Штамп для пробивки и отбортовки отверстий
Штамп для пробивки и отбортовки отверстий содержит верхнюю плиту (1), верхнюю матрицу (2), верхний пуансон (3) с цилиндрическим выступом (4), прижим (5), подпружиненный пружинами (6), нижний пуансон-матрицу (7), пуансонодержатель (8) и нижнюю плиту (9). Нижний пуансон-матрица (7) выполнен полым и размещен в отверстии пуансонодержателя (8). Торец пуансона-матрицы (7) выполнен конусным с наружной и внутренней стороны и имеет острую рабочую кромку (10). На его внутренней части выполнен бурт (11). Верхний пуансон (3) размещен в отверстии верхней матрицы (2) и имеет цилиндрический выступ (4). Кромки цилиндрического выступа (4) выполнены со округлением, отношение радиуса которого к толщине обрабатываемой ленты (12) составляет (2÷5):1. Диаметр цилиндрического выступа (4) меньше внутреннего диаметра нижнего пуансона-матрицы (7) как минимум на (3÷4) толщины обрабатываемой ленты (12). Устройство позволяет упростить конструкцию штампа, снизить требования к точности изготовления штампа, повысить технологичность изготовления детали. 2 ил.
Полезная модель относится к машиностроению и другим отраслям промышленности и может быть использована при обработке металлов давлением, в частности для пробивки и отбортовки отверстий.
Известен штамп комбинированный для гибки - отбортовки, содержащий верхнюю и нижнюю плиты, матрицу, прижим и пуансоны, в котором пуансон отбортовки выполнен заодно с центральной маркетной шпилькой (см. патент РФ 
25702, MПK7 B21D 22/02, опубл. 20.10.2002).
Недостатком известного технического решения является необходимость предварительной пробивки отверстия.
Известна конструкция штампа, содержащего верхнюю и нижнюю плиты, матрицу, прижим, пуансоны и буфер. При совмещении пробивки с отбортовкой наличие прижимного кольца обеспечивает более качественную пробивку отверстия, осуществляемого только пуансоном (без матрицы) (см. Справочник конструктора штампов Листовая штамповка под общей редакцией Л.И.Рудмана. - М., Машиностроение, 1988, с. 316).
Данный штамп при достаточно простом конструктивном исполнении обеспечивает одновременную пробивку и отбортовку отверстий. Его недостатком является то, что он предназначен для пробивки отверстий небольшого диаметра по отношению к толщине обрабатываемой ленты.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков является штамп совмещенного действия для вырубки, пробивки отверстия и отбортовки, содержащий матрицу, грибовидный упор, верхнюю и нижнюю плиты, пуансон и пуансоны-матрицы, прижимное кольцо (см. Штампы для холодной штамповки мелких деталей. Альбом конструкций и схем. М.М.Дурандин и другие. - М., Машиностроение, 1978, с. 51, 53).
При рабочем ходе ползуна вначале в полосе пробивается отверстие под отбортовку, а затем производится вырубка заготовки с последующей отбортовкой отверстия.
Наряду с таким достоинством, как компактность, данный штамп обладает рядом недостатков: сложность конструкции, высокие требования к точности размеров и взаимному расположению внутренних и наружных поверхностей деталей штампа.
Была поставлена задача: упростить конструкцию, снизить требования к точности изготовления штампа и повысить технологичность изготовления детали.
Для решения поставленной задачи в штампе для пробивки и отбортовки отверстий, содержащем верхнюю и нижнюю плиты, матрицу, верхний пуансон, выполненный с цилиндрическим выступом, прижим, нижний пуансон-матрицу, выполненный полым, верхний торец нижнего пуансона-матрицы изготавливают с острой рабочей кромкой и буртом на его внутренней части, при этом кромки цилиндрического выступа верхнего пуансона выполняют со округлением, отношение радиуса которого к толщине обрабатываемой ленты составляет (2÷5):1, а его диаметр меньше внутреннего диаметра нижнего пуансона-матрицы как минимум на 3÷4 толщины обрабатываемой ленты.
Выполнение верхнего торца нижнего пуансона-матрицы с острой рабочей кромкой и буртом, выполненным на его внутренней части, а также то, что кромки цилиндрического выступа верхнего пуансона выполнены со округлением, отношение радиуса которого к толщине обрабатываемой ленты составляет (2÷5):1, а диаметр выступа верхнего пуансона меньше внутреннего диаметра нижнего пуансона как минимум на 3÷4 толщины обрабатываемой ленты,, позволяет в совокупности создать штамп простой конструкции с невысокими требованиями к точности размеров и взаимного расположения внутренних и наружных поверхностей деталей штампа.
