SU644585A1 - Штамп дл холодного обратного выдавливани - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области обработки металлов давлением, в частности к штампам дл  холодного обратного выдавливани .

Известен штамп дл  холодного обратного выдавливани , содержащий верхний пуансон , матрицу с цилиндрической полостью и нижний пуансон с кольцевой проточкой по формообразующей поверхности, контур которой в сечении образован пр мой, исход щей из центра формообразующей поверхности под углом а (от 8 до 12°), переход щей в кривую с радиусом R, выход щую на поверхность на краю нижнего пуансона 1.

К существенным недостаткам известного штампа относ тс  низка  стойкость инструмента и невысокое качество получаемого издели .

Целью изобретени   вл етс  увеличение стойкости инструмента за счет оптимизации конфигурации деформирующего инструмента и повышение качества полученных изделий за счет ликвидации зон затрудненной деформации, образующихс  обычно в углах гравюры штампа, и уменьшени  остаточных напр жений в деформируемом металле.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что кольцева  проточка выполнена по дуге окружности с хордой, равной радиусу нижнего пуансона, и с радиусом кривизны, определ емым соотношением

р d.

5 --Х:-

4;.

где d - диаметр полости матрицы; ц -коэффициент пластического

трени  на контакте.

Кольцева  проточка в виде дуги окружности может быть выполнена как в нижнем , так и в верхнем пуансоне.

Известно, что деформаци  в металле происходит по траектори м максймальнйх 5 сдвигающих напр жений, называемых лини ми скольжени . Если изготовить в пуансоне кольцевую проточку, в разрезе моделирующую очертани  очага деформации, то усилие, затрачиваемое на деформироваQ ние, будет минимальным. При этом не образуетс  зоны затрудненной деформации в углах гравюры штампа.

Поскольку выполнение кольцевой проточки по форме линий скольжени  предг ставл ет известные трудности, целесообразно очерчивать очаг деформации более . простыми контурами.

Анализиру  поле линий скольжени  в

деформируемом материале при минималь0 ном и максимальном трении, а также при

его промежуточных значени х, можно придти к выводу, что очаг деформации можно описать дугами окружностей.

На фиг. 1 схематически изображен штамп, общий вид; на фиг. 2 - поле линий скольжени  в деформируемом металле при минимальном трении на кбнтакте; на фиг. 3 - то же, при максимальном трении.

Штамп дл  холодного обратного выдавливани  металлов содержит верхний пуансон 1, матрицу 2 с цилиндрической полостью и нижний пуансон 3 с кольцевой проточкой 4, который служит и выталкивателем . .

Штамп работает следующим образом.

Верхний пуансон 1 внедр етс  в заготовку 5. Деформируемый металл сначала заполн ет кольцевую проточку 4, а затем выдавливаетс  в кольцевой зазор между верхним пуансоном 1 и матрицей 2. Благодар  форме кольцевой проточки, моделирующей очаг деформации, течение металла происходит с минимальными затратами на преодоление внешних и внутренних сил трени  и, кроме того, без образовани  зон затрудненной деформации, показанных штриховкой.

Дл  процесса обратного выдавливани  при условии минимального трени  на контакте (|д.) иоле линий скольжений в деформируемом металле (см. фиг. 2) имеет вид взаимно перпендикул рных линий, направленных под углом 45° к контактирующим поверхност м. Поле однородно и не выходит за пределы деформируемого металла . Наиболее рациональна  форма инструмента (верхнего 1 и нижнего 3 пуансонов ) в этом случае - плоска .

При максимальном трении на контакте (ji 1) поле линий скольжени  примет вид, показанный на фиг. 3. Очаг деформации ограничен криволинейными лини ми скольжени  (выделенными на фиг. 3 жирными лини ми), сход щимис  в точке раздела, расположенной на осп штампа, и выходит за пределы деформируемого металла , захватыва  области верхнего 1 и нижнего 3 пуансонов. Если изготовить на верхнем и нижнем пуансонах кольцевые проточки, в разрезе моделирующие очаг деформации , то течение металла будет происходить при самых благопри тных услови х. Дл  промежуточных значений коэффициеита пластического трени  .i- 1 форма очага деформации будет мен тьс ,

Приближа сь к форме (см. фиг. 2) при IX.-0.

Анализ полей линий скольжени  дл  различных значений )л. позволил аппроксимировать очаги деформации дугами окружностей с различными радиусами кривизны, причем радиус кривизны определ етс  из соотношени 

R 4f .

где d - диаметр полости штампа,

Аг - коэффициент пластического трени .

В процессах холодного выдавливани    обычно находитс  в пределах 0,4-0,8 в зависимости от состо ни  контактных поверхностей и примен емой смазки.

Использование предлагаемого штампа позволит повысить стойкость его конструктивных элементов в 1,5-10 раз и повысить качество получаемых изделий.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Штамп дл  холодного обратного выдавливани , содержащий верхний пуансон, матрицу с цилиндрической полостью и нижний пуансон с кольцевой проточкой на формообразующей поверхности, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  стойкости инструмента и повышени  качества полученных изделий, кольцева  проточка выполнена по дуге окружности с хордой, равной радиусу нижнего пуансона, и с радиусом кривизны, определ емым из соотношени 

   п d

   где d - диаметр полости матрицы; р,т -коэффициент пластического трени  на контакте. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. S. Schadlich «Neuer Effekt beim Kaltfliebpressen von Stehe, Der Maschinenbau, 1964, № 9, p. 375-380.