SU871980A1 - Штамп дл пр мого выдавливани - Google Patents

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении изделий из труднодеформируекых и малопластич- $ ных материалов.

Известен штамп для прямого выдавливания , содержащий подвижную опору, смонтированный на ней пуансонодержатель и пуансон с утолщенным хвостовиком, образующие между собой кольцевую полость для рабочей жидкости, неподвижную опору и размещенную внутри него подвижную в осевом направлении матрицу, а также контактирующий с ней · по торцу контейнер с выполненной в·. 15 нем полостью под заготовку, причем указанные полости сообщены между собо’й посредством выполненных в матрице каналов [1J.

Недостатками данного штампа явля- 20 ются низкая стойкость матриц и низкое качество изделий, в особенности, при выдавливаний труднодеформируеьих материалов, поскольку при перемещении матрицы под действием осево- 25 го усилия, передаваемого пуансоном через заготовку, смазка из полости под матрицей вытесняется еще до начала пластической деформации, т.е.

к моменту начала выдавливания давле- 30 ние смазки в полости недостаточно для попадания в контактную зону очага деформации, что ведет к резкому повышению деформирующего усилия и появлению дефектов в выдавливаемом металле.

Цель изобретения - повышение стойкости матриц, качества изделий и расширения сортг(Мента их материалов.

Поставленная цель достигается тем, что штамп для прямого выдавливания, * содержащий подвижную опору, смонтированный на ней пуансонодержатель и пуансон с утолщенным хвостовиком, образующие между собой кольцевую полость для рабочей жидкости неподвижную обойму и размещенный внутри нее подвижный в осевом направлении матричный узел, а также контактирующий с последним по торцу контейнер с выполненной в нем полостью под заготовку, причем указанные полости сообщены между собой посредством выполненных в матричном узле каналов, снабжен размещенным между подвижной опорой и торцом хвостовика пуансона упругим элементом, а также жестко связанной с пуансонодержателем охватывающей пуансон нажимной втулкой, установленной по отношению к торцу контейнера с зазором, величина которого составляетъ

Р 4 / о л . 6D²51H ⁺ при этом контейнер установлен с возможностью совместного с матричным узлом осевого перемещения, а величина усилия упругого элемента определяется зависимостью

Ρгде D ^D4 οί· +4 ·ψ£,

ΙΌ

- диаметр заготовки;

- диаметр круга, равновеликого поперечному сечению выдавленного изделия;

- угол наклона, примыкающего .к контейнеру участка рабочей поверхности матрицы;

- удельное усилие прямого выдавливания;

- коэффициент, учитывающий величину зазоров в системе привода штампа;

- коэффициент, учитывающий скорость подвижной опоры.

чертеже изображен штамп, разНа рез.

Штамп состоит из верхней и нижней частей. Верхняя часть содержит пуан- сон 1 с утолщенным хвостовиком, размещенным в пуансонодержателе 2, который смонтирован на подвижной опоре, а также нажимную втулку 3. Между торцом хвостовика пуансона и подвижной опорой размещены: упругий элемент пружина 4 и пята 5, установленная с зазором 6 по отношению к пуансону 1. Нижняя часть штампа состоит из подвижного блока, содержащего жестко связанные контейнер 7 с полостью под заготовку, матрийу 8, матрицедержателъ 9 и плиту 10, а также неподвижного блока, содержащего неподвижную обойму 11 и пружины 12. Матрицедержатель 9 и обойма 11 образуют между собой полость 13 для рабочей жидкости, которая по каналам 14 и 15 имеет возможность поступать в полость контейнера 7. Полость 13 соединена с емкостью для рабочей жидкости (на чертеже не показано) через регулировочный клапан 16. Между нажимной втулкой 3 в исходном (перед выдавливанием) положении и контейнером 7 имеется зазор.

