Инструмент для прессования

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к инструментальной оснастке для прессования изделий, преимущественно имеющих наружную цилиндрическую поверхность. Инструмент содержит инструментальную доску, по крайней мере, однопозиционную, в паз которой установлен матричный комплект, содержащий матрицедержатель с установленными в нем матрицей и прокладкой, и опорное кольцо, в которое установлена направляющая труба с фланцем. Инструмент снабжен фиксатором, размещенным между стенкой паза и матрицедержателем. Направляющая труба снабжена, по крайней мере, двумя разъемными вставками, зафиксированными срезными элементами. Прокладка фиксируется в матрицедержателе стопором. Высота фланца направляющей трубы выполнена больше или меньше глубины расточки под фланец в опорном кольце на величину, равную толщине фиксатора. Наружный диаметр фланца трубы равен наружному диаметру прокладки. В контактирующих торцах матрицедержателя и опорного кольца выполнены стыкующиеся между собой кольцевой паз и кольцевой выступ. В результате обеспечивается повышение производительности и улучшение эксплуатационных свойств прессового комплекса при сохранении качества прессуемых изделий. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к инструментальной оснастке для прессования изделий, преимущественно имеющих наружную цилиндрическую поверхность.

Узел крепления прессового инструмента в передней поперечине пресса оказывает существенное влияние на производительность пресса, так как от его конструкции зависит продолжительность цикла прессования, время на переналадку или замены изношенного инструмента и т.д.

Узел крепления в зависимости от назначения пресса и технологии делится на четыре основных типа:

- мундштук, перемещающийся вдоль оси пресса;

- салазки, перемещающиеся поперек оси пресса;

- поворотная головка, вращающаяся вокруг параллельной оси пресса;

- комбинированный, перемещающийся вдоль оси пресса на мундштуке и поперек оси пресса на салазках.

Непосредственно инструмент для прессования устанавливается на инструментальную доску, которая может быть одно- и более позиционной (И.А.Шур, Технологическое оборудование для прессования металлов, M.: Металлургия, 1983 г., стр.37-44). С обратной стороны к узлу крепления прессового инструмента крепится направляющий элемент для предотвращения искривления прессованных изделий.

Известно, что при прессовании изделий на выходе из матрицы имеет место неравномерное распределение внутренних напряжений в изделии, это связано с неравномерным распределением температур по сечению изделия, наличием или отсутствием технологической смазки на поверхности матрицы, особенностью конструкций прессового инструмента, микродефектами металла и многими другими факторами. Поэтому суммарные внутренние напряжения могут привести к искажению геометрических размеров прессового изделия. Особенно большие искажения наблюдаются при смещении оси профиля в радиальном направлении, приводящие к его продольной кривизне. Наличие направляющих элементов позволяет лимитировать искривления оси прессового изделия до величины, не превосходящей величину поля допуска на продольную кривизну профиля.

Недостатком известных конструкций является сложность в установке и обслуживании направляющих элементов, особенно при изготовлении крупногабаритных изделий при мелкосерийном и серийном производстве.

Известен инструмент для прессования изделий, включающий матрицедержатель, матрицу и прокладку, размещенные в расточке матрицедержателя, опорное кольцо и направляющую трубу, размещенную в опорном кольце, в прокладке выполнена цилиндрическая расточка, соосная оси матрицедержателя, направляющая труба снабжена цилиндрическим выступом, сопрягаемым с цилиндрической расточкой в прокладке и байонетным замком, соединяющим направляющую трубу с опорным кольцом (Патент РФ №2221660, МПК В21С 25/00) - прототип.

Заявленный инструмент позволяет

- уменьшить поперечную кривизну профиля и исключить операцию по ее правке.

- снизить расход материала на тонну продукции.

- уменьшить периодичность и точность проведения центровки прессового оборудования.

Основной недостаток известного устройства (прототипа) проявляется при установке направляющей трубы. Труба устанавливается после установки и наладки прессового инструмента со стороны опорного кольца в пространстве, имеющем ограниченный объем и затрудненный доступ. При изготовлении крупногабаритных изделий на прессах с усилием более 2000 т масса направляющей трубы значительно возрастает, и при ее монтаже возникают потребности в специальном приспособлении для проведения данной операции.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение производительности и улучшение эксплуатационных свойств прессового комплекса при сохранении качества прессуемых изделий.

Техническим результатом, достигаемым при применении инструмента, является совмещение в конструкции прессового инструмента матричного комплекта и направляющих элементов (направляющей трубы), которые устанавливаются в инструментальной доске без ее демонтажа с прессового комплекса.

