RO110915B1 - Procedeu, matriță și ștanță pentru realizarea pieselor inelare, profilate - Google Patents

Abstract

Invenția se referă la un procedeu, la o matriță și la o ștanță pentru realizarea, prin matrițare închisă la cald, a pieselor inelare, profilate, de tipul flanșelor cu gât, cu soclu sau plate. Procedeul constă în deformarea, la cald, într-o matriță închisă a unui semifabricat debitat astfel, încât să se asigure un surplus de metal de minimum 25% față de cantitatea piesei finite și maximum 30%, surplus carem în afara pierderilor nerecuperabile, este introdus în talerul flanșei, în bavura interioară și în gâtul acesteia, urmând, în continuare, ca prin perforare-îndreptare și calibrare să se eliminebavura interioară și să se redistribuie surplusul de material, în suprafața de etanșare a talerului și în gâtu flanșei. Matrița închisă, pentru aplicarea procedeului conform invenției, este prevăzută cu o pastilă superioară (2), profilată, blocată într-o semimatriță superioară (1), prin intermediul a două pene (3) cilindrice - introduse tangențial și din sensuri opuse - și cu o pastilă inferioară (5), profilată, montată liber într-o semimatriță inferioară (4) care, împreună, formează o cavitate (a) în care central sunt dispuse niște proeminențe tronconice, ale căror baze au același diametru, care, în cazul proeminenței din pastila superioară (1), profilată, formează între generatoarea acesteia și axa de simetrie un unghi de aproximativ 8’, iar în cazul proeminenței din pastila inferioară (4) profilată un unghi de aproximativ 20° și care au planul de separație la intersecțiageneratoareloracestora.Ștanțapentruaplicarea procedeului conform invenției este prevăzută cu un poanson de perforare (18) îndreptare, înfiletat într-un distanțier (16) cu uninel (14) și cu un poanson de calibrare (21) având un canal circular care permite redistribuirea surplusului de metal din talerul flanșei, elemente care, la poziția închis, formează o cavitate corespunzătoare formei finale a flanșei.

Description

Invenția se referă la un procedeu, o matriță și o ștanță pentru realizarea, prin matrițare închisă la cald, a pieselor inelare profilate de tipul flanșelor cu gât, cu soclu sau plate.

Sunt cunoscute procedee de matrițare deschisă, la cald. a unor piese inelare de tipul flanșelor, care constă în introducerea unui semifabricat încălzit într-o cavitate profilată practicată în interiorul unei matrițe corespunzătoare unei flanșe al cărei taler este înclinat, după care semifabricatul matrițat este amplasat pe o ștanță combinată, care realizează îndreptarea talerului flanșei în momentul în care începe perforarea, continuând cu debavurarea exterioară și interioară și cu calibrarea piesei supuse prelucrării.

Aceste procedee prezintă dezavantajul unui consum ridicat de metal, cu circa 40% față de greutatea piesei finite,o precizie redusă de prelucrare și un volum mare de prelucrări prin așchiere.

Sunt cunoscute, de asemenea, matrițe deschise pentru realizarea procedeelor de mai sus, constituite din două părți, care prin asamblare, formează o cavitate de forma unei flanșe cu taler înclinat cu un unghi cuprins între 5 și 7° și cu un canal exterior de acumulare a surplusului de material, care constituie bavura exterioară.

Aceste matrițe prezintă dezavantajul că necesită un consum ridicat de oțeluri speciale pentru execuție,au o durabilitate redusă, iar precizia prelucrării este deficitară.

Tot pentru realizarea procedeelor de mai sus, sunt cunoscute ștanțe combinate, constituite în principal din niște plăci active: superioară și inferioară, profilate, care la coborârea subansamblului superior cuprind între ele flanșa matrițată și prin apropiere realizează forma finală a piesei.

Aceste ștanțe prezintă dezavantajul că sunt complicate constitutiv, au o fiabilitate redusă, impun un consum de manoperă de execuție ridicat și o întreținere greoaie.

Problema pe care o rezolvă invenția consta în realizarea unor flanșe cu o precizie dimensională ridicată în condițiile unei matrițări închise. în care surplusul de metal se include în piesa matrițată, iar adaosurile de prelucrare prin așchiere se reduc la minimum necesar.

