SU1286323A1 - Способ раздачи трубчатых заготовок и штамп дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, а именно к способам обработки трубчатых заготовок. Изобретение позвол ет повысить производительность труда и расширить технологические возможности процесса путем увеличени  степени раздачи трубчатых заготовок (ТЗ) из труднодеформируемого или малопластичного материала. Пластичность ТЗ повышаетс  применением сложной схемы напр женного состо ни , включающей прикладываемые к боковым поверхност м деформируемого участка ТЗ радиальных и разнонаправленных тангенциальных усилий и усилие подпора в кромку ТЗ. Трубч,ата  заготовка 3 устанавливаетс  на оправку 34. При рабочем ходе упоры 11, скрепленные с гайкой 9, опускаютс  на упоры 15 и винтова  передача гайка 9 - пуансон 1 начинает вращать последний. Одновременно толкатепи 8 перемещают разъемные секции 20, установленные на подпорной втулке 16. Когда разъемные секции 20 сомкнутс  на боковой поверхности ТЗ 3 установленными на г них силовыми элементами 4 в виде вставок из эластичного материала, передача гайка 14 - подпорна  втулка 16 под действием толкателей 8 начинает вращать последнюю, выполненную с резьбой 17 на боковой поверхности . 2 с.п.ф-лы, 4 ил. (D (Л

Description

67 10 П 15

Ю

00 о со

N5

оо

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, а именно к способам обработки трубчатых заготовок, преимущественно из труднодеформируемого или малопластичного материала, и штампам дл  осуществлени  этих способов, и предназначено , в частности, дл  увеличени  диаметра краевой части трубчатых заготовок раздачей на прессе простого действи .

Цель изобретени  - расширение технологических возможностей процесса путем увеличени  степени раздачи заготовок.

На фиг. 1 пок&зан промежуточный момент раздачи и напр женное состо ние выделенных в заготовке элементарных объемов; на фиг. 2 схематично представлен щтамп дл  осуществлени  способа, разрез; (слева от осевой линии изображено взаиморасположение деталей штампа в начальный момент, справа - то же, в момент окончани  процесса раздачи); на фиг. 3-4 - разрез А-А и Б-Б на фиг. 2 соответственно.

Способ осуществл ют следуюп1им образом .

Сплошной конический пуансон 1, снабженный цилиндрической рабочей частью 2, ввод т внутрь трубчатой заготовки 3, установленной по оси штампа.

В процессе раздачи пуансону 1 придают вращение, а к внешней боковой поверхности трубчатой заготовки 3 прикладывают нормальное сжимающее усилие посредством силовых элементов 4. Последним придают вращение в направлении, противоположном направлению вращени  пуансона 1.

При этом на элемент, выделенный в участке очага деформации, действуют нормальные Ой и касательные п напр жени , передаваемые конической рабочей, поверхностью вращающегос  пуансона 1 и вращающимис  в противоположном направлении силовыми элементами 4, а также раст гивающие Оф и сжимающие а,, напр жени , действующие соответственно в окружном и меридиальном направлени х.

Усилие Р, действующее на деформируемую кромку заготовки 3 со стороны силовых элементов 4, увеличивает сжимающие меридиональные напр жени  а. и осуществл ет подпор раздаваемого участка заготовки 3.

При этом вращение пуансона 1 и силовых элементов 4 в противоположные стороны предотвращает потерю устойчивости трубчатой заготовки 3 в виде скручивани .

На элемент, выделенный в цилиндрическом участке заготовки 3, смежном .с раздаваемой ее частью, действуют нормальные Ол и касательные tli напр жени , передаваемые цилиндрической рабочей частью 2 вращающегос  пуансона 1 и силовыми элементами 4, а также сжимающие напр жени  а.

Сложное напр женное состо ние трубчатой заготовки, возникающие при раздаче

0

5

0

5

0

5

0

5

предлагаемым способом, повышает пластичность заготовки 3, способствует частичному завариванию внутренних дефектов, имеющихс  в ней, а также понижает осевые усили  деформировани , предотвраща  складкообразование на ее свободной цилиндрической части. В итоге увеличиваетс  степень раздачи и, как следствие, повыщаетс  производительность труда.