Указанный технический результат достигается тем, что инструмент для прессования, включающий инструментальную доску, по крайней мере, однопозиционную, в паз которой установлен матричный комплект, содержащий матрицедержатель с установленными в нем матрицей и прокладкой и опорное кольцо, в которое установлена направляющая труба с фланцем, паз снабжен дополнительным фиксатором, размещенным между стенкой паза и матрицедержателем.

Возможно также снабдить направляющую труб разъемными вставками, зафиксированными срезными элементами.

При необходимости прокладка фиксируется в матрицедержателе стопором.

Допустимо, что высота фланца направляющей трубы выполнена больше или меньше глубины расточки под фланец в опорном кольце на величину, равную толщине фиксатора, а наружный диаметр фланца трубы равен наружному диаметру прокладки.

Возможен вариант выполнения, когда в контактирующих торцах матрицедержателя и опорного кольца выполнены стыкующиеся между собой кольцевой паз и кольцевой выступ.

На фиг.1 и 2 схематично изображен предлагаемый инструмент.

На фиг.1 показан инструмент, включающий инструментальную доску 1, в пазы которой установлен матрицедержатель 2, в котором размещены матрица 3 с прокладкой 4, матрицедержатель опирается на опорное кольцо 5, в которое установлена направляющая труба 6 с прокладками 7, закрепленными срезными элементами 8, в осевом направлении матрицедержатель 2 и опорное кольцо 5 закреплены в пазу 9 инструментальной доски фиксатором 10. На фиг.2 показан инструмент, дополнительно оснащенный стопором 11, кольцевым выступом 12, выполненным на торце опорного кольца 5 и кольцевой канавке 13, реализованной на торце матрицедержателя 2.

Прессовый инструмент монтируется без снятия инструментальной доски 1 с прессового комплекса. Вначале в паз 9 устанавливается опорное кольцо 5 в сборе с направляющей трубой 6 и прокладками 8. Наличие нескольких прокладок, жестко не связанных друг с другом, позволяет в случае заклинивания прессового изделия продолжить прессование, при этом одна или более прокладок 7 будут легко удалены за счет разрушения срезных элементов 8. Затем устанавливается матрицедержатель 2 в сборе с матрицей 3 и прокладкой 4, и вся инструментальная сборка фиксируется в пазу инструментальной доски фиксатором 10. На фиг.1 показан вариант центрирования направляющей трубы 6 с осью прессования за счет равенства наружных диаметров фланца трубы и прокладки и внутренних диаметров проточек матрицедержателя 2 и опорного кольца 5, в которые они устанавливаются. По оси опорное кольцо закрепляется фиксатором 10. На фиг.2 показан вариант центрирования оси направляющей трубы 6 относительно оси прессования посредством кольцевого выступа 12, выполненного на торце опорного кольца и кольцевой канавки 13, выполненной на торце матрицедержателя. Для удобства работ возможно оснащение матрицедержателя стопором 11 для фиксации матрицы 3 и прокладки 4.

Наличие направляющего участка трубы величиной более 2-3 диаметров изделия позволяет ограничить искривления оси прессового изделия до величины, не превосходящей величину поля допуска на продольную кривизну профиля. Зазоры между направляющей трубой и профилем подбираются опытным путем.

Пример: Прессование опытной партии прутков в количестве 5 шт. из титанового сплава ВТ6 при длине прутка, равной 6 м, наружном диаметре 45 мм и допустимом максимальном отклонении продольной кривизны не более 1,8 мм/м показали, что отклонение от продольной кривизны составило 1,35 мм/м.

Заявленный инструмент позволяет:

1) уменьшить поперечную кривизну профиля и исключить операцию по ее правке;

2) уменьшить периодичность и точность проведения центровки прессового оборудования;

3) значительно сократить время на проведение вспомогательных операций и тем самым повысить производительность пресса;

4) повысить ремонтопригодность прессового комплекса.

1. Инструмент для прессования, содержащий, по крайней мере, однопозиционную, инструментальную доску с пазом, в котором установлен матричный комплект, содержащий матрицедержатель с установленными в нем матрицей и прокладкой и опорное кольцо, в котором установлена направляющая труба с фланцем, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным фиксатором, размещенным между стенкой паза и матрицедержателем.

2. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что направляющая труба выполнена, по крайней мере, с двумя разъемными вставками, зафиксированными срезными элементами.

3. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что прокладка зафиксирована в матрицедержателе стопором.

4. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что высота фланца направляющей трубы выполнена больше или меньше глубины расточки под фланец в опорном кольце на величину, равную толщине фиксатора, а наружный диаметр фланца трубы равен наружному диаметру прокладки.

5. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что в контактирующих торцах матрицедержателя и опорного кольца выполнены стыкующиеся между собой кольцевой паз и кольцевой выступ.