Заявляемые конструктивные признаки позволяют на участке пробивки отверстия создать наибольшую концентрацию напряжений, где и происходит разрыв обрабатываемой ленты с последующей отбортовкой и удалением оторванной части, имеющей форму чашки. Отрыв чашки от ленты вместо прорубки позволяет исключить контакт инструмента с ювенильной поверхностью, образующейся при штамповке, что, в свою очередь, исключает применение обильной смазки при штамповке и необходимость последующей мойки (очистки) полученной детали, что в конечном итоге повышает технологичность изготовления детали.
Таким образом, заявляемое техническое решение позволяет решить поставленную задачу - упростить конструкцию, снизить требования к точности изготовления штампа и повысить технологичность изготовления детали.
В результате поиска, проведенного по патентной и другой научно-технической литературе, аналога, совпадающего с заявляемым техническим решением по всей совокупности существенных признаков, обнаружено не было. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию «новизна».
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами:
фиг.1 - штамп для пробивки и отбортовки отверстий, общий вид в разрезе;
фиг.2 - фрагмент I на фиг.1.
Штамп для пробивки и отбортовки отверстий состоит из верхней плиты 1, верхней матрицы 2, верхнего пуансона 3 с цилиндрическим выступом 4, прижима 5, подпружиненного пружинами 6, нижнего пуансона-матрицы 7, пуансонодержателя 8 и нижней плиты 9.
Нижний пуансон-матрица 7, выполнен полым и размещен в отверстии пуансонодержателя 8 и прижима 5. Торец пуансона-матрицы 7 выполнен конусным с наружной и внутренней стороны и имеет острую рабочую кромку 10. На его внутренней части выполнен бурт 11. Верхний пуансон 3размещен в отверстии верхней матрицы 2 и имеет цилиндрический выступ 4. Прижим 5, верхний пуансон 3 и нижний пуансон-матрица 7 установлены соосно.
Кромки цилиндрического выступа 4 верхнего пуансона выполнены со округлением, отношение радиуса которого к толщине обрабатываемой ленты 12 составляет (2÷5):1. Диаметр цилиндрического выступа 4 меньше внутреннего диаметра нижнего пуансона-матрицы 7 как минимум на (3÷4) толщины обрабатываемой ленты 12.
Выбранные соотношения радиуса округления кромок цилиндрического выступа 4 к толщине обрабатываемой ленты, а также диаметров цилиндрического выступа 4 и внутреннего диаметра нижнего пуансона-матрицы 7 получены опытным путем и обеспечивают наиболее качественный результат. Изменение этих соотношений в сторону уменьшения или увеличения не позволяет добиться высокой технологичности изготовления детали с ювенильной поверхностью.
Устройство работает следующим образом.
При перемещении верхней матрицы 2 лента 12 зажимается прижимом 5 и при дальнейшем перемещении острой кромкой 10 нижнего пуансона-матрицы 7 прогибает ленту 12, образуя кольцевую канавку, и разрывает ленту 12 острой кромкой 10 на участке с наибольшей концентрацией напряжений, а затем отгибает отбортовку 13 к отверстию в верхней матрице 2. Центральная оторванная часть в виде чашки 14 продавливается верхним пуансоном 3 во внутреннюю часть нижнего пуансона-матрицы 7 за бурт 11 с натягом, так что чашка 14 надежно остается во внутренней части нижнего пуансона-матрицы 7.
Устройство позволяет получить отбортованное отверстие в детали за один рабочий ход пресса без предварительной пробивки отверстий, кроме того, применение отрыва чашки от ленты вместо прорубки позволяет исключить контакт инструмента с ювенильной поверхностью, образующейсяпри штамповке, а также не требует применения обильной смазки при штамповке и последующей мойки (очистки) полученной детали.
Таким образом, заявляемое техническое решение позволяет решить поставленную задачу: упростить конструкцию, снизить требования к точности изготовления штампа и повысить технологичность изготовления детали с ювенильной поверхностью отбортовки.
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.
Штамп для пробивки и отбортовки отверстий, содержащий верхнюю и нижнюю плиты, матрицу, верхний пуансон, выполненный с цилиндрическим выступом, прижим, нижний пуансон-матрицу, выполненный полым, отличающийся тем, что нижний пуансон-матрица имеет верхний торец с острой рабочей кромкой и бурт, выполненный на его внутренней части, при этом кромки цилиндрического выступа верхнего пуансона выполнены с округлением, отношение радиуса которого к толщине обрабатываемой ленты составляет (2÷5):1, а его диаметр меньше внутреннего диаметра нижнего пуансона-матрицы как минимум на 3÷4 толщины обрабатываемой ленты.