По окончании процесса деформировани  пуансон 1 и силовые элементы 4 отвод тс  в исходное положение, освобожда  готовое изделие.

Штамп дл  осуществлени  способа содержит пуансон 1, снабженный рабочей цилиндрической частью 2, диаметр которой выполн етс  равным номинальному внутреннему диаметру заготовки 3 (по прессовой или глухой посадке). Пуансон 1 установлен на подвижной плите 5 с возможностью вращени  вокруг своей оси посредством упорного подщипника 6 и соединительной разрезной втулки 7. Подвижна  плита 5 устанавливаетс  на ползуне пресса простого действи  (не показан) и снабжена также толкател ми 8.

Механизм вращени  пуансона 1, на боковой поверхности которого выполнена винтова  несамотормоз ша с  резьба, представл ет собой гайку 9, установленную на подвижной плите 5 с возможностью перемещени  в осевом направлении и подпружиненную к последней пружинами 10. Гайка 9 снабжена жестко св занными с ней упорами 11, возможность вращени  ее устран етс  толкател ми 8, контактирующими с последней боковыми поверхност ми, а осевое перемещение гайки 9 ограничиваетс  винтами 2.

На неподвижной плите 13 размещена жестко св занна  с ней гайка 14 с укрепленными на ней упорами 15. С гайкой 14 взаимодействует подпорна  втулка 16 с выполненной на ней несамотормоз п.1.ейс  винтовой резьбой 7. Подпорна  втулка 16 имеет возможность вращени  вокруг своей оси и перемещени  в осевом направлении. В направл ющих пазах 18, выполненных в подпорной втулке 16, установлены подпружиненные к ней в радиальном направлении пружинами 19 разъемные секции 20 с клиновыми скосами 21. Привод движени  разъ&м- ных секций 20 представл ет собой выполненные в кольцевой державке 22 клинь  23, взаимодействующие с клиновыми скосами 21.

Кольцева  державка 22 подпружинена к подпорной втулке 16 пружинами 24. Осевое перемещение кольцевой державки 22 ограничено буртом 25. На кольцевой державке 22 установлено посредством упорного подщипника 26 и радиального подшипника 27 передающее кольцо 28.

Подпорна  втулка 16 скреплена посредством винтов 29 с опорным кольцом 30 и подпружинена к последнему пружинами 31.

Опорное кольцо 30 установлено с возможностью вращени  вокруг своей оси на подп тнике 32, жестко св занном с неподвижной плитой 13. На последней закреплена также оправка 33, на -которую устанавливаетс  трубчата  заготовка 3. В разъемных секци х 20 установлены выполненные в виде вставок из эластичного материала (например, полиуретана) силовые элементы 4. Готовое изделие обозначено позицией 34.

10 взаимодействие выполненной на ее боко1зой поверхности резьбы 17 с гайкой 14 приводит к вращению подпорной втулки 16 вокруг своей оси, скорость которого определ етс  углом подъема резьбы 17.

При вращении подпорной втулки 16 си ловые элементы 4 вращаютс  вместе с последней и обеспечивают действие касательных напр жений на внещнюю боковую поверхность деформируемого участка трубчатой заготовки 3. Вращение пуансона 1 обеспеШтамп работает следующим образом. Трубчата  заготовка 3 устанавливаетс  на оправке 33. При этом подвижна  плита 5 находитс  в крайнем верхнем положении , гайка 9 - в крайнем нижнем относительно пуансона 1 положении, фиксируемом винтами 12.

Под действием пружин 31 подпорна  втулка 16 находитс  в крайнем верхнем положении , фиксируемом винтами 29, а также 20 чивает действие касательных напр жений нижним торцом упоров 15.на внутреннюю боковую поверхность заготовки 3 на участке ее контакта с рабочей цилиндрической частью 2 и конической частью пуансона 1. Разнонаправленность вращени  пуансона 1 и подпорной втулки 25 16 определ ет устойчивость заготовки 3 в процессе раздачи и предотвращает потерю устойчивости последней в виде скручивани . Кроме того, деформирование в процессе раздачи силовых элементов 4 определ ет действие на раздаваемую кромку усили  подпора.

