Штамп для исследования открытой объемной штамповки поковок
Штамп для исследования открытой объемной штамповки поковок относится к обработке металлов давлением, в частности для исследования открытой объемной штамповки круглых в плане поковок с внутренним и наружным облоем, смещенным к одному или противоположным торцам поковки, содержащий верхнюю и нижнюю половины штампа с гравюрами, образующими ручей с переменным сечением, магазин и облойный мостик, и может быть применен во всех отраслях машиностроения.
Кольцевую заготовку нагревают и производят штамповку и обрезку внутреннего и наружного облоя, смещенным к одному или противоположным торцам поковки.
Облойный мостик штампа выполнен сопряжением горизонтального участка, примыкающего непосредственно к ручью штампа, длина которого составляет 0,1-0,3 ширины облойного мостика, с участком, выходящим за торец поковки, образованный выступом на одной половине штампа, ограниченным частью окружности (дуги) радиуса R1 и проточкой на другой половине штампа радиусом R2.
Проточки на одной половине штампа радиусом R2 эксцентрично смещены относительно выступов на другой половине штампа радиусом R1 на величину h, где h - расчетная высота облоя на облойном мостике, и образуют по периметру ручья штампа расширяющийся облойный мостик плавно переходящий в сужающийся облойный мостик.
Указанный штамп предназначен для исследования объемной штамповки поковок и обеспечивает правильный выбор конструкции облойного мостика в различных по периметру сечениях ручья проектируемого штампа. Положительный эффект заключается в снижении усилия штамповки, уменьшении коробления поковок, штамповочных уклонов и толщины облоя.
1 п. формулы, 1 ил.
Штамп для исследования открытой объемной штамповки круглых в плане поковок с внутренним и наружным облоем, смещенным к одному или противоположным торцам поковки, содержащий верхнюю и нижнюю половины штампа с гравюрами, образующими ручей с переменным сечением, и может быть применен во всех отраслях машиностроения.
Наиболее близким техническим решением является штамп для открытой объемной штамповки поковок осадкой в торец, преимущественно кольцевых поковок с внутренним и наружным облоем, смещенным к одному или противоположным торцам поковки, содержащий верхнюю и нижнюю половины с гравюрами, образующими ручей, облойный мостик и магазин, с облойным мостиком выполненным сопряжением горизонтального участка, примыкающего непосредственно к ручью штампа, длина которого составляет 0,1-0,3 ширины облойного мостика, с участком, выходящим за торец поковки, образованный выступом на одной половине штампа, ограниченным частью окружности (дуги) радиуса R1, центр которого расположен не выше основания выступа, и проточкой на другой половине штампа радиусом R2 величину которого выбирают из соотношения
R2=R1 +h,
где h - расчетная высота облоя на облойном мостике (Патент SU 
1821286, кл. B21J 13/02, 1981).
Недостатком известного штампа является постоянная эффективность торможения истечению металла в облойный мостик по периметру ручья штампа.
Реализация известного технического решения для открытой объемной штамповки преимущественно кольцевых поковок осадкой в торец в штампе с облойным мостиком, образованным выступом на одной половине штампа и проточкой на другой половине штампа, связана с увеличением длины облойного мостика обусловленной самой конфигурацией последнего, что облойного мостика обусловленной самой конфигурацией последнего, что приводит к росту усилий штамповки, увеличению штамповочных уклонов и толщины облоя. Кроме того, штамповка поковок с переменным поперечным сечением по периметру связана с вытеснением избыточного объема металла в облойный мостик в местах с меньшим поперечным сечением ручья штампа, что также ведет к увеличению усилия штамповки.
Поставлена задача разработать штамп для исследования открытой объемной штамповки поковок, позволяющий определять необходимое торможение истечению металла в облойный мостик по периметру ручья. штампа с различными площадями поперечных сечений.
Технический результат в штампе для исследования открытой объемной штамповки круглых в плане поковок - с внутренним и наружным облоем, смещенным к одному или противоположным торцам поковки, содержащий верхнюю и нижнюю половины штампа с гравюрами, образующими ручей с переменным поперечным сечением, с облойным мостиком, состоящим из горизонтального участка L1, примыкающим непосредственно к ручью штампа, длина которого составляет 0,1-0,3 от расчетной ширины облойного мостика L и участка, выходящим за торец поковки, образованный выступом на одной половине штампа, ограниченным частью окружности (дуги) радиуса R1 и проточкой на другой половине штампа радиусом R2, достигается тем что, проточки на одной половине штампа радиусом R2 эксцентрично смещены относительно выступов на другой половине штампа радиусом R1 на величину не более h, где h - расчетная высота облоя на облойном мостике, и образуют по периметру ручья штампа расширяющийся облойный мостик плавно переходящий в сужающийся облойный мостик.