Procedeul, conform invenției, elimină dezavantajele menționate și rezolvă problema enunțată, prin aceea că, constă în deformarea la cald, într-o matriță închisă, a unui semifabricat debitat astfel încât să se asigure un surplus de minimum 25% față de cantitatea piesei finite și maximum 30%, surplus care, în afara pierderilor nerecuperabile este introdus în talerul flanșei în bavura interioară și în gâtul acesteia, urmând în continuare ca prin niște operații de perforare-îndreptare și calibrare să se elimine bavura interioară și să se redistribuie surplusul de material în suprafața de etanșare a talerului și în gâtul flanșei la o cursă fixă a berbecului presei.

Matrița închisă pentru aplicarea procedeului conform invenției, prevăzută cu o pastilă superioară profilată, blocată într-o semimatriță superioară prin intermediul a două pene cilindrice introduse tangențial și din sensuri opuse și cu o pastilă inferioară profilată montată liber într-o semimatriță inferioară, care împreună formează o cavitate, înlătură dezavantajele matrițelor cunoscute, prin aceea că are dispuse în centrul cavității niște proeminențe tronconice ale căror baze au același diametru,care, în cazul proeminenței din pastila superioară profilată, formează între generatoarea acesteia și axa de simetrie un unghi de aproximativ 8°, iar în cazul proeminenței din pastila inferioară profilată, un unghi de aproximativ 20° și care au planul de separație la intersecția generatoarelor acestora.

Ștanța pentru aplicarea procedeului conform invenției, prevăzută cu un poanson de perforare-îndreptare înfiletat într-un distanțier, cu un inel și cu un poanson de calibrare având un canal circular. înlătură dezavantajele stanțelor cunoscute, prin aceea că dimensiunile poansonului de perforare îndreptare, ale inelului și ale poansonului de calibrare, sunt în așa fel corelate încât să asigure redistribuirea surplusului de metal din talerul flanșei, și în poziția închisă să formeze o cavitate corespunzătoare formei finale a flanșei.

Invenția prezintă următoarele avantaje :

- permite reducerea consumului de metal;

- asigură obținerea unor piese matrițate. cu o precizie dimensională ridicată;

- permite reducerea consumului de oțeluri aliate necesare realizării părților active folosite la matrițare;

- permite creșterea durabilității pastilelor.

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției în legătură și cu fig. 1...5, care reprezintă ;

- fig.1, secțiune în plan vertical printr-o flanșă rotundă cu gât, după operația de matrițare;

- fig.2 secțiune în plan vertical printr-o flanșă rotundă cu gât, după operațiile de perforare, îndreptare și calibrare;

- fig.3, secțiune parțială în plan vertical prin matrița de realizare a unei flanșe cu gât;

- fig.4, vedere de sus a matriței din fig. 4;

- fig.5, secțiune parțială în poziția închis și vedere parțială în poziția deschis a ștanței de perforare-îndreptare și calibrare.

Procedeul, conform invenției, care în acest exemplu de realizare se referă la o flanșă rotundă cu gât, constituită în principal dintr-un taler prevăzut cu o suprafață de etanșare pe una din fețe, iar pe cealaltă cu un gât de formă tronconică, constă în deformarea la cald a unui semifabricat, de preferință cu secțiune circulară, încălzit la temperatura optimă de matrițare și introdus într-o matriță închisă, având un locaș de matrițare al flanșei astfel conceput încât talerul acesteia să fie înclinat cu un unghi cuprins între 5 și 7° față de poziția plană finală a talerului, în vederea extracției ușoare a flanșei din matriță.

Pentru matrițare, semifabricatul folosit trebuie astfel debitat încât să se asigure un surplus de metal de minimum 25% față de cantitatea piesei finite, reprezentând pierderile prin oxizi, bavură interioară și adaosurile de matrițare adaosuri de matrițare distribuite pe suprafața de etanșare, în găurile de prindere, precum și în grosimea gâtului și de maximim 30%, care, în acest ultim caz, are în vedere și abaterile inerente care apar la debitarea semifabricatului și care de asemenea vor fi incluse în adaosurile de matrițare amintite mai sus.

Adaosurile de matrițare sunt redistribuite ulterior, prin niște operații de îndreptare-calibrare, pe o ștanță pe care se realizează și perforarea flanșei. în suprafața de etanșare pentru surplusul existent în taler și în gât pentru surplusul existent în această zonă, menținându-se la cota nominală grosimea talerului flanșei.

