SU1031627A1 - Штамп дл штамповки полых деталей - Google Patents

Description

00

а

IsD 1 Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано при штамповке по лых деталей с фланцем.. Известен штамп дл  штамповки полых деталей с фланцем, содержащий разъемную матрицу, центральный пуансон с сопр  енными между собой деформирующим и опорным учас ками и внешний прижимной пуансои 1 . Недостатком известного штампа  вл етс  невозможность применени  его дл  формовки поверхностей по периметру симметричных деталей например шайб, или стаканов., так ка поверхности формующего и опорного участков расположены только с одной стороны пуансона. Кроме того, при таком расположении формующей и опорной поверхностей на ансоНе невозможно качественное деформирование материала в полости матрицы, имеющей большие размеры в плоскости, перпендикул рной направлению движени  пуансона, так; как поверхность формующего участка обеспечивает перемещение материала деформируемой заготовки в основном по направлению движени  пуансона , что приведет к резкому воз растанию усилий при перемещении штампуемого материала в направлении , перпендикул рном движению пуансона. Цель изобретени  - повышение качества и технологических возможностей процесса. Поставленна  цель достигаетс  т что в штампе дл  штамповки оолых деталей с фланцем, содержащем разъ ную матрицу, центральный пуансон с сопр женными между собой деформи рующим и опорным участками и внешн прижимной пуансон, на центральном пуансоне в зоне сопр жени  деформи . рующего и опорного участков выполнена кольцева  проТочка с двум  ко ническими расположенными под углом 90-180°одна к другой поверхност м одна из которых расположена на деформирующем участке и выполнена длинной 0,25-2,5 толщины стенкишт пуемой детали, а друга  - на опорн участке. На фиг. 1 показана конструкци  штам па в начале штамповки; на фиг.2 штамповка при крайнем нижнем положе НИИ пуансона; на фиг.3 - то же, в к 7 на фиг. отштампон ечный момент; ванна  деталь.. Штамп состоит из корпуса матрицы 1 (фиг.1), в который вставлена разъемна  матрица, состо ща  из частей 2 и 3. Части 2 и 3 -разъемной матрицы прижимаютс  корпусом пуансона i, а по месту их сопр жени  находитс  полость 5 дл  формообразовани  фланца детали из деформируемой заготовки 6. Последн   деформируетс  пуансоном 7, причем гравюра последнего состоит из формующего участка bOQ b , где Ьс иЬ С верхн   часть формующего участка, и опорного участка оЬ. Образуюи4Ие верхней части формующего участка Ьс и ) пересекаютс  под углом cL и наход тс  на линии симметрии пуансона 7. Поверхность 8  вл етс  формообразующей поверхностью матрицы, причем образующа  последней наклонена к линии симметрии штампа под углом . Свободна  штампуема  стенка 9 Заготовки 6 упираетс  в опорном участок Ot), кольцева  проточка , образованна  по периметру пуансона 7 опорным участком оЬ и верхней частью формообразующего участка Ьс , имеет ширину Н и очерчена двум  расположенными под углом jb 90 - 180 одна к другой коническими поверхност ми. Стенки детали, деформируемые из заготовки б, имеют толщину 5- Каналы пуансона 10 и И соедин ют поверхностипуансоНаЪс и заштампованной средой . Направление движени  пуансона показано стрелкой. Пуансон 7 находитс  (фиг.2) в крайнем нижнем положении, причем углубление , образованное- опорным участком ; Ctt) верхним формообразующим участком Ъс, заполнено материалом заготовки 12. Пуансон 7(фиг.З), двига сь вверх из полости матрицы верхней частью формообразующего участкаЬс , заполн ет материалом заготовки 12 полость 5, образу  фланец 13, а. избыток материала 14 образует проолжение отштампованной детали или аусенца. Направление движени  пуанона 7 показано стрелкой. Формообразование детали и ее ланца осуществл етс  следующим бразом, В рабочую полость матрицы, состощую из разъемных частей 2 и 3, омещают заготовку 6. Затем корусом пуансона прижимаютс  части .

2 и 3 разъемной матрицы, и пуансон 7, деформиру  заготовку 6, формует стенки толщиной S детали, которые упираютс  своим верхним окончани ем 9 в опорный участок оЬ пуансона . При дальнейшем продвижении пуансона 7 вниз углубление, образованное опорным участком аЬ и верхней частью формоббразующего участка Ьс , заполн етс  материалом 12 заготовки, посл чего пуансон 7 начинает перемещатьс  вверх направление указано стрелкой) Так как разъемные части 2 и 3 матрицы имеют коническую поверхность 8 с углом Т , то де1{юрмируема  заготовка б остаетс  относительно последней без перемещени , а материал 12 заготовки перемещаетс  в полость 5 по направлению, перпендикул рному оси симметрии пуансона, и образует у заготовки 6 верхней частью формообразующего участкаЬс фланец 13.

При дальнейшем перемещении пуансона 7 вверх за полость 5 избыток материала 1 верхней частью формующего участка выдавливаетс  в зазор между пуансоном 7 и корпусом пуансона . После выхода :пуансона 7 из контакта с отштампованной деталью корпус пуансона поднимаетс  в ис-. ходное положение, а разъемные части 2 и 3 матрицы извлекаютс  совместно с отштампованной деталью. Затем отштампованна  деталь извлекаетс  из разъемных частей 2 и 3 матрицы после чего при необходимости с ее, Фланца 13 удал етс  избыток материала t.