Ш^гамп работает следующим образом, ^готовку 17 помещают в контейнер 7 с определенным радиальным зазором ‘и устанавливают торцом на матрицу 8. При рабочем ходе ползуна пуансон 1 воздействует на заготовку 17, которая под действием пружин 4 запирает очко матрицы 8. Дальнейшее перемещение ползуна пресса приводит к контакту втулки 3 с плитой 10, сжатию пружин 12 и перемещению подвижного блока по ходу выдавливания. При этом рабочая жидкость из уменьшаемой в объеме полости 13 по каналам 14 и 15 поступает в кольцевой зазор между ; заготовкой 17. и контейнером 7. По мере уменьшения объема полости 13 возрастает давление рабочей жидкости и по достижению величины, большей усилия пружин 4, перемещает пуансон 1 в направлении, обратном выдавливанию, на оставшуюся часть зазора 6 до контакта пуансона с пятой 5. В этот момент между заготовкой 17 и пуансоном 1 образуется слой рабочей жидкости, толщину которого можно регулировать высотой пяты 5. Дальнейшее движение подвижного блока при рабочем ходе ползуна вызывает увеличение давления рабочей жидкости в полости контейнера 7 до величины, необходимой для истечения материала заготовки 17 через очко матрицы 8. Избыточное давление снимается с помощью регулировочного клапана 16.

В процессе истечения материала заготовки при использовании в качестве рабочей жидкости вязких антифрикционных смесей, например консистентной смеси порошкообразного графита с маслом, создаются благоприятные условия для проявления гидродинамического эффекта трения, обусловленные высоким гидростатическим давлением рабочей (смазочной ) жидкости и высокими скоростями деформации. это способствует снижению контактного трения в процессе выдавливания, уменьшению неравномерности деформации по сечению выдавливаемого изделия , улучшению ‘механических свойств изделий и повышению стойкости матриц, Проталкивание выдавленного изделия через очко матрицы 8 на проход осуществляется рабочей жидкостью, находящейся между пуансоном 1 и заготовкой 17.

После окончания выдавливания при обратном ходе ползуна пресса подвижный блок с помощью пружин 12 возвращается в исходное положение, полость 13 заполняется рабочей жидкостью. Пуансон 1 выходит из контейнера 7, открывая его для загрузки последующей заготовки.

Использование предлагаемого штампа позволяет повысить стойкость штампового инструмента (матриц) и улучшить качество получаемых изделий. В этом штампе можно деформировать выдавливанием жаропрочные и труднодеформируемые материалы, обработка которых другими методами затруднена.

Claims (1)

