Штамп для изготовления полых деталей с отводами
Предлагаемая полезная модель относится к обработке металлов давлением и может быть использована в машиностроении при изготовлении полых деталей с отводами (тройников, крестовин). Задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель - расширение технологических возможностей при изготовлении деталей из материалов с невысокими пластическими характеристиками и разными диаметрами отводов. Для достижения поставленной задачи, штамп для изготовления полых деталей с отводами из трубных заготовок, содержащий разъемную матрицу с центральной полостью и полостью для отвода, эластичный наполнитель, пуансоны осевого сжатия эластичного наполнителя и отбортовки, оснащен дополнительным пуансоном и коническим выталкивателем, оси которых соосны с осью центральной полости матрицы, имеющей форму ступенчатого отверстия, меньший диаметр которого равен наружному диаметру заготовки, его длина меньше длины заготовки, а больший диаметр является направляющей для дополнительного пуансона и конического выталкивателя, полость для отвода выполнена ступенчатой, ее больший диаметр обращен к заготовке и равен диаметру отвода, а меньший - служит направляющей для пуансона отбортовки. Кроме того, в предлагаемом штампе дополнительный пуансон имеет ступенчатую, сужающуюся внутреннюю полость, а также форму ступенчатого конуса.
Предлагаемая полезная модель относится к обработке металлов давлением и может быть использована в машиностроении при изготовлении полых деталей с отводами.
Из технической литературы известен штамп для формовки тройников и крестовин, содержащий разъемную матрицу, состоящую из двух полуматриц, два пуансона осевого сжатия заготовки, два пуансона осевого сжатия наполнителя, пуансон подпора и эластичный наполнитель. Полость матрицы выполнена в виде двух пересекающихся каналов цилиндрической формы, при этом оси каналов расположены в плоскости разъема полуматриц, формовка детали выполняется на установке типа УФТК - 40.
Недостаток указанного штампа в его низкой технологичности: он не позволяет формовать детали с разными диаметрами концов. Такие детали обычно изготавливают из нескольких, путем последующей сварки их между собой. Кроме того, на установке УФТК - 40 можно формовать детали с высокими пластическими характеристиками, например, стали марки 12Х18Н10Т, и нет возможности производить формовку отвода методом отбортовки, что необходимо при изготовлении деталей из материалов с невысокими пластическими характеристиками.
Из патентной литературы известен «Способ изготовления полых деталей с отводами», а.с. №1803228, В 21 С 37/29, включающий формование отвода в рабочую полость полуматрицы путем воздействия на внутреннюю поверхность заготовки давлением эластичной среды, торцевой осадки заготовки и противодавления на наружную поверхность донной части формируемого отвода с последующим удалением этой донной части. Вытяжку отвода осуществляют в коктцевой зазор, образованный оправкой и полуматрицей. Схема выдавливания отвода, представленная в описании этого способа, принята за наиболее близкий аналог к предлагаемой к защите полезной модели.
Основным недостатком прототипа является его низкая технологичность: для изготовления детали требуется три сложных и дорогих матрицы и специальный гидропресс, обеспечивающий три независимых движения рабочего инструмента.
Это подтверждается фиг.1 прототипа, на которой изображен штамп с рабочей полостью, диаметр которой больше диаметра отвода (для уменьшения трения при вытяжке отвода).
Для калибровки отвода требуется другая матрица (фиг.2 прототипа) с диаметром отвода равным внешнему диаметру отвода и с глухим отверстием.
Для осадки торца отвода необходима еще одна матрица со сквозным отверстием для пуансонов (фиг.3).
Кроме того, схема изготовления детали по прототипу реализуема только для пластичных материалов, позволяющих осуществлять глубокую вытяжку и не позволяет изготовить детали с различными диаметрами концов трубной части детали.
Задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель - расширение технологических возможностей при изготовлении деталей из материалов с невысокими пластическими характеристиками и разными диаметрами отводов.
Для достижения поставленной задачи, штамп для изготовления полых деталей с отводами из трубных заготовок, содержащий разъемную матрицу с центральной полостью и полостью для отвода, эластичный наполнитель, пуансоны осевого сжатия эластичного наполнителя и отбортовки, оснащен дополнительным пуансоном и коническим выталкивателем, оси которых соосны с осью центральной полости матрицы, имеющей форму ступенчатого отверстия, меньший диаметр которого равен наружному диаметру заготовки, его длина меньше длины заготовки, а больший диаметр является направляющей
для дополнительного пуансона и конического выталкивателя, полость для отвода выполнена ступенчатой, ее больший диаметр обращен к заготовке и равен диаметру отвода, а меньший - служит направляющей для пуансона отбортовки.
