Штамп для растяжки кольцевых заготовок

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А H И Е ощ 556868

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1

1 \ ъ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22} Заявлено 2З.05.75 (21) 21З6190/27 с пррсоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл. В 21 О 3/12

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (43) ОпУбликовано 05.05.77. Бюллетень №17 {53) УДК 621.982.47 (088.8) (45) Дата опубликования описания26.06.77 (72) Авторы изобретения

О. М. Шухат и А. П. Шляхин (71) Заявитель (54) ШТАМП ДЛЯ РАСТЯЖКИ КОЛЬЦЕВЫХ ЗАГОТОВОК

Изобретение относится к обработке метал,лов давлением, а конкретно — к конструкциям секторных штампов для растяжки кольцевых заготовок.

Известен штамп для растяжки кольцевых заготовок (т1, состоящий из опорной плиты, перемещенных на ней равномерно по окружности секторов и сужающейся в направлении опорной плиты оправки, установленной по оси штампа. Профиль и размеры рабочих поверхностей секто1,ов соответ- lp ствуют профилю и размерам внутренней поверхности растягиваемых кольцевых заготовок. Опорная плита закрепляется на столе пресса. Оправка, выполненная в виде усеченной пирамиды или конуса, устанавливается в подвижной траверсе пресса. 15

Кольцевая заготовка помещается на опорной плите штампа вокруг секторов. При рабочем ходе подвижной траверсы пресса сектора подвоздействнем оправки перемещаются по опорной плите радиально OTHO. сительно оси штампа и производят при этом рас- 20 тяжку кольцевой заготовки. В исходное положение сектора возвращаются под действием пружин, смонтированных на опорной плите.

Пси растяжке кольцевых заготовок на большие .относительные удлинения требуются оправки значительной длины, что особенно затрудняет процесс, например, при формовке растяжкой изделий в виде полых тел вращения с профильной образующей сложной формы из листосварных заготовок

Длина оправки в таком штампе пропорциональ- . на величине радиального хода секторов, которая, в свою очередь, тем больше, чем выше относительное удлинение при растяжке. Возможность уменыпения длины оправки за счет увеличения угла наклона ее боковой поверхности к оси весьма, ограничена вследствие того, что при увеличении этого угла существенно возрастает потребное осевое усилие на оправке. Обычно величина этого угла находится в пределах 8-15 и определяется по величине потребного радиального усилия растяжки с учетом мощности применяемого оборудования.

Вместе с тем при растяжке кольцевых заготовок и, особенно, при формовке растяжкой листосварных заготовок потребное радиальное усилие не является постоянным по ходу процесса и обычно плавно возрастает до своей максимальной величины в конце растяжки.

Таким образом, применение при растяжке оправок пирамидальной или конической формы, харак- . теризуюшихся постоянной величиной угла наклона

556868

3 боковой поверхности к оси оправки по всей ее длине, связано с созданием неоправданно большого запаса по усилию на протяжении большей части рабочего хода и не является, особенно при формовке растяжкой, антимальньпа с точки зрения обеспечения минимальной величины рабочего хода onpasки и ее длины.

Например, если секторный штаьш упомянутой конструкции с углом наклона боковой поверхности оправки к ее осм 15 О применяется дпя калибровки кольцевой заготовки (ee диаметр 1000 мм), получен . ной гибкой и сваркой прямолинейного профиля, ы степенью деформации 4%, то потребная величина ра. бочего хода оправки составляет 75 мм.

Однако, если тот же штамп используется дпя формовки листасварной заготовки из нержавеющей стали (ee диаметр 1000 мм) са степенью деформации 30%, то потребная величина рабочего хода оправки составляет 800 мм, т.е. возрастает болеэ, чем в 10 раз. При этом ва столько же раз возрастает длина оправки.

Увеличение длины оправки влечет эа собой увеличение высоты и веса штамтта. Увеличение рабо- чего хода оправки также связано с умничанием продолжительности процесса растяжки и аитжюнием ирокэводптельюстм. Кроме того, применение секторных штампов с большой величиной рабочего хода приводят к снижению точности размеров кольцевых заготовок наале растяжки вследствие снккения жесткости конструкции штампа Увели юние продолжительности процесса прн растяжке кольцевых заготовок в нагретом состоянии также связано со снижением точности размеров заготовок иэ-эа существенного их г эдстуживанмя.

Цель изобретения — уменьшение высоты штампа, повышение производительности процесса и увеличение я@ности размеров заготовок при растяжке их со значительной величиной относительного удпиЦель достигается тем, что образующая оправки выполнена криволинейном и .ачерчена кривой второго порядка.

Применеттие оправки указанной конструкции, характеризующейся переменной по ее длине величиной угла наклона образующей оправки к ее осн, обеспечивает сокращение рабочего хода оправки и ее длины и, как следствие, уменьшение высоты штампа, новышенне производительности процесса и увеличение точности размеров заготовки.

