Устройство для выдавливания изделий

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (II) 531617

Союз Советских

Со.тиалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.07.75 (21) 2164187/27 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.10.76. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 18.11.76 (51) М. Кл. - В 21J 13/02

Государственнык комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.73.97 (088.8) (72) Авторы и б (71) 3 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДАВЛИВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для выдавливания изделий.

Известно устройство для выдавливания изделий, содержащее закрепленный на опоре контейнер с установленной в нем с возможностью осевого перемещения матрицей с различно нагруженными участками (1). В этом устройстве автоматическое бандажирование ооеспечивается опорной матрицей на коническую боковую поверхность контейнера в зоне действия максимальных напряжений от рабочих усилий. Автоматическое бандажирование осуществляется в известном устройстве только лишь в указанной зоне, на остальных участках автоматического бандажирования не происходит, что отрицательно сказывается на стойкости матрицы. Кроме того, в плоскости матрицы, перпендикулярной к ее оси и проходящей по месту перехода конической поверхности в цилиндрическую, возникают вредные касательные напряжения, заметно ослабляющие матрицу в этом сечении, что также ведет к снижению ее стойкости. Устройство характеризуется также и тем, что автоматическое бандажирование обеспечивается за счет скольжения конусной переходной втулки по конической опорной поверхности; контактные давления на трущихся поверхностях близки к пределу текучести материала контейнера и запрессованной в него матрицы, поэтому неизбежен интенспвный механический износ трущихся поверхностей контейнера и матрицы.

Целью изобретения является обеспечение дифференцированного вдоль оси матрицы автоматического бандажирования, повышение стойкости матрицы и уменьшение износа поверхностей матрицы и контейнера. B описываемом устройстве это достигается тем, что оно снабжено размещенным в зазоре между матрицей и контейнером набором бандажных колец, выполненных в виде тарельчатых пружин, контактирующих между собой по коническим торцовым поверхностям, а на наружной

15 поверхности матрицы со стороны ее заходного торца выполнен бурт, причем набор бандажных колец одним своим торцом упирается в упомянутый бурт, а другим торцом — в опору контейнера. Для обеспечения дифференциро20 ванного вдоль оси матрицы бандажирования, угол наклона образующей конических торцовых поверхностей бандажных колец к плоскости, перпендикулярной к оси матрицы, различен по длине матрицы и на наиболее нагру25 женном ее участке имеет максимальное значение. В качестве бандажных колец могут быть использованы тарельчатые пружины.

На фиг. 1 показано описываемое устройство, разрез; на фиг. 2 — схема деформации бан30 дажных колец в процессе выдавливания.

531617

Зо

Устройство содержит конгейнер 1, установленный на опоре 2. Внутри контейнера расположена матрица 3 с обжимяющим участком 4.

Матрица имеет возмо>кность продольного осевого перемещения относительно контейнера.

В зазоре между матрицей 3 и контейнером 1 размещен набор тонких бандажных колец 5, контактирующих между собой по торцовым поверхностям, которые выполнены коническими. Угол наклона образующей этих поверхностей непостоянен по длине матрицы. В качеcòâå бандажных колец могут быть использованы, например, тарельчатые пружины. Ня уровне об>кимающего участка 4 матрицы, который является наиболее напряженным, бандажные кольца выполнены с максимальным углом наклона образующей конических торцовых поверхностей. Между соседними кольцами с разными углами ар установлены прокладки 6. Со стороны заходного торца матрицы 3 на ее наружной поверхности выполнен бурт 7, в который упирается один торец набора бандажных колец 5, :другой торец набора колец 5 упирается в опору 2. Основание матрицы опирается на пакет тарельчатых пружин

8, воспринимающих в процессе работы основную часть полного усилия деформирования.

В матрицу 3 со стороны ее заходного торца закладывают заготовку 9 и посредством пуансона 10 прикладывают к заготовке усилие выдавливания. Заготовка, деформируясь, проходит через обжимающий участок 4 и оказывает давление на матрицу в осевом направлении. Под действием этого давления сжимается пакет 8 тарельчатых пружин, жесткость которого выбрана такой, чтобы обеспечивалось расчетное осевое перемещение матрицы. Матрица 3 смещается в осевом направлении на расчетную величину Az. Бандажные кольца 5 упруго выпрямляются, угол наклона образующей конической торцовой поверхности бандажного кольца к оси матрицы увеличивается от начального значения ао до значения а, в результате чего происходит интенсивный, пропорциональный ао и Az, рост величины растягивающих напряжений в наружных слоях бандажных колец.

Таким образом, упруго выпрямляясь, бандажные кольца воздействуют на стенки матрицы, оказывая на ее переменное внешнее давление, которое вызывает в матрице сжимающие тангенциальные напряжения, компенсирующие вредные растягивающие тангенциальные напряжения, действующие в матрице от радиального давления, оказываемого деформируемой заготовкой. При этом величина внешнего комплектующего давления пропорциональна усилию выдавливания, так как осуществляется автоматическое бандажирование матрицы по всей ее длине.

Вследствие Ого, !To i гол ац нмеег рязлн Iное значение ня разных участка.; по длине матрицы, происходит дифференцированное бандажирование вдоль оси матрицы, т, е. на более напря>кенных участках внешнее компенсирующее давление больше, ня менее напряженных — соответственно меньше.

Например, на уровне обжимающего участка

4 угол ао имеет большее значение, чем на других участках матрицы, в результате чего интенсивность возрастания переменного внешнего давления на участке 4 максимальна. Это позволяет компенсировать растягивающие напря>кения, достигающие на этом участке матрицы максимальных значений.

Дифференцированное бандажирование матрицы вдоль ее оси с максимальным бандажирующим усилием на наиболее нагруженных участках ведет к улучшению условий работы матрицы и к повышению ее стойкости. При этом эпюра распределения напряжений в матрице более благоприятная, чем в матрицах известных устройств. Кроме того, механический износ внутренней поверхности контейнера 1 ,и наружной (нерабочей) поверхности матрицы

3 исключен, так как трение в местах контакта колец 5 с контейнером и с матрицей отсутствует.

Формула изобретения

1. Устройство для выдавливания изделий, содержащее закрепленный на опоре контейнер с установленной в нем с возможностью осевого перемещения матрицей с различно нагруженными участками, отличающееся тем, что, с целью повышения стойкости матрицы за счет улучшения условий ее работы, оно снабжено размещенным в зазоре между матрицей и контейнером набором бандажных колец, выполненных в виде тарельчатых пружин, контактирующих между собой по коническим торцовым поверхностям, а матрица снабжена буртом со стороны заходного торца, при этом набор бандажных колец одним торцом контактирует с упомянутым буртом, другим — с опорой контейнера.

2. Устройство по п. 1, отл ич а ю щееся тем, что, с целью обеспечения дифференцированного вдоль оси матрицы бандажирования, угол наклона образующей конических торцовых поверхностей бандажных колец к плоскости, перпендикулярной к оси матрицы, различен по длине матрицы и в зоне наиболее нагруженного участка матрицы имеет наибольшее значение.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. СССР № 140308, М. Кл. В 21J

13/07, 1959.

531G17

Редактор Л. Тюрина

Корректор А. Галахова

Заказ 2361/20 Изд. № 1741 Тираж 1077 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2

Yi/

Составитель Е. Субботин

Техред А. Камышникова