Кроме того, в предлагаемом штампе дополнительный пуансон имеет ступенчатую, сужающуюся внутреннюю полость,
А также, дополнительный пуансон штампа имеет форму ступенчатого конуса.
На фиг.1 представлена схема предлагаемого штампа при предварительной формовке отвода, на фиг.2 - схема выполнения операции обжима конца заготовки, на фиг.3 - схема отбортовки отвода, на фиг.4 - вариант раздачи конца заготовки, на фиг.5 - варианты готовых деталей.
Штамп для изготовления полых деталей с отводами содержит разъемную матрицу 1, центральную полость, имеющую ступенчатую форму с большим диаметром 2 и меньшим - 3, ступенчатую полость для отвода, имеющую больший диаметр 4, обращенный к трубчатой заготовке 5, и меньший 6 - служащий направляющей для пуансона отбортовки 7.
Дополнительный пуансон обжима 8 или, как вариант, пуансон раздачи 9, пуансон осевого сжатия 10 эластичного наполнителя 11 и жесткий упор 12, расположены в центральной полости матрицы 1 с большим диаметром 2, а конический выталкиватель 13 и упор 14, имеющий форму шайбы - в центральной полости с меньшим диаметром 3.
Во время сжатия эластичного наполнителя 11 на трубчатой заготовке 5 образуется выступ 15.
Штамп для изготовления полых деталей с отводами работает следующим образом.
В трубчатой заготовке 5 размещают жесткий упор 14 и эластичный наполнитель 11. Устанавливают их в меньший диаметр 3 центральной полости разъемной матрицы 1, а т.к. длина этой ступени меньше длины трубчатой заготовки 5, то часть ее выходит в центральную полость 2 большего диаметра.
Через пуансон осевого сжатия 10 действуют на эластичный наполнитель 11, который упирается в жесткий упор 14, сжимается в осевом направлении и расширяясь в радиальном направлении, воздействует на участок трубчатой заготовки 5, расположенный в зоне полости отвода матрицы 1, формует выступ 15.
Матрицу 1 раскрывают, из трубчатой заготовки 5 извлекают эластичный наполнитель 11 и жесткий упор 14, заменяют пуансон осевого сжатия 10 на пуансон обжима 8.
Обжимают часть трубчатой заготовки, выступающую в больший диаметр 2 центральной полости. При обратном ходе пуансона обжима 8 выступ 15, размещенный в большем диаметре 4 полости отвода, обеспечивает съем пуансона обжима 8 с трубчатой заготовки 5.
После обжима конца трубчатой заготовки 5, матрицу 1 раскрывают, заготовку 5 извлекают и в образованном выступе 15 выполняют отверстие (например, сверлением, фрезерованием, пробивкой и т.п.) под отбортовку.
В образованное отверстие в выступе 15 устанавливают пуансон отбортовки 7 и конический выталкиватель 13.
В матрице 1 размещают жесткий упор 12 и трубчатую заготовку 5 с пуансоном отбортовки 7 и коническим выталкивателем 13,при этом меньший диаметр 6 полости отвода является направляющей для пуансона отбортовки 7.
В процессе своего движения конический выталкиватель 113 воздействует на пуансон отбортовки 7, который перемещается в боковом отводе, осуществляя отбортовку бокового отверстия трубчатой заготовки 5.
Такое конструктивное исполнение штампа позволяет расширить его технологические возможности, путем изготовления, в одном штампе, используя сменные пуансоны, целого ряда полых деталей с отводами (тройников и крестовин) и обеспечения одинаковой толщины отбортованной стенки.
1. Штамп для изготовления полых деталей с отводами из трубных заготовок, содержащий разъемную матрицу с центральной полостью и полостью для отвода, эластичный наполнитель, пуансоны осевого сжатия эластичного наполнителя и отбортовки, отличающийся тем, что штамп оснащен дополнительным пуансоном и коническим выталкивателем, оси которых соосны с осью центральной полости матрицы, имеющей форму ступенчатого отверстия, меньший диаметр которого равен наружному диаметру заготовки, его длина меньше длины заготовки, а больший диаметр является направляющей для дополнительного пуансона и конического выталкивателя, полость для отвода выполнена ступенчатой, ее больший диаметр обращен к заготовке и равен диаметру отвода, а меньший - служит направляющей для пуансона отбортовки.
2. Штамп по п.1, отличающийся тем, что дополнительный пуансон имеет ступенчатую, сужающуюся внутреннюю полость.
3. Штамп по п.1, отличающийся тем, что дополнительный пуансон имеет форму ступенчатого конуса.
