. (54) ПУАНСОН ДЛЯ ВЫДАВЛИВАНИЯ
. Изобретение относитс к обработк металлов давлением, а именно к штамповой оснастке, примен ющейс при изготовлении формообразующих инструментов дл процессов прессовани , во лочени , штамповки и др, и может быт использовано в металлообрабатывающей промышленности. Известен пуансон дл выдавливани , содержащий хвостовик и профильную рабочую часть с выполненной на ней гравюрой, образованной поверхностью профильных игл и карманом в центральной части CVJИзвестный пуансон не обеспечивает достаточно высокое качество обработки и не обладае,т требуемой стойкость Цель изобретени - повышение качества обработки .и стойкости пуансона ., Поставленна цель достигаетс тем что в пуансоне дл вьщавливани , содержащем хвостовик и профильную рабочую часть с выполненной на ней гра вюрой, образованной поверхностью профильных игл и карманом в .центральной части, карман выполнен в виде усеченного конуса, а объем его св зан с высотой профильной части пуансона со .отношением /f - (1 - 1,2)S пisl где V - объем кармана, h - высота профильной части пуансона, п количество профильных игл. Si - часть поперечного сечени иглы, обращенна к карману ограниченна ломаной линией , состо щей из отрезков нормалей, восстановленных к касательным к контуру поперечного сечени , проведенным из центра пуансона, и отрезков внутреннего скелета контура поперечного сечени . , В случае изготовлени ,. инструмента с одинаковыми каналами данна зависимость может быть записана в виде V (1 - 1,2)п - h -Si 3 Така конструкци пуансона позвол ет получать полностью оформленную гравюру многоканального формообразую щего инструмента за счет его вдавливани в услови х схемы всестороннего сжати наиболее благопри тной дл об работки давлением труднодеформируемых инструментальных и штамповых ста лей. Благодар наличию в центральной части пуансона кармана, который заполн етс металлом , выдавливаемым всеми профилеобразующимй иглами по направлению к центру пуансона, Обеспечиваетс подчеканка заходной части гравюры вьщавливаемого инструмента соответствующей частью гравюры пуансона , что позвол ет получать гравюру инструмента высокой тонкости при пол ном ее соответствии чертежу. Объем кармана, выбранный по приве денному соотношению, гарантирует раз мещение в нем всего выдавливаемого к центру пуансона металла, так как в соответствии с принципом наименьше го сопротивлени при пластическом де формировании линии раздела течени вл ютс скелетами контура выдавливаемых каналов. Внутренние скелеты контура пред-. ставл ют собой геометрическое место точек-центров окружностей, лежащих внутри контура и касаюпщхс его, по крайней мере, в двух различных точках . Таким образом, благодар особенност м предлагаемой конструкции пуан сона, обеспечиваетс изготовление многоканального формообразующего инс румента пластическим деформированием взамен традиционных методов их изготовлени . При этом значительно снижаютс трудоемкость изготовлени мно гоканального инструмента и расход металла, повышаютс точность и стойкость инструмента. На фиг. 1 показан пуансон, общий вид; на фиг 2 - схема расположени площадей SI , разрез Б-Б на фиг. 1, на фиг, 3 - место I на фиг. 2. Пуансон (фиг. 1) состоит из хвостовика 1 и трех профилеобразующих игл 2, поверхность которых образует его гравюру, снабженную в центрально части карманом конусообразной формы. Объем кармана V св зан С высотой про фильной части пуансона соотношением - (1 - 1,2)Р S 7 где п - количество профилеобразующих игл, h - высота профильной части пуансона . Si - часть поперечного сечени иглы, обращенна к центру пуансона, ограниченна ломаной линией abed, состо щей из отрезков нормалей. аЬ и cd, восстановленных к касательным к контуру поперечного сечени , проведенным из центра пуансона, и отрезков внутреннего скелета L контура поперечного сечени (отрезки bf и fс). Ломана лини abfcd (фиг. 2 и 3), ограничивающа часть поперечного сечени иглы S i построена таким образом , что из центра пуансона О (под центром пуансона здесь и далее понимают центр окружности внешнего контура хвостовика 1 (фиг. 1) проведены касательные К и K/j к контуру поперечного сечени пуансона, а из точек касани а и d восстановлены нормали п и п о до пересечени с внутренним скелетом Z контура поперечного сечени в точках b и с. Таким образом ломана лини abfcd, ограничивающа часть поперечного сечени S), согласно формуле предлагаемого изобретени и описани , образована отрезками нормалей аЬ и cd отрезками внутреннего скелета контура bf и fc. Площадь Si, ограниченна ломаной линией abfcd, заштрихована. При выдавливании многоканального формообразующего инструмента профильные иглы 2 внедр ютс в заготовку и вытесн ют деформируемый металл из выдавливаемых полостей. Часть металла , выдавливаема суммарно всеми иглами по направлению к центру пуансона , заполн ет карман А, а остальной металл свободно перемещаетс к периферии, не преп тству соприкосновению нижнего торца хвостовика 1 с поверхностью заготовки. При этом на завершающей стадии деформировани происходит подчеканка заходной .