Штамп с разъемной матрицей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>944719 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.01.80 (21) 2877121/25-27 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—

Опубликовано 230782, Бюллетень № 2 у (з 3м.кп.

В 21 J 13/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (3) УДК б21.777. .07(Q88.8) Дата опубликования описания 23.07.82 (72) Авторы изобретения

И.Л.Акаро, В.И.йерфилов, В.П.Козлечко

Н.Н. Волосов и И.В. Семе

Московский автомеханический институ и Камский автомобильный завод (71) Заявители (54) ШТАМП С РАЗЪЕМНОЙ МАТРИЦЕЙ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности

c к кузнечно-штамповому производству, и может быть- использовано при объемной горячей штамповке изделий различной конфигурации.

Известен закрытый штамп для малоотходной штамповки, содержащий верхнюю и нижнюю опорные плиты, пуансон, верхнюю и нижнюю полуматрицы и механизм смыкания полуматриц в виде упругих кольцевых элементов, расположенных между нижними плитой и полуматрицей (1 .

Недостатками укаэанного штампа являются значительные габариты упругих элементов и сложность их расположения в штампе, большие потребные усилия деформирования, так как усилие распора полуматриц полностью воспринимается рабочим органом машины, воэможность раскрытия полуматриц при усилиях распора, превышающих усилие предусмотренных упругих элементов, что приводит к недоштамповке изделия. Если в процессе формоизменения металла допустимо размыкание полуматриц, то требуемую величину их раскрытия осуществить невозможно.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является штамп с разъемной матрицей, содержащий нижнюю с опорной и верхнюю плиты, пуансон, нижнюю и верхнюю полуматрицы, механизм смыкания полуматриц в виде ползушек (21.

Недостаткамй известного штампа являются большие потребные усилия деформнрования, так как усилие распора полуматриц полностью воспринимается рабочим органом машины, большие потребные усилия для скрепления полуматриц, что приводит к быстрому истиранию рабочих поверхностей клиньев и ползушек, возможному заклиниванию ползушек в направляющих и значительным трудностям при разъеме полуматриц, значительные металлоемкость и габариты штампа, вследствие размещения в штампе прочного клинового механизма смыкания полуматриц.

Целью изобретения являются уменьшение усилия деформирования, повышение надежности запнрания полуматриц, упрощение конструкции и уменьшение металлоемкости штампа.

Укаэанная цель достигается тем, что в штампе с разъемной матрицей, 944719

50 содержащем нижнюю с опорой и верхнюю плиты, пуансон, нижнюю и верхнюю полуматрицы, механизм смыкания полуматриц в виде полэушек, ползушки механизма смыкания полуматриц расположены под опорной плоскостью нижней полуматрицы, выполнены с пазами на торце, обращенном к опоре нижней плиты, и снабжены упругими кольцевыми элементами, размещен-ными в этих пазах, а деформирую- 1О щая верхняя полуматрица выполнена с кольцевой концентричной глухой полостью в ее рабочей части, с высотой, по меньшей мере, ранной высоте ползушек. 15

На фиг.1 изображен описываемый штамп в момент смыкания полуматриц, разрез; на фиг.2 — разрез А-A на фиг.1; на фиг.3 — то же, н промежуточной стадии формоизменения ме- Zg талла; на фиг.4 - то же, в конечный момент формоизменения металла.

Штамп с разъемной матрицей состоит иэ нижней плиты 1, составного пуансона 2, опорного элемента 3, 25 упругих кольцевых элементов 4-6, ползушек 7 нижней полуматрицы 8, .верхней полуматрицы 9 и верхней плиты 10.

Пуансон 2 и опорный элемент 3 закреплены к нижней плите 1, Вдоль образующей пуансона 2 установлены с воэможностью перемещения относительно продольной оси пуансона кольцевые упругие элементы 4-6, предназначенные для смыкания полуматриц 8 и 9, их запирания и фиксации ползушек 7 в исходном положении относительно опорйой плоскости нижней полуматрицы 8. B ползушках 7 выполнены пазы, в которых размещены кольцевые упругие элементы 5 и б. Верхняя полуматрица

9 крепится к верхней плите 10. Упругие кольцевые элементы 4-6 в исходном состоянии предварительно сжаты. 45

При сомкнутых полуматрицах 8 и 9 концентричная проточка, выполненная в контейнерной части верхней полуматрицы 9, располагается напротин ползушек 7, причем выполнено смещение канцентричной проточки вниз относительно ползушек на величину, равную разности их высот. (Штамп работает следующим образом.

Заготовку 11 устанавливают в приемную полость нижней полуматрицы 8. При движении верхней части штампа вниз происходит смыкание полуматриц

8 и 9, что представлено на фиг.1 и 2.

Дальнейшее перемещение вниз полуматриц 8 и 9 и полэушек 7 происходит совместно с одновременным интенсивным сжатием упругих кольцевых элементов 5 и б, так как их жесткость нйже, чем упругих кольцевых элемен- 65 тов 4. При этом ползушки 7 перемещаются в радиальном направлении s результате взаимодействия внутрен-. ней конической поверхности ползушек с конической поверхностью на пуансоне 2 и входят в концентричную проточку в контейнерной части верхней полуматрицы 9. При выходе боковой внутренней поверхности ползушек 7 на цилиндрическую часть пуансона 2 упругие элементы 6 будут полностью сжаты, а упругий элемент 5 будет размещен в пазах ползушек.

