Закрытй штамп

 

Союз Советских

Социал истицеских

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕ i ЕЛЬСТВУ (11)565768 (6l) Дополнительное к авт. свид-ву— (51) М. Кл.

В 21 У 13/02 (22) Заявлено02.04.76 (21) 2335203/27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.07.773юллетеиь № 27 (45) Дата опубликования описания 24.08.77

Государственный номнтет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621.73.073 (088. 8) А. Н. Леванов, В. И. Семендий и Н. Н. Волосов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова (54) ЗАКРЫТЫЙ ШТАМП

Изобретение"относится к области обра- . ботки металлов давлением и может быть использовано при объемной штамповке из-: делий различной конфигурации.

Для объемной, преимущественно горячей, штамповки на различных кузнечных машинах обычно применяют открытые облойные штампы, основным недостатком которых является большая потеря металла на заусенцы.

Этот недостаток устраним при примене- нии закрытых (безоблойных) штампов,,. Известен закрытый штамп, содержащий

l верхнюю и нижнюю части, а также разме щенную в одной из частей вставку-обойму, ограничивающую рабочую часть штампа и имеющую коническую внутреннюю поверх ность 11).

Основным недостатком закрытого штам па известной конструкции является его низкая стойкость и аа разрушающего дей ствия избытка деформируемого металла (по сравнению с объемом полости штампе), который неизбежно возникает на практике в связи с колебаниями размеров заготов2 ки и износом самого штампа, особенно нри использовании заготовок обычной точности.

По той же причине закрытый штамп требует увеличенного усилия штамповки, что при5 водит к перегрузке кузнечной машины и снижению срока ее службы.

Цель изобретения - повышение стойкости закрытого штампа - достигается

t0 . благодари тому, что предлагаемый з крытый штамп снабжен амортизаторами, упруго поджимающими вставку-обойму к одной из частей штампа с возможностью переметшения относительно нее, а коническая !

5 внутренняя поверхность вставки-обоймы выполнена расширяющейся в противополож ную от амортизаторов сторону, Амортизаторы могут быть размещены

20 в верхней части штампа, при этом вставкаобойма установлена по отношению к этой части с зазором.

Внутренняя поверхность вставки-обой- мы может быть выполнена с равномерным

25 или неравномерным уклоном.

5(>57 8

11ри наличии равномерного уклона era угол определяется из равенства (PÄ Si <-,р Со5,()6 -р =O,ä где d. — угол уклона внутренней поверхности вставки-обоймы;

Ð вЂ” среднее нормальное напряжение в начале периода доштамповки на поверхностях с уклоном;

3ч — площаДь повеРхности с Уклоном; 10 — соотношение между касательными и нормальными напряжениями при давлении Р>

Р— суммарное усилие давления амори

;тиэаторов и вредных сопротивлений движению обоймы.

При наличии неравномерного уклона, например при его отсутствии на части длины обраэуюшей, величина уклона одре деляется иэ равенства 20 (Р„ЗгпА-$„9cosoL) 5„- РР5-T„=p (11) где aL, Р,„, 5,„, ф„,, P имеют

3 указанные выше эйачения;

P - среднее нормальное напряжение в 25 начале периода доштамповки на поверхностях без уклона;

S - плошадь поверхности беэ уклона; ф - соотношение между касательными и нормальными напряжениями при давле- Зо нии Р

Благодаря наличию уклонов вставка-. обойма взаимодействует с частями штам» па и деформируемым металлом так, что обеспечивает за счет действия сил кон- 35 тактного трения закрытие штампа лишь до момента возникновения в нем напряжений, необходимых и достаточных для отчетливом го заполнения фигуры, после чего штамп может раскрываться, обеспечивая выход 40 избытка металла. 3аэор между вставкойо" оймой и той частью штампа, в которой она установлена, выбирают с таким расчетом, чтобы образующийся при доштамповке заусенец не создавал значительных сопротивлений вытеканию иэ штампа избыточного металла, С другой стороны, заусенец не должен быть излишне высоким, чтобы усилие обрезного пресса было достаточным дл= его снятия.

50 ..а фиг. 1 изображен предлагаемый закрытый штамп, разрез, при полном смыкании частей штампа на фиг. 2 и 3 показа но взаимное расположение элементов штампа соответственно в начале и в конце npo. 55 цесса штамповки; на фиг, 4 дана схема силового взаимодействия вставки-обоймы с деформируемым металлом и частями штампа.