La operația de matrițare flanșa se va situa în poziția cu gâtul în sus, iar pentru operațiile de perforare-îndreptare și calibrare cu gâtul în jos.

După operațiile de perforareîndreptare și calibrare, flanșei i se prelucrează prin așchiere suprafața de etanșare, șanfrenul gâtului pentru sudură și găurile de prindere.

Matrița închisă pentru realizarea procedeului este alcătuită dintr-o semimatriță superioară 1, în care se introduce o pastilă superioară profilată 2. fixată în semimatrița 1 cu două pene cilindrice 3 introduse tangențial din direcții opuse și dintr-o semimatriță inferioară 4, în care se introduce liber o pastilă inferioară profilată 5, prevăzută cu un umăr de ghidare - cu înălțime mai mică decât cea superioară -, care pătrunde în pastila superioară profilată 2, formând prin asamblare o cavitate a corespunzătoare unei flanșe rotundă cu gât, având talerul înclinat față de axa de simetrie.

Cavitatea a este astfel profilată încât suprafața cilindrică laterală a talerului flanșei să formeze cu axa verticală un unghi a cuprins între 5 și 7°, iar cele două suprafețe circulare ale talerului să formeze cu planul de separație același unghi a.

înclinația umărului de ghidare al pastilei inferioare profilate 5 este egală cu înclinația talerului flanșei.

Pentru a executa amprentarea flanșei în vederea găuririi, în pastila superioară profilată 2, central, este dispusă o proeminență conică, nepoziționată, cu vârful către în jos, a cărei generatoare exterioară formează cu axa de simetrie un unghi β de aproximativ 8°, iar în pastila inferioară profilată 5,tot central, este dispusă o altă proeminentă tronconică, de asemenea nepoziționată, cu vârful în sus, a cărei generatoare formează cu axa de simetrie un unghi γ de aproximativ 20°.

Diametrul bazelor acestor două proeminențe este egal, iar planul de separație între ele dispus la intersecția generatoarelor acestora. Această construcție a celor două pastile permite atât o desprindere mai ușoară a semifabricatului matrițat, cât și evitarea supraîncălzirilor excesive a vârfurilor proeminenței din pastila inferioară profilată 5, deoarece în timpul matrițării semifabricatului încălzit rămâne pe această pastilă.

Utilizarea pastilelor are ca rezultat importante economii de blocuri de matrițe, iar execuția gravurii în cea mai mare parte în pastila superioară 2 permite micșorarea înălțimii pastilei inferioare profilate 5.

Folosirea a două pene cilindrice 3 pentru fixarea pastilei superioare profilate 2 introduse tangențial din direcții opuse asigură o mai bună rigiditate, print-un contact mai bun între pastilă și semimatriță.

Montarea liberă a pastilei inferioare profilate 5 în semimatrița inferioară 4 permite atât o autocentrare a celor două pastile, cât și o durabilitate mai ridicată a acestora. Contactul între pastila inferioară profilată 5 și semimatrița inferioară 4 se asigură prin greutatea proprie a pastilei.

Matrițarea flanșei cu gâtul în sus permite un control vizual al umplerii cavității a de matrițare, evitându-se astfel și imprimările de tunder pe suprafețele care nu se prelucrează.

Ștanța combinată pentru realizarea procedeului cuprinde o placă de bază 6, peste care este asamblat un suport 7 pentru o placă activă inferioară profilată 8, pe care se sprijină flanșa în timpul operațiilor de perforare-îndreptare, calibrare și este fixată de suport cu niște bride 9 și niște șuruburi *10, funcție de mărimea plăcii active inferioare profilate 8.

La partea superioară ștanța combinată este prevăzută cu o placă 11, de care se fixează, prin intermediul unor buloane 12, o placă portinel 13 în care se introduce un inel 14 cu rol în stabilirea finală a diametrului talerului flanșei.

Tot pe placa 11 se fixează cu o flanșă 15 un distanțier 16, prin intermediul unor șuruburi 17, în care se înfiletează un poanson de perforareîndreptare 18.

Pe butoanele 12 culisează între flanșa 15 și placa portinel 13 o placă extractoare 19, pe care este fixat prin intermediul unor șuruburi 20 un poanson de calibrare 21 al cărui canalcorespunzător suprafeței de etanșare este adâncit pentru a prelua surplusul de metal din taler, atunci când poansonul de calibrare 21 apasă circular pe suprafața care nu se prelucrează, la cursa fixă a presei.