1. (54) ШТАМП ДЛЯ ПРЯМОГО ВВДАВЛИВАНИЯ Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении изделий из труднодеформируекых и малопластич ных материалов. Известен штамп дл  пр мого выдавливани  , содержащий подвижную опору, смонтированный на ней пуансонодержатель и пуансон с утолщенным хвостовиком , образующие между собой кольце вую подость дл  рабочей жидкости, не подвижную опору и размещенную внутри него подвижную в осевом направлении матрицу, а также контактирующий с не по торцу контейнер с выполненной в-. нем полостью под заготовку, причем указанные полости сообщены между собой посредством заполненных в матрице каналов .X JНедостатками данного штампа  вл ютс  низка  стойкость матриц и низftoe качество изделий, в особенности , при выдавливаний труднодеформируемлх материалов, поскольку при пер мещении матрицы под действием осево го усили , передаваемого пуансоном через заготовку, смазка из полости под матрицей вытесн етс  еме до нача ла пластической деформации, т.е. к моменту начала выдавливани  давление-смазки в полости недостаточно дл  попадани  в контактную зону очага деформации , что ведет к резкому повышению деформирующего усили  и по влению дефектов в выдавливаемом металле. Цель изобретени  - повышение стойкости матриц, качества изделий и расширени  сортг(К1ента их материалов. Поставленна  цель достигаетс  тем, что штамп дл  пр мого выдавливани , содержащий подвижную опору, смонтированный на ней пуансонодержатель и пуансон с утолщенным хвостовиком, обраэук цие между собой кольцевую полость дл  рабочей жидкости неподвижную обойму и размещенный внутри нее подвижный в осевом направлении матричный узел, а также контактирующий с последним по торцу контейнер с выполненной в нем полостью под заготовку , причем указанные полости сообщены между собой посредством выполненных в матричном узле каналов, снабжен размещенным между подвижной опорой и торцом хвост овика пуансона упругим элементом, а также жестко св занной с пуансонодержателем охватывающей пуансон нажимной втулкой, .установленной по отношению к торцу контейнера с зазором, величина которого составл ет:, , Ъ-D , , -. T5,, при этом контейнер установлен с воз можностью совместного с матричным ,узлом осевого перемещени , а величина УСИЛИЯ упругого элемента опреЬел етс  зависимостью Г Р-- f-()VsivU iT--q-f, где D - диаметр заготовки; D. - диаметр круга, равновеликог поперечному сечению выдавле ного издели ; oL- - угол наклона, примыкающего к контейнеру участка рабоче поверхности матрицы; q - удельное усилие пр мого выдавливани ; К - коэфЛициент, учитываквдий величину зазоров в системе привода штампа; f - коэффициент, учитывающий скорость подвижной опоры. На чертеже изображен штамп, разрез . Штамп состоит из верхней и нижней частей. Верхн   часть содержит пуансон 1 с утолщенным хвостовиком, размещенным в пуансонодержателе 2, кото рый смонтирован на подвижной опоре, а также нажимную втулку 3. Между то цом хвостовика пуансона и подвижной опорой размещены: упругий элемент пружина 4 и п та 5, установленна  с зазором 6 по отношению к пуансону 1 Нижн   часть штампа состоит из подвижного блока, содержащего жестко св занные контейнер 7 с полостью под заг отовку, матрииу 8, матрицедержатель 9 и плиту 10, а также неподвижного блока, содержащего непод вижную обойму 11 и пружины 12. Матрицедержатель 9 и обойма 11 образуют между собой полость 13 дл  рабочей жидкости, котора  по каналам 14 и 15 имеет возможность поступать в полость контейнера 7. Полость 13 со динена с емкостью дл  рабочей жидкости (на чертеже не показано) через регулировочный клапан 16. Меж ду нажимной втулкой 3 в исходном {перед выдавливанием) положении и к тейнером 7 имеетс  зазор. работает следукщим образом готовку 17 помещают в контейне 7 с определенным радиальным зазором и устанавливают торцом на матрицу 8 При рабочем ходе ползуна пуансон 1 воздействует на заготовку 17, котор под действием пружин 4 запирает очк матрицы 8. Дальнейшее перемещение ползуна пресса приводит к контакту втулки 3 с плитой 10, сжатию пружин 12 и перемещению подвижного бло по ходу выдавливани . При этом рабоча  жидкость из улюньшаемой в объеме полости 13 по каналам 14 и 15 поступает в кольцевой зазор между : заготовкой 17, и контейнером 7. По мере уменьшени  объема полости 13 возрастает давление рабочей жидкости и по достижению величины, большей усили  пружин 4, перемещает пуансон 1 в направлении, обратном выдавливанию , на оставшуюс  часть зазора б до контакта пуансона с п той 5. В этот момент между заготовкой 17 и пуансоном 1 образуетс  слой рабочей жидкости, толщину которого можно регулировать высотой п ты 5. Дальнейшее движение подвижного блока при рабочем ходе ползуна вызывает увеличение давлени  рабочей жидкости в полости контейнера 7 до величины, необходимой дл  истечени  материала заготовки 17 через очко матрицы 8. Избыточное давление снимаетс  с помощью регулировочного клапана 16. В процессе истечени  материала заготовки при использовании в качестве рабочей жидкости в зких антифрикционных смесей, наприлюр консистентной смеси порошкообразного графита с маслом, создаютс  благопри тные услови  дл  про влени  гидродинамического эффекта трени , обусловленные высоким гидростатическим давлением рабочей ( смазочной ) жидкости и высокими скорост ми деформации. это способствует снижению контактного трени  в процессе выдавливани , уменьшению неравномерности деформации по сечению выдавливаемого издели  , улучшению механических свойств изделий и повышению стойкости матриц . Проталкивание выдавленного издели  через очко матрицы 8 на проход осуществл етс  рабочей жидкостью, наход щейс  между пуансоном 1 и заготовкой 17. После окончани  выдавливани  при обратном ходе ползуна пресса подвижный блок с помощью пружин 12 возвращаетс  в исходное положение, полость 13 заполн етс  рабочей жидкостью. Пуансон 1 илходит из контейнера 7, откЕ лва  его дл  загрузки последующей заготовки. Использование предлагаемого штампа позвол ет повысить стойкость штампового инструмента {матриц и улучшить качество получаемых изделий. В этом штампе можно деформировать выдавливанием жаропрочные и труднодеформируемые материалы, обработка которых другими методами затруднена. Формула изобретени  Штамп дл  пр мог) выдавливани , содержащий подвижную опору, смонтированный на ней пуансонодержатель