Часть облойного мостика, образованная выступом на одной половине и, соответственно, проточкой на другой половине штампа, выходящая за торец поковки, придает облою форму, обеспечивающую достаточное увеличение жесткости поковки за счет облоя и тем самым выполняет дополнительную
В случае, когда поковка по периметру имеет различные по площади поперечные сечения (например, поковка кольцо синхронизатора делителя передач автомобиля КАМАЗ, изображенная на фиг.1), а кольцевая заготовка постоянного сечения, условия заполнения ручья штампа в различных сечениях неодинакова и эффективность торможения истечению металла в облойный мостик должна быть разной. Например, в месте наименьшего поперечного сечения поковки (сечение справа на фиг.1) и, соответственно, ручья штампа лишний объем металла вытесняется в облойный мостик, что приводит к увеличению усилия штамповки. В этом случае смещение центра радиуса проточки R1 одной половины штампа относительно центра радиуса выступа другой половины штампа в сторону от ручья штампа предполагает течение металла в расширяющуюся полость на участке, выходящем за торец поковки, образованный выступом на одной половине штампа, ограниченным частью окружности (дуги) радиуса R1 и проточкой на другой половине штампа радиусом R2, и снижает эффективность торможения истечению металла в облойный мостик, сохраняя при этом жесткость пространственной конструкции последнего. В месте наибольшего поперечного сечения поковки (сечение слева на фиг.1) и, соответственно, ручья штампа, объем металла, вытесняемого в облойный мостик, должен быть минимальным. Смещение центра радиуса проточки R1 одной половины штампа относительно центра радиуса выступа другой половины штампа в сторону к ручью штампа предполагает течение металла в сужающую полость и увеличивает эффективность торможения истечению металла в облойный мостик. Во всех случаях конфигурация облойного мостика должна быть такой, чтобы обеспечить качественное заполнение ручья штампа при минимальном поперечном сечении заготовки и минимальном усилии штамповки. Последнее важно для уменьшения коробления поковки при удалении поковки из ручья штампа пальцевыми выталкивателями. Практика показала, что усилие выталкивания поковки из ручья штампа прямо пропорционально усилию штамповки.
Ограничение эксцентричности проточек на одной половине штампа радиусом R 2 относительно выступов на другой половине штампа радиусом R1 на величину не более h, обосновано тем, что дальнейшее смещение не возможно.
Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемый способ исследования штамповки поковок на участке облойного мостика, выходящего за торец поковки, образованный выступом на одной половине штампа, ограниченным частью окружности (дуги) радиуса R1, и проточкой на другой половине штампа радиусом R2, центр радиуса R1 которого расположен не выше основания выступа, отличается от прототипа.
В штампе - прототипе центр радиуса проточки R 2, совпадает с центром окружности радиуса выступа R 1 или центр радиуса проточки, смещен в сторону ручья на величину не более h/2
В предлагаемом штампе - проточки на одной половине штампа радиусом R2 эксцентрично смещены относительно выступов на другой половине штампа радиусом R1 на величину не более h и образуют по периметру ручья штампа расширяющийся облойный мостик (фиг.2), плавно переходящий в сужающийся облойный мостик (фиг.3).
Таким образом, данное техническое решение соответствует критерию "новизна".
Анализ авторских свидетельств, патентов и научно-технической информации не выявил использования новых существенных признаков предлагаемого изобретения по их функциональному назначению. Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень".
На фиг.4 схематично изображен общий вид штампа при крайнем нижнем положении верхней половины. Штамп предназначен для исследования объемной штамповки поковок и определения величины оптимального смещения проточки радиусом R2 относительно выступа радиусом R1 в исследуемом сечении ручья штампа по критерию качественного заполнения последнего.
Штамп (фиг.4) содержит верхнюю вставку 1, корпус 2, нижнюю наружную вставку 3, нижнюю внутреннюю вставку 4, кольцевой выталкиватель 5, толкатель 6, опорную пластину 7, опорную плиту 8, вставку пластины 9, винты крепления 10. Выемки на верхней вставке 1 эксцентрично смещены относительно выступов на нижних вставках 3 и 4 на величину 0.8 h, где h - толщина облоя.
Штамп работает следующим образом. Убирают верхнюю вставку 1 опорную пластину 7 и толкатели 6. Закладывают кольцевую заготовку в нижнюю половину штампа и устанавливают верхнюю вставку 1. На гидравлическом прессе производят штамповку. По окончании штамповки, удаляют верхнюю вставку, переворачивают штамп, устанавливают толкатели 6 пластину 7 и вставку 9. На прессе производят выталкивание заготовки из ручья штампа. Выбор необходимого смещения проточки R2 относительно радиуса выступа R1 для данного сечения реальной поковки определяют по качеству заполнения ручья штампа. Для исследования других сечений ручья штампа заменяют нижнюю гравюру штампа.
Указанная полезная модель штампа для исследования открытой объемной штамповки поковок обеспечивает правильный выбор конструкции облойного мостика в различных по периметру сечениях ручья проектируемого штампа. Положительный эффект заключается в снижении усилия штамповки, уменьшении коробления поковок, штамповочных уклонов и толщины облоя.
Штамп для исследования открытой объемной штамповки круглых в плане поковок с внутренним и наружным облоем, смещенным к одному или противоположным торцам поковки, содержащий верхнюю и нижнюю половины с гравюрами, образующими ручей с переменным сечением, магазин, облойный мостик, образованный сопряженными между собой на одной половине штампа примыкающим к ручью горизонтальным участком, длина которого составляет 0,1-0,3 ширины облойного мостика, и участком, выходящим за торец поковки и образованным выступом, ограниченным частью окружности, центр которой расположен не выше основания выступа, и выполненной по радиусу на другой половине штампа проточкой, отличающийся тем, что выполненная по радиусу проточка смещена относительно выступа на величину не более расчетной высоты облоя на облойном мостике с образованием по периметру ручья штампа расширяющегося облойного мостика, плавно переходящего в сужающийся облойный мостик.