Legătura între părțile superioare și cele inferioare ale ștanței combinate se realizează prin intermediul unor tije de extracție 22, amplasate în niște coloane de ghidare 23 fixate pe suportul 7 și al unor tije 24, utilizate pentru poziționarea și acționarea unei plăci de așezare 25.

Părțile active ale ștanței combinate interschimbabile : placa activă inferioară profilată 8, inelul 14, poansonul de perforare îndreptare 18 și poansonul de calibrare 21. formează în poziția închis a ștanței combinate o cavitate b de calibrare a flanșei.

După matrițare, flanșa se dispune pe placa de așezare 25 cu gâtul în jos, după care este împinsă în locașul plăcii inferioare profilate 8.

La acționarea presei, prin coborârea subansamblului superior, poansonul de calibrare 21 vine în contact cu piesa, iar poansonul de perforareîndreptare 18 execută îndepărtarea bavurii interioare, odată cu îndreptarea talerului flanșei.

în același timp cu poansonul de perforareîndreptare 18 coboară și inelul 14 al cărui diametru interior corespunde diametrului exterior al talerului, realizându-se astfel cavitatea de calibrare b. închiderea completă a ștanței combinate se finalizează cu operația de calibrare propriu-zisă, poansonul de calibrare 21 apăsând circular pe suprafața talerului care nu se prelucrează, surplusul de metal din taler fiind împins în canalul suprafeței de etanșare - adâncit - și în gâtul flanșei.

La cursa inversă a subansamblului inferior, flanșa rămâne blocată pe poansonul de perforare-îndreptare 18, extracția acesteia făcându-se cu ajutorul poansonului de calibrare 21 fixat de placa extractoare 19 și al tijelor de extracție 22 amplasate în coloanele de ghidare 23 fixate de suportul 7. De asemenea, placa de așezare 25 este readusă în poziția de așteptare de către tijele 24.

Acest exemplu de realizare nu este limitativ, elementele prezentei invenții putând fi utilizate și la execuția altor tipuri de flanșe, cum ar fi cele cu soclu, plate sau oarbe, precum și la alte piese cu configurație asemănătoare acestora.

Claims (3)

1. Revendicări

   1. Procedeu pentru realizarea, prin deformare plastică la cald, a unor piese inelare profilate de tipul flanșelor, caracterizat prin aceea că, în scopul reducerii consumului de metal, constă în deformarea la cald, într-o matriță închisă, a unui semifabricat, debitat astfel încât să se asigure un surplus de metal de minimum 25% față de cantitatea piesei finite și maximum 30% surplus, care, în afara pierderilor nerecuperabile, este distribuit în talerul flanșei în bavura interioară și în gâtul acesteia, urmând în continuare ca prin niște operații de perforare-îndreptare și calibrare să se elimine bavura interioară și să se redistribuie surplusul de material în suprafața de etanșare a talerului și în gâtul flanșei.
2. 2. Matriță închisă pentru aplicarea procedeului conform revendicării 1, prevăzută cu o pastilă superioară profilată (2). blocată într-o semimatriță superioară (1) prin intermediul a două pene cilindrice (3), introduse tangențial și din sensuri opuse, și cu o pastilă profilată inferioară (5), montată liber într-o semimatriță inferioară (4), care, împreună, formează o cavitate (a), caracterizată prin aceea că, în cavitatea (a], central, sunt dispuse niște proeminențe tronconice ale căror baze au același diametru, care, în cazul proeminenței din pastila superioară profilată (2], formează între generatoarea acesteia și axa de simetrie un unghi (P)de aproximativ 8°, iar în cazul proeminenței din pastila inferioară profilată (5), un unghi (γ) de aproximativ 20° și care au planul de separație la intersecția generatoarelor acestora.
3. 3. Ștanță pentru aplicarea procedeului conform revendicării 1, prevăzută cu un poanson de perforare-îndreptare (18), înfiletat într-un distanțier (16) cu un inel (14) și cu un poanson de calibrare (21),având un canal circular, caracterizată prin aceea că, dimensiunile poansonului de perforareîndreptare, ale inelului și ale poansonului de calibrare, sunt în așa fel corelate încât să asigure redistribuirea surplusului de metal din talerul flanșei și în poziția închisă să formeze o cavitate (b,) corespunzătoare formei finale a flanșei.