Инструмент для изготовления изделий переменного сечения прессованием



Инструмент для изготовления изделий переменного сечения прессованием
Инструмент для изготовления изделий переменного сечения прессованием
Инструмент для изготовления изделий переменного сечения прессованием
Инструмент для изготовления изделий переменного сечения прессованием
Инструмент для изготовления изделий переменного сечения прессованием
Инструмент для изготовления изделий переменного сечения прессованием
Инструмент для изготовления изделий переменного сечения прессованием
Инструмент для изготовления изделий переменного сечения прессованием
Инструмент для изготовления изделий переменного сечения прессованием
Инструмент для изготовления изделий переменного сечения прессованием
Инструмент для изготовления изделий переменного сечения прессованием
Инструмент для изготовления изделий переменного сечения прессованием
Инструмент для изготовления изделий переменного сечения прессованием
Инструмент для изготовления изделий переменного сечения прессованием
Инструмент для изготовления изделий переменного сечения прессованием
Инструмент для изготовления изделий переменного сечения прессованием
Инструмент для изготовления изделий переменного сечения прессованием
Инструмент для изготовления изделий переменного сечения прессованием
Инструмент для изготовления изделий переменного сечения прессованием

 


Владельцы патента RU 2568226:

Колкунов Евгений Александрович (RU)

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть применено в машиностроении и металлургической промышленности. Инструмент содержит контейнер с рабочей втулкой, матрицедержатель со сквозным диаметральным пазом, составную матрицу, образованную двумя противоположно размещенными во втулке вкладышами с наклонными к оси прессования направляющими поверхностями, и двумя сегментами, установленными на торце матрицедержателя, а также закрывающую канал пробку. Изготовление более широкой номенклатуры профилей с переменными размерами, а также с законцовками без остановки, за один цикл прессования, обеспечивается за счет того, что контейнер снабжен цилиндрической втулкой, вкладыши имеют дополнительные параллельные к оси прессования направляющие поверхности, сегменты выполнены в виде сборной трехзвенной конструкции с центральным звеном в форме усеченного клина с углом «α», сопряженным и взаимодействующим с двумя боковыми сегментами, установленными на параллельные направляющие поверхности вкладышей, на хорде клинового сегмента выполнены профиль формующего очка матрицы и опорные поверхности для взаимодействия с наклонными поверхностями вкладышей. Для нисходящих поверхностей угол клина «α» выполнен больше двойного угла трения «φ» (α>2φ), а для восходящих - меньше двойного угла трения «φ» (α<2φ). Наклонные поверхности вкладышей могут быть выполнены переменной ширины. 19 ил.

 

Предлагаемое техническое решение относится к обработке металлов давлением и может быть применено в машиностроении и металлургической промышленности.

Известны инструменты для прессования изделий с переменными размерами высоты сечения прямым способом (а.с. №1523208 B21C 23/00) и обратным способом истечения (а.с. №1433516 B21C 23/20).

Отличительными особенностями инструментов являются наличие составной матрицы, образованной двумя вкладышами с наклонными поверхностями и сегментами, а также матрицедержатель с диаметральным пазом для прохода вкладышей и рабочая втулка с наклонными поверхностями.

Инструменты позволяют прессовать крупногабаритные изделия с переменными размерами высоты. Однако, для их прессования необходима специальная втулка с наклонными поверхностями, а также специальная заготовка. Это сдерживает применение инструментов и является недостатком.

Наиболее близким к предлагаемому инструменту, т.е. прототипом, является инструмент по а.с. №1433516 B21C 23/20.

Технический результат предлагаемого инструмента заключается в устранении отмеченного недостатка и расширении номенклатуры изделий переменного сечения.

Технический результат достигается тем, что в инструменте для изготовления изделий переменного сечения прессованием с обратным истечением металла, содержащем контейнер с рабочей втулкой, матрицедержатель со сквозным диаметральным пазом, составную матрицу, образованную двумя противоположно размещенными во втулке вкладышами наклонными к оси прессования, согласно техническому решению, контейнер имеет цилиндрическую втулку, вкладыши имеют параллельные и наклонные к оси прессования направляющие поверхности, сегменты имеют сборную трехзвенную конструкцию с центральным клиновым звеном в форме усеченного клина с углом «α», сопряженным и взаимодействующим с двумя боковыми сегментами, установленными на параллельные направляющие поверхности вкладышей, на хорде клинового сегмента выполнены профиль формующего очка матрицы и опорные поверхности для взаимодействия с наклонными направляющими поверхностями вкладышей, при этом для нисходящих поверхностей угол клина «α» выполнен больше двойного угла трения «φ» (α>2φ), а для восходящих наклонных поверхностей угол клина «α» выполнен меньше двойного угла трения «φ» (α<2φ) и кроме того, наклонные поверхности вкладышей могут быть выполнены с переменными размерами ширины.

