RU37330U1 - Штамп для выдавливания полых деталей - Google Patents

Description

Штамп для выдавливания полых деталей.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и, в частности - обратному вьщавливанию полых деталей типа тел вращения, а также может быть использовано: для изготовления , трубок или стаканов и деталей Н-образного сечения.

Известен штамп для вьщавливания полых деталей, содержащий пуансон, матрицу, подпружиненную обойму, размещенную в матрице с возможностью независимого вращения, выталкиватель, в котором п ансон связан с матрицей винтовой парой в виде ходового винта, жестко соединенного с пуансоном, и гайки, жестко соединенной с матрицей, выталкиватель снабжен впадинами на рабочей поверхности и жестко связан с матрицей (патент РФ№ 2082532, B21J13/02, 1997 г. - прототип.).

Недостатком данного штампа является сложность в изготовлении двухчетырехходового винта, т.е. винтовой пары винт-гайка, что снижает его технологические возможности.

При выдавливании полых деталей в указанном штампе сохраняется некоторая неравномерность деформации, так как на центральной площадке выталкивателя отсутствует перемещение деформируемого металла в радиальном направлении, что ведет к повышенным энергозатратам используемого оборудования. Кроме того, этот штамп имеет невысокую жесткость в передаче винт-гайка, так как он может заклинить при больших давлениях на пуансон.

Эти недостатки устраняется предлагаемым решением.

Решаемая задача - совершенствование конструкции штампа.

Технический резу.льтат - у.яучшение качества полученных изде.1шй, повышение стойкости пуансона за счет снижения его напряженного

. j-o pstytTes

МКл.7В21ЛЗ/02

состояния, повышение надежности работы штампа и расширение его технологических возможностей.

Этот технический результат достигается тем, что в штампе для выдавливания полых деталей, содержащем пуансон, матрицу, обойму, установленную с возможностью независимого вращения относительно матрицы и выталкиватель, пуансон связан с матрицей при помощи винтовой канавки на направляющей втулке под углом 10-50° посредством вращающего ролика, а на рабочем торце пуансона, в его центре, выполнен выступ с отходящими от него к периферии впадинами, кроме того, через выступ диаметрально по рабочем торцу пуансона, выполнена дополнительная впадина. Технический результат достигается также тем, что высота выступа составляет 0,1-0,2, а его диаметр 0,3-0,5 диаметра пуансона, выполнено семь впадин с углом при вершине 45-60°, который у дополнительной впадины 5090, а глубина всех впадин 0,05-0,2 диаметра пуансона; в продолжении винтовой канавки на направляющей втулке выполнен паз, равный диаметру вращающего ролика, направленными в сторону выталкивателя.

На фиг. 1 приведен штамп для вьщавливания полых деталей;

НА фиг. 2,3 ролик, вращающийся по винтовой линии и вертикальному пазу.

На фиг, 4,5 пуансон и торцевая поверхность с выполненным выступом и впадинами.

Штамп состоит из основания 1, опирающейся на упорный подшипник 2 матрицы 3 с возможностью независимого вращения относительно ее оси, выталкивателя 4 с гладкой торцевой поверхностью, вращающейся обоймы 6, расположенной на упорном подшипнике 5, которая не препятствует вращению заготовки 7 в матрице 3. Пуансон 8 жестко связан с пуансоносодержателем 9 и перемещается по винтовой канавке на

направляющей втулже и вертикальному пазу 10 с помощью ролика 11. Перемещению обоймы б вверх препятствует упорный кронштейн 12. Угол винтовой линии составляет 10-50. При угле наклона менее 10 и

угле винтовой линии более 50 пуансон при вращении будет клинить /стопориться/.

В другом случае при угле наклона более 50° значительно возрастает трение в винтовой канавке, вследствие этого может возникнуть стопорение пуансона.

На торцевой поверхности пуансона 8 выполнены впадины 13 с зтлом при вершине 45-60° и глубиной 0,05-0,2 диаметра п ансона, до выступа в центральной площадке. На рабочем торце пуансона 8 выполнена дополнительная впадина 14, проходящая по диаметру пуансона с тлом при верщине 50-90 и глубиной 0,05-0,2 диаметра пуансона. В центральной площадке торцевой поверхности пуансона вьшолнен выступ 15 с выпуклостью по высоте ho(0,,2) диаметра пуансона и составляет 0,3-0,5 диаметра пуансона. Наличие впадин, а также одной впадины, проходящей по диаметру пуансона, способствует разрущению придонного упрочненного слоя металла. Установлено, что при выборе угла пересечения поверхностей впадин менее 45°, происходит, согласно теории пластической деформации, изгиб гребешков заготовки или при высоких касательных напряжениях их срезание. В случае угла более 60, согласно теории пластической деформации, происходит как бы проглаживание инструментом поверхности обрабатываемой заготовки. В случае уменьшения глубины впадин менее 0,05 диаметра вращающего инструмента увеличиваетсяусилие, а при увеличении

глубины более 0,2 диаметра пуансона возрастает момент кручения, где увеличивается энергоемкость. Нри увеличении числат(олее 7 и уменьшении

до двух усилие также увеличивается.

Установлено, что оптимальным вариантом является наличие 7 впадин для диаметра пуансона до 30 мм, также более 8 для диаметра свыше 50 мм.

Штамп работает следующим образом. Перед подачей заготовки в матрицу штампа на торец пуансона 8 и выталкивателя 4 наносят технологическую смазку. При вьщавливании усилие деформирования

3.

подается на пуансоносодержатель 9, при этом пуансон 8 перемещается вниз с

определенной скоростью деформирования Уд, одновременно матрица 3 и выталкиватель 4 жестко связанный с ней посредством винтовой канавки и паза 10 с помощью вращающего ролика И вращаются с угловой скоростью со.

После окончания процесса выдавливания пуансон 8 перемещается вверх, где этот пуансон вытаскивается и вставляется гладкий пуансон. Далее происходит калибровка гладким пуансоном по вертикальному пазу. Гладкий пуансон после окончания калибровки перемещается вверх, при этом выталкиватель 4 удаляет готовую деталь из штампа.

4.

Claims (3)

1. Штамп для выдавливания полых деталей, содержащий пуансон, матрицу, обойму, установленную с возможностью независимого вращения относительно матрицы, и выталкиватель, отличающийся тем, что пуансон связан с матрицей при помощи винтовой канавки на направляющей втулке под углом 10-50° посредством вращающего ролика, а на рабочем торце пуансона, в его центре, выполнен выступ с отходящими от него к периферии впадинами, кроме того, через выступ диаметрально по рабочему торцу пуансона выполнена дополнительная впадина.

2. Штамп по п.1, отличающийся тем, что высота выступа составляет 0,1-0,2, а его диаметр 0,3-0,5 диаметра пуансона, выполнено семь впадин с углом при вершине 45-60^o, который у дополнительной впадины равен 50-90°, а глубина всех впадин 0,05-0,2 диаметра пуансона.

3. Штамп по п.1, отличающийся тем, что в продолжении винтовой канавки на направляющей втулке выполнен паз, равный диаметру вращающего ролика, направленный в сторону выталкивателя.