SU1183272A1 - Способ закрытой объемной штамповки и устройство для его осуществления - Google Patents

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к способам и устройствам для объемной штамповки в закрытых штампах. 5

Цель изобретения - повышение качества получаемых изделий и стойкости инструмента путем снижения усилия деформирования.

На фиг.1 показано устройство, 'θ

реализующее способ в начальный момент (слева от оси) и в конце штамповки (справа от оси), общий вид, разрез; на фиг.2 - в конце первой стадии; на фиг.З - в конце второй стадии про- ,5 цесса.

Устройство состоит из верхней 1 и нижней 2 основных плит с установленными на них пуансонами 3 и 4, верхней 5 и нижней 6 промежуточных 20 плит с установленными в них полуматрицами 7 и 8 и дополнительной промежуточной плиты 9, подвижно расположенной между промежуточными плитами 5 и 6 и связанной с верхней промежу- 25 точной плитой 5 винтами 10.

Нижняя промежуточная плита 6 связана с основной плитой 2 через пружины 11 винтами 12. На плитах 5 и 6 расположены упругие элементы 13, состоящие из пружины сжатия и вкладышей, которые взаимодействуют с дополнительной промежуточной плитой 9, установленной относительно плиты 5 с зазором д . Полуматрицы 7 и 8 имеют сквозные ^5 отверстия под пуансонами 3 и 4, а обойма 14 имеет сквозное отверстие под полуматрицами 7 и 8. Величина зазора д не превышает величину захода каждой полуматрицы в обойму 9 и устанавливается в зависимости от величины

2

незаполнения углов закрытой полости штампа металлом во второй стадии процесса, т.е. выдавливанием.

Пуансон 3 взаимодействует с выталкивателем 15 пресса.

Способ закрытой объемной штамповки и работа штампа осуществляются следующим образом.

В исходном верхнем положении полуматрицы 7 и 8 раскрыты (положение слева, фиг.1), и исходная заготовка устанавливается в нижнюю полуматрицу 8 на торец пуансона 4.

При включении пресса на рабочий ход ползуна начинает двигаться вниз вместе с верхними плитами 1,5 и 9. Пуансон 3 производит осадку части исходной заготовки, которая выступает из полуматриц 7 и 8 не более, чем на 2,5 ее диаметра (в начальный момент осадки 1 ^2,58), до образования закрытой полости штампа, и соприкосновения верхних частей штампа с нижними. В момент окончания свободной осадки выступающей части исходной заготовки обойма 14 охватывает полуматрицу 8 и через дополнительную промежуточную плиту 9 воздействует на упругие элементы 13, установленные на плите 6.

В случае равномерного заполнения полости штампов металлом между плитами 6 и 9 устанавливается зазор (2 (фиг.2), что соответствует окончанию первой стадии штамповки. В случае неравномерного заполнения полости металлом этот зазор может быть больше или меньше величины а .

При дальнейшем движении ползуна пресса вниз верхние плиты 1 и 5 через дополнительную промежуточную плиту 9 и упругие элементы 13 воздейст3

4

118з;

вуют на нижнюю промежуточную плиту 6 и опускают ее до соприкосновения с нижней основной плитой 2, при этом пуансон 4 производит выдавливание металла из полуматрицы 8 в закрытую 5

полость штампа (фиг.З). Такая последовательность движения плит штампа осуществляется вследствие того,что усилие сжатия упругих элементов 13 выше усилия сжатия упругих элемен- 10 тов 11.

В момент соприкосновения плит 2 и 6 заканчивается вторая стадия штамповки, т.е. выдавливание металла в закрытую полость штампа. 15

Выбор зазоров между дополнительной промежуточной плитой 9 и промежуточными плитами 5 и 6 с полуматрицами 7 и 8 производится перемещением полуматриц относительно допол- 20 нительной промежуточной плиты, что соответствует третьей стадии штамповки, т.е. двусторонней осадке венцовой части изделия в закрытой полости штампа (положение справа,фиг.1). 25

После окончания штамповки верхние части штампа перемещаются вверх, при этом штампованное изделие с обоймой 14 и полуматрицей 7 также перемещается вверх до соприкоснове-- 30 ния пуансона 3 с выталкивателем 15.

Пуансон 3 останавливается и производит выталкивание изделия из полуматрицы 7 и обоймы 14. Штампованное изделие удаляется из полости . штампа и цикл повторяется.

Пример. Производят штамповку заготовок шестерен с цапфами из стали 20ХЗМВФ-Ш в штампе с разъемными матрицами. Шестерни имеют две оди-₄₀ наковые цапфы диаметром 27 мм и длиной 26 мм, а также венцовую часть диаметром 55 мм и высотой 17 мм. Для

штамповки используют исходную заготовку 26* 1 30 . Штамповку осуществляют на прессе. Перед штамповкой исходную цилиндрическую заготовку нагревают в электрической печи до 1100 С в течение 30-40 мин.

Нагретую заготовку устанавливают в нижнюю полуматрицу таким образом, чтобы высота свободного конца заготовки, выступающего из полуматрицы не превышала 2,5 ее диаметров, т.е. равнялась 65 мм. Производят свободную осадку верхним пуансоном при неподвижной относительно второго пуансона нижней полуматрице, при этом происходит образование закрытой полости штампа его подвижными частями.

Затем нижним пуансоном при движении нижней полуматрицы вниз производят выдавливание металла в закрытую полость штампа. При этом объем металла, набранный в закрытой полости штампа, соответствует объему венцовой части изделия, а не заполнение углов закрытой полости соответствует радиусу 4-5 мм в вершинах венцовой части изделия.

Усилие штамповки на второй стадии соответствует 150-160 тс.

Б конце хода пресса деформирование осуществляется полуматрицами с двух сторон. При этом ход полуматриц относительно обоймы составляет 1,5-2 мм не более, а усилие штамповки не превышает 160 тс.

Отштампованная заготовка шестерни удаляется из обоймы выталкивателем.

Предлагаемое изобретение по сравнению с известным позволяет повысить качество получаемых изделий путем полного оформления их наружного профиля, а также повысить стойкость штампа за счет снижения усилия деформирования .

1183272

Фиг.З

ВНЙИПИ

Claims (2)

1. Способ закрытой объемной штамповки, заключающийся в нагреве прутковой заготовки, размещении ее в инструменте и последующем деформировании, о тличающийся тем, что, с целью повышения качества получаемых изделий и стойкости инструмента путем снижения усилия деформирования, процесс деформирования осуществляют за один рабочий ход в три стадии: первоначально свободной осадкой деформируют часть заготовки высотой, не превышающей 2,5-3 ее диаметров, затем прилагают усилие деформирования к противоположной части заготовки, перемещая металл в направлении, противоположном усилию осадки, после чего производят деформирование заготовки с обеих сторон путем осадки.

Фиг. 1

ЗЦ „„1183272

8

1183272

2. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее подвижную и неподвижную основные плиты с установленными на них верхним и нижним пуансонами, верхнюю и нижнюю промежуточные плиты с размещенными на них полуматрицами, а также упругие элементы зажима полуматриц, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительной промежуточной плитой с обоймой, имеющей сквозное отверстие под полуматрицы, установленные подвижно относительно обоймы, и упругими элементами, смонтированными на прмежуточных плитах с возможностью взаимодействия с дополнительной промежуточной плитой.

1