Касательные и сжимающие нормальные усили , действующие на боковые поверхности трубчатой заготовки 3 при разнонаправленном вращении пуансона 1 и подпорной втулки 16, значительно повышают пластичность материала заготовки 3, способствуют частичной нейтрализации дефектов, имеющихс  на кромке последней, и повышают степень раздачи.

По окончании процесса раздачи движеопредел емой углом подъема его резьбы. 40 ни  подвижной плиты 5 вверх гайка 9 под Вращающийс  пуансон 1 входит внутрь труб-действием пружин 10 (поскольку резьба 8

Кольцева  державка 22 под действием пружин 24 также находитс  в верхнем положении , определ емом буртами 25, а под действием пружин 19 разъемные секции 20 разведены.

Пресс включаетс  на рабочий ход, и под действием ползуна пресса (не показан) подвижна  плита 5 перемещаетс  вниз.

После соприкосновени  толкателей 8 с передающим кольцом 28 последнее опускаетс , вынужда  опускатьс  при этом и кольцевую державку 22. Клинь  23 при этом воздействуют на клиновые скосы 21 разъемных секций 20, перемеща  последние по направл ющим пазам 18 в радиальном направлении к оси щтампа.

В то же врем  упоры 11, скрепленные с гайкой 9, опускаютс  на упоры 15. Гайка 9 начинает перемещатьс  относительно пуансона 1 вверх, обуславлива  вращение последнего вокруг своей оси со скоростью.

30

35

чатой заготовки 3 рабочей цилиндрической частью 2, диаметр которой выбран из расчета беззазорного ее перемещени  вдоль внутренней боковой поверхности заготовки 3.

выполнена несамотормоз щейс ) опускаетс  в крайнее нижнее относительно пуансона 1 положение, подпорна  втулка 16 под действием пружин 31 поднимаетс 

Когда рабоча  коническа  поверхность вплоть до упирани  верхней поверхностью в нижние торцы упоров 15.

По окончании воздействи  толкателей 8 на передающее кольцо 28 кольцева  державка 22 под действием пружин 24 поднипуансона 1 коснетс  верхней кромки трубчатой заготовки 3, перемещение разъемных секций 20 заканчиваетс , силовые элементы 4 замыкаютс  на внещней боковой

поверхности трубчатой заготовки 3 и кони- сп маетс , а разъемные секции 20 расход тс  ческой поверхности пуансона 1 с усилием,от центра штампа в исходное положение,

определ емым ходом разъемных секций 20позвол   сн ть готовое изделие 34 и свободи поперечными размерами силовых элемен-но устанавливать на оправке 33 очередную

тов 4. При этом кольцева  державка 22 опускаетс  своей нижней частью на верхние торцы разъемных секций 20, а последние 55 процессе раздачи (приложение к боковым вместе с подпорной втулкой 16 начинаютповерхност м деформируемого участка трубчатой заготовки нормальных сжимающих и разнонаправленных касательных уси,тий.

трубчатую заготовку 3.

Выполнение взаимосв занных действий в

перемещатьс  вниз под действием толкателей 8.

Усили  пружин 24 и 31 должны быть подобраны таким образом, чтобы до полного смыкани  силовых элементов 4 на поверхности пуансона 1 и заготовки 3 и создани  подпирающего усили  подпорна  втулка 16 находилась в крайнем верхнем положении, что легко сделать, поскольку угол взаимодействи  клиновых пар 21-23 может быть выбран достаточно малым.

При опускании подпорной втулки 16

взаимодействие выполненной на ее боко1зой поверхности резьбы 17 с гайкой 14 приводит к вращению подпорной втулки 16 вокруг своей оси, скорость которого определ етс  углом подъема резьбы 17.

При вращении подпорной втулки 16 силовые элементы 4 вращаютс  вместе с последней и обеспечивают действие касательных напр жений на внещнюю боковую поверхность деформируемого участка трубчатой заготовки 3. Вращение пуансона 1 обеспечивает действие касательных напр жений на внутреннюю боковую поверхность за25

30

35

ни  подвижной плиты 5 вверх гайка 9 под действием пружин 10 (поскольку резьба 8

выполнена несамотормоз щейс ) опускаетс  в крайнее нижнее относительно пуансона 1 положение, подпорна  втулка 16 под действием пружин 31 поднимаетс 

вплоть до упирани  верхней поверхностью в нижние торцы упоров 15.