части выдавливаемой гравюры и окончательное оформление каналов формообразующего инструмента. При выборе приведенного соотношени дл определени объема кармана критерием вилось гарантированное размещение в нем всего объема металла , выдавливаемого к центру пуансона при его вдавливании в штампуемые многоканальные издели . В процессе вдавливани происходит разделение металла заготовки, одна часть которого выдавливаетс в направлении к центру пуансона, а друга - к периферии. В соответствии с принципом наи-г меньшего сопротивлени при пластической .деформации линии раздела тече ни вл ютс скелетами контуров сече ний каналов (или соответствующих им игл пуансонов). Поэтому объем металла V,, выдавли ваемый к центру пуансона каждой иглой , будет равен произведению части поперечного сечени канала (иглы)51, обращенной к центру пуансона и ограниченной ломаной линией, состо щей из отрезков внутреннего скелета конт ра и отрезков нормалей, восстановленных к касательным к контуру, проведенным из центра пуансона, на глубину канала (высоту профильной части пуансона) h т.е.. VM h -Si Чтобы разместить металл, выдавливаемый всеми иглами пуансона, объем кармана .V должен быть больше или, равен выдавливаемому металлу л V 7/ h S где n - количество игл пуансона (количество одновременно выдавливаемых каналов).. При выдавливании каналов особо сложной формы и относительно небольшом рассто нии между ними вследствие стеснени металла возможно истечение небольшой его части, расположенной з пределами площади SI к центру пуансона . С учетом этого, чтобы гарантировать размещение в кармане пуансона всего выдавливаемого в направлении к его центру металла, при.определени объема кармана следует ввести коэффи циент запаса, величина которого, как показали эксперименты по вьщавливани многоканального инструмента сложного профил , должна быть в пределах до1 ,2.. Исход из этого, в предлагаемом изобретении объем кармана св зан с в сотой профильной части пуансона соотношением
V h
(1 - 1,2)S Si irУказанное соотношение гарантирует размещение в кармане всего вьздавли- ваемого к центру пуансона металла и обеспечивает подчеканку заходной часФормула изобретени
Пуансон дл вьщавливани , содержащий хвостовик и профильную рабочую часть с выполненной на ней гравюррй, образованной поверхностью профильных игл и карманом в центральной части, 76 ти гравюры выдавливаемого инструмента соответствующей частью гравюры пуансона , что позвол ет получать гравюру инструмента высокой точности. Если карман имеет меньший объем, металл, вьщавливаемый из двух или нескольких р дом расположенных каношов, преп тствует подчеканке и качественному заполнению гравюры. Если карман имеет больший объем, неоправданно ослаблена конструкци пуансона, что может привести к уменьшению его прочности и преждевременному выходу из стро . Предлагаемым пуансоном осуществл ют выдавливание трехканальной матрицы дл гор чего, прессовани стальных профилей. Материал матрицы - сталь ЗХ2В8Ф. Наружный диаметр - 85 мм, высота 26 мм. Пуансон изготовлен из стали ЗХ2В8Ф пр мым вьщавливанием в мастер-матрице и термообработан до твердости НРС-50. Диаметр хвостовой части - 80 мм, ее высота - 45 мм. Высота профилеобразующих игл - 26 мм, а размеры и форма их поперечного сечени совпадают с профилем каналов матрицы с учетом гор чей усадки. Карман в центральной части пуансона выполнен по форме усеченного конуса, объем которого определен с учетом приведенного выше соотношени . Площадь S i определена с помощью планиметра из чертежа матрицы и составила 62 мм . V (1 - 1,2) 26: Зл62 (1 - 1,2) t 4836 мм). Диаметр нижнего основани кармана32 мм, верхнего - 24 мм, высота 8 мм. Пуансон закрепл ют в штампе дл формообразовани рабочей поверхности матриц и производ т выдавливание гравюры в нагретой заготовке матрицы. В результате выдавливани получают трехканальные матрицы с полностью оформленной гравюрой, не требующей последующей обработки. Предлагаемый пуансон обеспечивает повышение качества получаемых деталей и обладает повышенной стойкостью.