Отличительными особенностями предлагаемого инструмента является то, что контейнер имеет цилиндрическую втулку, вкладыши имеют параллельные и наклонные к оси прессования направляющие поверхности, сегменты имеют сборную трехзвенную конструкцию с центральным клиновым звеном в форме усеченного клина с углом «α», сопряженным и взаимодействующим с двумя боковыми сегментами, установленными на параллельные направляющие поверхности вкладышей, на хорде клинового сегмента выполнены профиль формующего очка матрицы и опорные поверхности для взаимодействия с наклонными направляющими поверхностями вкладышей, при этом для нисходящих поверхностей угол клина «а» выполнен больше двойного угла трения «φ» (α>2φ), а для восходящих наклонных поверхностей угол клина «α» выполнен меньше двойного угла трения «φ» (α<2φ) и кроме того, наклонные поверхности вкладышей могут быть выполнены с переменными размерами ширины.

Техническое решение поясняется фигурами:

На фиг. 1 представлен инструмент в исходном положении, боковой разрез;

На фиг. 2 показан разрез Α-A на фиг. 1

На фиг. 3 показан предлагаемый инструмент в конечном положении, боковой продольный разрез;

На фиг. 4 показан разрез Б-Б на фиг. 3

На фиг. 5 и фиг. 6 показан вид по стрелке I на фиг. 1, возможные варианты исполнения вкладышей;

На фиг. 7 показан инструмент с возможным вариантом вкладышей в исходном и конечном положении, боковой разрез;

На фиг. 8 показан поперечный разрез В-В на фиг. 7;

На фиг. 9 показан поперечный разрез Г-Г на фиг. 7;

На фиг. 10 показан вид по стрелке II на фиг. 7, возможный вариант вкладышей;

На фиг. 11, 12, 13, показаны примеры изделий;

На фиг. 14 изображен второй вариант предлагаемого инструмента в исходном и конечном положении, боковой разрез;

На фиг. 15 показан поперечный разрез Д-Д на фиг. 14;

На фиг. 16 показан поперечный разрез E-Ε на фиг. 14;

На фиг. 17 показан вид по стрелке III на фиг. 14;

На фиг. 18 показан пример изделия;

На фиг. 19 показана схема сил, действующих в сборной конструкции сегментов во время прессования.

Инструмент содержит контейнер 1 с рабочей цилиндрической втулкой 2 матрицедержатель 3 с продольным пазом, составную матрицу, образованную двумя противоположно размещенными во втулке вкладышами 4, имеющими к оси прессования параллельные направляющие поверхности - 5 и наклонные направляющие поверхности - 6, а также двумя сегментами сборной трехзвенной конструкции с центральным звеном 7, имеющем форму усеченного клина с углом α, взаимодействующего своими краями с поверхностями 6, а клиновыми поверхностями сопрягаемого с поверхностями боковых сегментов 8 и 9, установленными на поверхности 5 вкладышей. При этом для нисходящих поверхностей 6 угол клина α выполнен больше двойного угла трения φ (α>2φ), а для восходящих наклонных поверхностей 6 угол клина α выполнен меньше двойного угла трения φ (α<2φ), обеспечивая необходимое прижатие клинового звена 7 к наклонным поверхностям 6 вкладышей, которые могут быть выполнены с постоянными (фиг. 5) и переменными (фиг. 6) размерами ширины. Рабочая втулка запирается пробкой 10.

Работа инструмента основана на использовании законов трения скольжения в клиновой трехзвенной конструкции с применением поперечной силы давления прессования Р. (см. Н.И. Колчин, М.С. Мовнин «Теория механизмов и машин» Судпромиздат 1963 г. стр. 532-551, рис. 15.15).

На фиг. 19 показаны: Q - сила, прижимающая клин 7 к поверхностям вкладышей.

Звено 7 с углом клина α сопрягается с боковыми сегментами 8 и 9 под углом α/2.