но устанавливать на оправке 33 очередную

процессе раздачи (приложение к боковым поверхност м деформируемого участка трубтрубчатую заготовку 3.

Выполнение взаимосв занных действий в

а к раздаваемой кромке - усили  подпора) позвол ет вследствие создани  сложной схемы напр женного состо ни  резко повысить пластичность материала заготовки (что существенно дл  заготовок из труднодеформируемого или малопластичного материала ) .

Применение предложенного способа и штампа дл  его осуществлени  обеспечивает увеличение степени раздачи (заготовок

2. Штамп дл  раздачи трубчатых заготовок , содержащий подвижную плиту с размещенными на ней пуансоном и толкател ми и неподвижную плиту с установленной на ней с возможностью осевого перемещени  подпорной втулкой, отличающийс  тем, что он снабжен механизмами вращени  пуансона и подпорной втулки, а также размещенными на подпорной втулке с возможностью радиального перемещени  и несущих силоиз труднодеформируемого или малопластич- 10 вые элементы в виде вставок из эластичного ного материала, что расгнир ет технологи-материала разъемными секци ми с наружческие возможности процесса .раздачи. При. этом уменьшаетс  число единиц оборудоными клиновыми скосами, соединенными с приводом их перемещени , выполненным в виде подпружиненной относительно подпорной втулки и взаимодействующей через передающее кольцо с толкател ми кольцевой державки и установленных в ней с возможностью взаимодействи  с клиновыми скосами секций клиньев, при этом пуансон и под- норна  втулка выполнены с резьбой на их

вани  и оснастки, улучшаетс  качество готового издели .

Claims (1)

1. Способ раздачи трубчатых заготовок, преимущественно из труднодеформируемого или малопластичного материала, при кото2 . Штамп дл  раздачи трубчатых заготовок , содержащий подвижную плиту с размещенными на ней пуансоном и толкател ми и неподвижную плиту с установленной на ней с возможностью осевого перемещени  подпорной втулкой, отличающийс  тем, что он снабжен механизмами вращени  пуансона и подпорной втулки, а также размещенными на подпорной втулке с возможностью радиального перемещени  и несущих сило вые элементы в виде вставок из эластичного материала разъемными секци ми с наруж

ными клиновыми скосами, соединенными с приводом их перемещени , выполненным в виде подпружиненной относительно подпорной втулки и взаимодействующей через передающее кольцо с толкател ми кольцевой державки и установленных в ней с возможностью взаимодействи  с клиновыми скосами секций клиньев, при этом пуансон и под- норна  втулка выполнены с резьбой на их

ррм на концевую часть заготовки воздеи- 20 наружной повверхности и установлены с возствуют радиальным усилием, а на боковую поверхность оставшейс  ее части - усилием подпора, отличающийс  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей путем увеличени  степени раздачи, к внут

можностью вращени  вокруг своих осей, а механизмы вращени  пуансона и подпорной втулки выполнены в виде винтовых передач с разнонаправленной резьбой, включающих две гайки, одна из которых, взаиморенней и наружной поверхност м заготовки25 действующа  с пуансоном, установлена с воз- дополнительно нрикладывают направлен-можностью осевого перемещени  на подвижные в противоположные стороны танген-ной плите, а друга , взаимодействующа  циальные усили , а к торцовой поверхно-с подпорной втулкой, жестко св зана с нести концевой части - нормальные усили .подвижной плитой.

фуг.;

можностью вращени  вокруг своих осей, а механизмы вращени  пуансона и подпорной втулки выполнены в виде винтовых передач с разнонаправленной резьбой, включающих две гайки, одна из которых, взаимо действующа  с пуансоном, установлена с воз- можностью осевого перемещени  на подвижной плите, а друга , взаимодействующа  с подпорной втулкой, жестко св зана с неподвижной плитой.

Составитель И. Капитонов

Редактор М. КелемешТехред И. ВересКорректор М. Демчик

Заказ 7660/11Тираж 731Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушска  иаб., д. 4;5 Производствелио-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Фиг. 2

фиг.