Дальнейшее движение полуматриц 8 и 9 приводит к полному сжатию упругого элемента 5 и увеличению его наружного диаметра. Упругий элемент 5 действует на боковую поверхность пазон ползушек 7 и производит их дополнительное радиальное смещение. Такое положение ползушек 7, упругих элементов 5 и 6 относительно полуматриц 8 и 9 соответствует их запиранию, Одновременно происходит истечение металла во фланцевую часть ручья и н результате действия металла на горизонтальные участки ручья полуматрицы 8 и 9 размыкаются до момента соприкосновения конической поверхности концентричной проточки верхней полуматрицы 9 с наружной конической поверхностью ползушек 7. Дальнейшее истечение металла осуществляют при постоянной высоте ручья.

На фиг.3 представлен штамп на промежуточной стадии формоизменения полуфабриката 12, при этом ползушки 7 введены в концентричную проточку н полуматрице 9, и в пазах ползушек расположены упругие кольцевые элементы 5 и 6 в сжатом состоянии. Полуматрицы 8 и 9 разомкнуты на величину, равную разности высот ползушек 7 и концентричной проточки н верхней полуматрице 9. Усилие распора полуматриц 8 и 9 передается на ползушки 7. Горизонтальная составляющая усилия распора через полэушки 7 воспринимается упругим кольцевым эле- ментом 5, а вертикальная составляющая усилия распора — опорными поверхностями ползушек 7 и нижней полуматрицы 8.

При дальнейшем перемещении верхней плиты штампа вниз ползушки 7 входят и контакт с опорным элементом 3, и последующее формоизменение металла осуществляют за счет движения верхней полуматрицы 9 до смыкания ее с нижней полуматрицей 8 °

При этом металл из фланцевой части полуфабриката перемещается в центральную и перефирийную полости ручья. На фиг.4 представлен штамп в конечной стадии формоиэменения металла, при

944719 этом полуматрицы 8 и 9 сомкнуты, нижняя полуматрица 8 и ползушки 7 опираются на опорный элемент 3, поковка 13 полностью оформлена.

При подъеме рабочего органа машины вверх упругие кольцевые-faze- 5 менты 4-6 разгружаются и занимают исходное положение, при этом упругий кольцевой элемент 5 выводят из пазов 7 посредством упругого кольцевого элемента 6. Под действием конической поверхности концентричной проточки верхней полуматрицы 9 на наружную коническую поверхность ползушек 7 производят их смещение к центру до исходного положения. !5

Упругие кольцевые элементы 4 выбирают из условия обеспечения полного сжатия упругих кольцевых элементов 5 и 6 и исключения поворота ползушек 7 в рабочем положе- 20 нии относительно наружной кромки нижней полуматрицы 8 от усилия распора полуматриц 8 и 9, возникающего со стороны металла в процессе формоизменения. Для этого требует- 25 ся обеспечение равенства моментов, действующих на ползушки 7 от усилия распора полуматриц 8 и 9 и от усилия сжатия упругих кольцевых элементов 4. Так как плечо приложения усилия распора полуматриц 8 и 9 на ползушки 7 относительно наружной кромки нижней полуматрицы 8 меньше плеча приложения усилия, действующего от упругого кольцевого элемента 4 через кольцевые элементы 5 и 6 на ползушки 7, то для обеспечения запирания полуматриц 8 и 9 упругие кольцевые элементы 4 выбирают из уловия создания усилия меньшего, чем усилие распора, на 40 величину, пропорциональную плечам их приложения.

Если раскрытие полуматриц в процессе формоизменения недопустимо, то высоту концентричной проточки на контейнерной части верхней полуматрицы 9 принимают, равной высоте ползушки 7, а опорный элемент 3 не используют..

Использование данного штампа с разъемной матрицей обеспечит уменьшение усилия деформации, так как не- обходимое усилие для запирания полуматриц меньше усилия распора.

Формула изобретения

Штамп с разъемной матрицей, содержащий нижнюю с опорой и .верхнюю плиты, пуансон, нижнюю и верхнюю ! полуматрицы, механизм смыкания полуматриц в виде ползушек, о т л и ч а- ю шийся тем, что, с целью уменьшения усилия деформирования, повышения надежности запирания полуматриц, упрощения конструкции и уменьшения металлоемкости штампа, ползушки механлзма смыкания полуматриц расположены под опорной плоскостью нижней полуматрицы, выполнены с пазами на торце, обращенном к опоре нижней плиты, и снабжены упругими кольцевыми элементами, размещенными в этих пазах, а деформирующая верхняя полуматрица выполнена с кольцевой концентричной глухой полостью в ее рабочей части с высотой, по.меньшей мере, равной высоте ползушек.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 583860, кл. В 21 т 13/02, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

М 530727, кл. В 21 J 13/02, 1975 (прототип).

944719 фиг 4

Составитель В. Волков

Редактор Р.Цицика Техред 4. Бабинец Корректор Е. Рошко

Эаказ 5209/11 ièðàæ 702 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4