Используя известную формулу (15.31), определяющую условие выжимания клина из соединения Q=P[tg(α1-φ)+tg(α2-φ)], находим

Q=P[tg(α/2-φ)+tg(α/2-φ)]=2P×tg(α/2-φ).

Если α/2-φ=0, то система будет находиться в состоянии предельного равновесия,

тогда, т.к. коэффициент трения f=tgφ, то величина f определяет угол φ и угол α=2φ

Например:

сталь по стали со смазкой f=tgφ, то f = от 0,04 до 0,05, т.е.

угол φ=2…3°, α=2φ=4…6° (во фрикционных передачах).

Подшипник скольжения со смазкой имеет f = от 0,03 до 0,1, тогда φ=2…6°, α=2φ=4…12° (Краткий физико-технический справочник т. 2 «Физматгиз» 1960 г. стр. 340-341)

Прессование можно вести с применением цилиндрической заготовки (патент RU 2455094 B21C 23/00. После установки и распрессовки заготовки (не показана) устанавливают на поверхность втулки и поверхность 5 и 6 вкладышей звенья 8, 7, 9 последовательно или в собранном виде (фиг. 1). Дают давление и начинают прессование. При этом на звенья действуют силы прессования P, которые выдавливают звено 7, прижимают его силой Q к нисходящим поверхностям 6 вкладышей (фиг.19), продвигая по наклонным поверхностям.

Звенья 8 и 9 двигаются по поверхностям 5. В конце прессования (фиг. 3, 4) формуется минимальное сечение изделий (фиг. 11, 12, 13) в зависимости от формы вкладышей (фиг. 5, 6, 10).

На фиг. 14 показан второй вариант инструмента, который позволяет в начале прессовать сечение минимальной высоты и максимальной ширины (фиг. 15), а в конце прессовать сечение максимальной высоты и минимальной ширины (фиг. 16). В этом варианте звено 7 отжимается от восходящих поверхностей 6, поэтому угол клина звена 7 α<2φ. Полученное изделие показано на фиг. 18.

Инструмент позволяет, используя стандартизованные цилиндрические втулки и заготовки на существующих прессах, изготавливать более широкую номенклатуру профилей с переменными размерами высоты и ширины сечения, а также с законцовками без остановки, за один цикл прессования. Принцип работы может быть использован в инструментах для прямого прессования.

Инструмент для изготовления изделий переменного сечения прессованием с обратным истечением металла, содержащий контейнер с рабочей втулкой, матрицедержатель со сквозным диаметральным пазом, составную матрицу, образованную двумя противоположно размещенными во втулке вкладышами переменной ширины с наклонными нисходящими или восходящими к оси прессования направляющими поверхностями, и двумя сегментами, установленными на торце матрицедержателя, а также закрывающую канал пробку, отличающийся тем, что контейнер снабжен цилиндрической втулкой, вкладыши имеют дополнительные направляющие поверхности, параллельные оси прессования, сегменты выполнены клиновыми в виде сборной трехзвенной конструкции с центральным звеном в форме усеченного клина с углом «α», сопряженным и взаимодействующим с двумя боковыми клиновыми сегментами, установленными на упомянутых параллельных направляющих поверхностях вкладышей, хорды клиновых сегментов выполнены с профилем формующего очка матрицы и опорными поверхностями, взаимодействующими с наклонными поверхностями вкладышей, при этом для вкладышей с нисходящими наклонными поверхностями усеченный клин выполнен с углом «α», большим двойного угла трения «φ», а для вкладышей с восходящими наклонными поверхностями усеченный клин выполнен с углом «α», меньшим двойного угла трения «φ».



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству для прессования труб, преимущественно из цветных металлов методом встречного прессования. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве из различных металлов и сплавов толстостенных труб, предназначенных либо для последующей прокатки, либо для изготовления различных деталей вместо сплошных литых или кованых заготовок.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при получении труб из алюминиевых сплавов системы Al-Zn-Mg-Cu, применяемых в изделиях ответственного назначения, в частности в реакторах газовых центрифуг.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве короткомерных труб из труднодеформируемых металлов и сплавов. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к конструкциям прессов для получения изделий из металлических заготовок обратным выдавливанием. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к конструкциям прессов для изготовления профильных изделий методом обратного прессования.

Изобретение относится к обработке металлов давлением методом прессования, а точнее к способам и устройствам для непрерывного прессования заготовок неограниченной длины.
Наверх