Перемещение материала 12 заготовки в полость 5 осуществл етс  за счет расположени  участка Ьс под углом к оси симметрии пуансона. В этом случае при перемещении пуансона 7 вверх, кроме усили , создаваемого пуансоном по направлению своего перемещени  на материал 12 заготовки 6, по вл етс  со стороны формообразующего участка Ьс усилие, действующее перпендикул рно направлению .движени  пуансона (в данном случае оси симметрии пуансона 7). Следовательно , верхн   часть формующего участка по отношению к материалу заготовки 6  вл етс  клиновой поверхностью , котора  формообразует фланец 13 штампуемой детали в полость 5, и усилие, необходимое дл  формообразовани  фланца 13, обеспечивают

углом of, при вершине конуса, образованного пересечением образующей поверхности :верхнйй части формообразующего участка tc с осью симметрии пуйнсона. При этом угол oi. не может быть более 30 , так как в этом случае oL 90° ведет к увеличению , а следовательно, к увеличению силы, необходимой дл  перемещени 

материала 12 в полость 5, что, в свою очередь, увеличивает усилие штамповки.

Величина Н проточки должна быть равна 0,25-2,5 толщины стенки штампуемой детали Н (0,25-2,5jJ . Так как при Н 0.25 J материала 12 в проточке достаточно только на формообразование фланцев с такой малой площадью в. радиальном сечении

относительно оси симметрии детали, котора  не дает преимуществ пр усили м штамповки в предлагаемой конструкции штампа по отношению к известным. В то же врем  только

при Н ,5 обеспечиваетс  деформирование стенок заготовки 6 штампуемой детали без потери устойчивости в проточке, образованной опорным участком оЬ и верхней частью формующего участка Ьс ,а следовательно , предупреждаетс  по вление во фланце штампуемой детали по вление таких дефектов как раслоение, несплошности и др. В процессе деформировани  заготовки 6 пуансоном 7 свобод-: нал штампуема  стенка 9 детали отжимаетс  силами трени  от поверхности 8, так как со стороны пуансона 7 по месту проточки, образованного поверхност ми at) и bc такие силы отсутствуют . В результате стенка Э детали отклон етс  в сторону оси симметрии пуансона от стенки матрицы 8. Величину этого отклонени , определ ют расчетом или на основании

ОПЫТНЫХ данных.

Например, производ т штамповку опытной детали до полного формировани  верхнего окончани  стенки 9

последней, затем поднимают корпус гПуансона 4 и пуансон 7 совместно с .част ми 2 и 3 разъемной матрицы. Матрицы снимают с детали и замер ют отклонение верхнего окончани  стенки 9 штампуемой детали в проточ;.-у пуансона. Дл  удалени  штампуемой детали с .пуансона все действи  с детал ми штампа производ т в обратном пор дке, затем окончательно штампуют опытную детал Дл  Ъбеспечени  максимальной устойчивости стенки 9 поверхность опо ного у.часткаО должна быть располо на к нему под углом 90f , что обеспе чивает деформирование свободной штампуемой стенки 9 детали без продольного изгиба. Такое расположение опорного участка dlb гарантирует силовое противодействие со стороны последнего строго вдоль стенки 9 без по влени  боковых усилий, которые могут привести ее к изгибу. Объем проточки, образованной опорным-участком оЬ и верхней част формующего участка Ъс должен быть равен или больше объема полости 5. Это необходимо дл  того, чтобы объе ма материала 12 заготовки 6 хватало на образование фланца 13 в полости 5 и, как следствие, предотвращени  брака по причине недоштампоеки фла ца 13 или же излишней последующей механической обработки последнего по контуру. Таким образом, уменьшение, усили  штамповки обеспечиваетс  в штампе предлагаемой конструкции направлен ным перемещением металла в плоскости , перпендикул рной оси симметрии пуансона, формующим участком пррточки последнего за счет угла наклона этого участка к оси симметрии пу аусона. А камес.тёо детали обеспечиваетс  за счет угла наклона в 90 опорного участка углублени  пуансона по отношению 76 к деформируемой стенке детали при перемещении пуансона в полость матрицы , а также шириной проточки на пуанг соне, котора  нё дблжйа, превышать две с половиной толщины стенки штампу емой детали. Изготовление полых деталей с фланцами в предлагаемом штампе позвол ет резко снизить усили  штамповки за счет изменени  направлени  течени  на пуансоне. Кроме того, за счет описанных размеров этой проточки и расположени  формообразующих поверхностей на последнем повышаетс  качество фланцев и стенок штампуемой детали. Этот эффект усиливаетс  также за счет неоднократного деформировани  материала стенок штампуемой детали. Сначала материал стенки деформируетс  при заполнении проточки на пуансоне и второй раз при формообразовании фланца детали. Это особенно выгодно при штамповке таких деталей в режиме сверхпластичности, -так как неоднократное деформирование материалаг заготовки приводит к измельчению ее зерна, а следовательно, в итоге к повышению прочности штам .пуемой детали. В качестве п)имера приводитс  расчет со сравнением усилий, необходимых дл  штамповки стакана с толщиной стенок 10 мм, диаметром фланца 140 мм, диаметром цилиндрической части 100 мм, высотой стакана 100 мм и толщиной фланца 10 мм. Заготовка из алюминиевого сплава, удельное усилие штамповки с учетом сил трени  - 15 кгс/мм.

/

и

Claims (1)

1. ШТАМП ДЛЯ ШТАМПОВКИ ПОЛЫХ ДЕТАЛЕЙ, преимущественно с фланцем, содержит разъемную матрицу, центральный пуансон с сопряженными между собой деформирующим и опорным участками и внешний прижимной пуансон, отв и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества и расширения технологических возможностей, на центральном пуансоне в зоне сопряжения деформирующего и опорного участков выполнена кольцевая проточка с двумя коническими расположенными под углом Э0°180°одна к другой поверхностями, одна из которых расположена на деформирующем участке; и выполнена длиной 0,25-2,5 толщины стенки штампуемой детали, а другая - на опорном участке.

   1 1031627 2