Яа фиг. 1 показан штамп в верттткальном осеsoM разрезе (слева ат оси показано исходное положение, а cnpasa — конечный момент растяжки); аа фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Опорная плита 1 штампа устанавливается и закрепляется на стола пресса. На опорной плите равномерно по .окружности размещены сектора 2.

Профиль и размеры рабочей поверхности.секторов соответствуют профилю и размерам внутренней поверхности кольцевого изделия 3 после растяжки.

Количество секторов выбирается в каждом кон4 кретном случае конструктивно. В данном примере штамп имеет шесть секторов. Дпя обеспечения воэможности радиального относительно оси штампа перемещения секторов 2. на рабочей поверхности опорной плиты 1 выполнены радиальнью пазы, а на секторах 2 — хвостовики; входящие в эти пазы..

Оправка4, установленная по оси штампа, размещается и закрепляется на подвижной траверсе пресса с помощью прижиМной гайки 5.

Оправка выполнена в виде тела вращения Скривалинейной образующем. Таким образом, угол накло- . на боковой поверхности оправки к ее оси является переменным по длине оправки. Величина этого угла составляет у верхней границы контактной зоны

15 оправки 8-15 и непрерывно увеличивается по длине оправки по мере сужения ее поперечного сечения, приближаясь у переднего конца оправки к 90

Такая форма оправки, при учете возрастания потребного радиального усилия нри растяжке от

20 . нуля до максимальной величины в конце процесса, является оптимальной с точки зрения обеспечения мкнимальной величины рабочего хода оправки.

Форма криволинейной образующей ойравки должна обеспечивать в любой момент раздачи, с ад- фЭ най стороны, создание радиального усилия, достаточно

I го дпя деформации кольцевой заготовки,сдругой стороны, наличие запаса па усилию, не превышаю. щего принятого значения, Для точного настроения криволинейной абра30 Зуияцей оправки можно воспользоваться формулой т = о с т—

Рмо а и где 7 — угол наклона криволиненнай образую.

85 щей оправки к ее оси в данной точке (угол oa1arsrra) i

Ф и — потребное радиальное усилие растяжки в момент, соответствующий контакту

-этой точки анравки с секторами;

40 P ноы — номинальное усилие используемого для растяжки оборудования;

К вЂ” принятый коэффициент запаса по уси-. лию.

Располагая зависимостью величин N от радналь45 ногоходасекторовh (creneaa деформации) по ходу растяжки (экспериментальной или расчетной), определяют функцию 7 Ф Ф(Ь), а по ней функцию

I y(h) где I: — ход оправки. Эта последняя функция и описывает форму криволинейной обра50 зующей.

Штамп может быть снабжен нружинамн (на чертежах не показаны) для возврата секторов 2 в исходное положение.

Растяжка с помощью штампа предлагаемой

М конструкции осуществляется следующим образом.

В исходном состоянии оправка 4 находится в верхнем положении, сектора 2 сведены к оси .пттаьпта. Исходная кольцевая заготовка6 оазме-.

N щается на опорной плите 1 вокруг секторов 2.

556868

Под действием усилия пресса оправка 4 перемещается вниз. При этом она вступает в контакт с секторами и раздвигает их; Перемещаясь радиально но опорной плите 1, сектора 2 осуществляют рао тяжку заготовки 6. В результате формовки растяжкой получается профильное кольцевое изделие 3, По окончании растяжки оправка4 перемещается вверх, сектора 2 возвращаются в исходное положение, и иэделие 3 снимается со штампа.

Использование предлагаемого изобретения позволит уменьшить высоту штампов и обеспе ппъ возможность использования их на универсальных гидравлических прессах, а также вызовет повышение производительности и точности процесса при растяжке кольцевых заготовок на большое относительное удлинение.

Внедрение его в промышленность не связано со значительными затратами, так как изготовление справок в виде тел вращения с криволинейной

6 образующей не представляется в настоящее время затруднительным.

Формула изобретения

Штамп для растяжки кольцевых .заготовок, включающий опорную плиту, установленные на ней равномерно по окружности с возможностью радиального перемещения секторы и помещенную по оси штампа, сужающуюся в направлении опорной плиты оправку в виде тела вращения, от бич аюшийся тем, что, с целью уменьшения высоты штампа, повышения производительности процесса н увеличения точностй размеров заготовок при растяжке, образующая оправка выполнена криволинейной и очерчена кривой второго порядка.

Источники инофрмации, цринятые во внимание при экспертизе:

1. Е. Н. Мошнин "1ибка, обтяжка и правка на прессах", Машгиэ,.М., 1959, стр. 305-306, фиг. 209.

556868

А-А

Составитель И. Канитонов

Техред: И, Асталош

Коррек rap .Лавриненко

Редактор Н:Вирко

Заказ 1058/42

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 1080 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий.

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