуансон [1] К недостаткам данной конструкции штампа относятся ограниченность сортамента используемых заготовок, неэкономичность процесса получения изделия ввиду возможного брака и необходимости использования механической обработки.

Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в расширении сортамента используемых заготовок, снижении вероятности образования брака и сокращения расхода металла на механическую обработку.

Это достигается тем, что в штампе для горячей штамповки, содержащем смонтированную на столе пресса матрицу с выталкивателем, размещенным с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении оси давления, установлен соосно ей и жестко связан с траверсой пресса пуансон, который выполнен в виде сердечника и обоймы, состоящей из одной или нескольких связанных телескопически частей, в полости которой на наружной поверхности сердечника установлен пакет вкладышей с возможностью взаимодействия торцовыми поверхностями, при этом первый вкладыш на своем нижнем торце имеет диаметрально расположенный выступ, второй вкладыш, следующий за ним, на своем верхнем торце паз под выступ, а последний вкладыш полость с центрирующей фаской. На боковой поверхности обоймы пуансона выполнен кольцевой паз под рукоятку поворота верхнего вкладыша. На боковой поверхности нижнего вкладыша пуансона выполнен паз под шибер съемника. Вкладыши выполнены в виде фланцевых втулок. На торце матрицы закреплен съемник шиберного типа.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где показано: на фиг. 1 - исходная и получаемая заготовки в штампе; на фиг. 2 штамп новой конструкции; на фиг. 3 обойма в сборе; на фиг. 4 верхняя часть обоймы; на фиг. 5 - нижняя часть обоймы; на фиг. 6 верхний вкладыш; на фиг. 7 средний вкладыш; на фиг. 8 нижний вкладыш; на фиг. 9 штамп при задавке; на фиг. 10 штамп при прошивке.

Штамп содержит пуансон и матрицу (см. фиг. 2). Пуансон через державку 1 крепится к верхней плите 2 штампа, а последняя к траверсе пресса. Пуансон состоит из сердечника 3 и обоймы, а последняя из двух цилиндрических частей: верхней 4 и нижней 5, связанных между собой фланцевыми выступами А (см. фиг. 3). На боковой поверхности верхней части 4 обоймы на дуге 90^o выполнен кольцевой паз для поворота рукоятки 6 (см. фиг. 2 и 4). Верхняя и нижняя части обоймы подвижны относительно друг друга в осевом направлении, т.е. выполнены телескопически. В полости обоймы по наружной поверхности сердечника 3 последовательно и свободно насажены вкладыши, выполненные в виде фланцевых втулок: верхний вкладыш 7, средний вкладыш 8 и нижний вкладыш 9 (см. фиг. 2). Верхний вкладыш 7 на нижнем торце имеет диаметрально расположенный выступ Б (см. фиг. 6), средний вкладыш на верхнем торце паз В под выступ вкладыша 7 (см. фиг. 7). К боковой поверхности вкладыша 7 прикреплена рукоятка 6 для поворота его на 90^o (см. фиг. 2). Нижний вкладыш 9 имеет внутреннюю полость, по размерам соответствующую первой ступени детали, с центрирующей фаской Г, а на боковой поверхности паз Д для вхождения съемника 10 шиберного типа (см. фиг. 2 и 8). Матрица 11 закреплена на столе пресса 12 и имеет полость, соответствующую последующим ступеням детали. Для лучшего съема детали применен съемник 10 шиберного типа и выталкиватель 13 (см. фиг. 2).

Штамп работает следующим образом.

Нагретая исходная заготовка, которой является круг диаметром, максимально приближенным к заданному диаметру первой ступени детали, устанавливается в полость матрицы 11 (см. фиг. 9). Затем ползун пресса с пуансоном движется вниз и нижний вкладыш 9 входит в полость матрицы 11. При начальном вхождении вкладыша 9 в полость матрицы 11 происходит центрирование исходной заготовки по фаске Г. При дальнейшем вхождении вкладыша 9 в полость матрицы 11 на глубину, определенную упором, сердечник 3 пуансона касается торца исходной заготовки и внедряется в нее. Наблюдается процесс задавки, при котором происходит начальное вытеснение металла. Вытесняемый металл заполняет полость вкладыша 9, и формируется первая ступень детали. При задавке верхний и средний вкладыши в работе не участвуют. Они неподвижны относительно друг друга, так как верхний вкладыш 7 своим выступом упирается в торец последующего вкладыша 8. Затем снимается рабочее давление и за счет люфта вкладыш 7 поворачивается рукояткой 6 на 90^o относительно вкладыша 8 (см. фиг. 10). В результате выступ верхнего вкладыша 7 устанавливается над пазом вкладыша 8. При повторном включении рабочего давления происходит дальнейшее перемещение сердечника пуансона уже за счет движения верхнего вкладыша 7 относительно вкладыша 8, так как первый вкладыш своим выступом входит в паз второго вкладыша. При этом верхняя часть обоймы 4 перемещается вниз, скользя по поверхности нижней части обоймы 5. Происходит дальнейшее внедрение сердечника 3 в тело заготовки, осуществляется процесс прошивки, при котором вытесняемый металл уже заполняет полость матрицы, образуя последующие ступени детали.

Таким образом, применение штампа позволяет получить заготовки двухсторонней ступенчатой формы, расширить номенклатуру сортамента металла, исключить брак по соосности. Это выражается в значительной экономии по инструменту, металлу и электроэнергии.

Формула изобретения

1. Совмещенный штамп для горячей штамповки, содержащий смонтированную на столе пресса матрицу с выталкивателем, размещенным с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении оси давления, и установленный соосно с ней и жестко связанный с траверсой пресса пуансон, отличающийся тем, что пуансон выполнен в виде сердечника и обоймы, состоящей из одной или нескольких связанных телескопически частей, в полости которой по наружной поверхности сердечника установлен пакет вкладышей с возможностью взаимодействия торцевыми поверхностями, при этом первый вкладыш на своем нижнем торце имеет диаметрально расположенный выступ, второй вкладыш на своем верхнем торце паз под выступ, а последний вкладыш полость с центрирующей фаской.

2. Штамп по п. 1, отличающийся тем, что на боковой поверхности обоймы пуансона выполнен кольцевой паз под рукоятку поворота верхнего вкладыша.

3. Штамп по п. 1, отличающийся тем, что на боковой поверхности нижнего вкладыша пуансона выполнен паз под шибер съемника.

4. Штамп по п. 1, отличающийся тем, что вкладыши пуансона выполнены в виде фланцевых втулок.

5. Штамп по п. 1, отличающийся тем, что на торце матрицы закреплен съемник шиберного типа.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10