Закрытый штамп состоит из нижней части, составленной из корпуса 1, планки

2, вставки 3, и верхней части, составленной из вставки 4, планки 5, корпуса 6;

Вставка-обойма 7 установлена с помошью тяг 8 в верхней части штампа, сопрягается с ней по поверхности А и прижимается к нижней части штампа с помошью амортизаторов 9. например пружинных, по плоскости В. Ъыталкиватели 10, 11 и толкатели

12, 13 предназначены для выталкивания отштампованного изделия из верхней и нижней частей штампа, Толкатели 14 предназначены для смешения вставки-обоймы 7 вниз после штамповки в случаях, когда усилия амортизаторов 9 для этого недостаточно. Между вставкой-обоймой и верхней частью штампа при нижнем ее положении (фиг, 1) устанавливается зазор ф.

Штамп работает следуюшим образом.

При сближении частей штампа (фиг. 2) к моменту касания деформируемой заготовкой 15 боковой поверхности штампа вставка-обойма 7 закрывает его рабочую часть, I

Начальное прилегание вставки <обоймы K нижней части штампа обеспечивается действием амортизаторов 9. Благодаря действию сил трения на поверхности с контакта заготовки с вставкой-обоймой в стадии заполнения полости штампа металлом, (в первой стадии) происходит прижатие вставки-обоймы к нижней части штампа и обеспечивается неподвижность вставкиобоймы до момента полного заполнения полости штампа.

При дальнейшем сближении частей штампа до заданной закрытой высоты штампового пространства (при доштамповке) происходит смешение вставки-обоймы вверх (фиг, 3) под действием вертикальных со» ставляюших давления металла на наклонную часть внутренней поверхности вставки-обоймы. При этом по контуру поковки образует. ся компенсационная полость с наибольшей высотой Il> = 8, подобная эаусенечной канавке открытого штампа.

Торможение вставки-обоймы деформируемым металлом на первой стадии штамповки и ее подъем при доштамповке связаны с тем, что соотношение между касательными и нормальными напряжепиями

Тl Р при пластическом трении уменыиается по мере роста нормальных напря>копий, Благодаря выходу избытка металла в компенсационную полость открытого типа при доштамповке достигается высокая стойкость штампа и снижается усилие итамповки, 565768

Формула изобретения:

1. Закрытый штамп, содержаший верхнюю и нижнюю части, а также размещенную в одной иэ частей вставку-обойму, 5 ограничиваюшую рабочую часть штампа и имеюшую коническую внутреннюю поверхность, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения стойкости штампа, он снабжен амортизаторами, упруго поджимающими вставку-обойму к одной иэ частей штампа с возможностью перемешения относительно нее, а коническая внутренняя поверхность вставки-обоймы выполнена рас-. ширяюшейся в сторону от амортизаторов.

2.Штамппоп. 1, отличаюшийс я тем, что амортизаторы расположены в его верхней части, а вставка-обойма установлена по отношению к этой части с зазором, 20

3. Штамп по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что внутренняя поверхность вставки-обоймы выполнена с равномерным уклоном, определяемым из равенства (9„Si А- P„P„Cos 4-)5у - Р„= О, 25 где цС вЂ” угол .уклона внутренней поверх ности вставки-обоймы;

P„ - среднее нормальное напряжение в начале периода доштлмповки па поверки< стих с уклоном;

5у — плошадь поверхности с уклоном; — соотношение между касательными и нормальными напряжениями при давлении Р

Р— суммарное усилие давления амари тизаторов и вредных сопрдтивлений движению обоймы.

4. Штамп по п. 1, о т л и ч а ю щ и йз я тем, что внутренняя поверхность вставки-обоймы выполнена с неравномерным уклоном, определяемым из равенства („ < Ч „Р„соус ) S„-%PS- P„= 0 где Р -среднее нормальное напряжение в начале периода доштамповки на поверхностях без уклона;

5 — плошадь поверхности без уклона; — соотношение между касательными и нормальными напряжениями при <давлении Р .д., Р„, 5> g> Рп чения, указанные выше.

Источники информации, йринятые вовнимание при экспертизе:

1. Охрименко Я, М. Технология кузнечно- -штамповочного производства, М,, "Машиностроение, 1966, с. 355, рис.204,б.