Устройство для прессования труб и профилей с двумя отверстиями
Предполагаемая полезная модель отличается тем, что с целью повышения стойкости прессовых игл и точности размеров прессизделий свободный торец иглы выполнен в виде конусно-элиптической поверхности с расположенным в его центральной части между калибрирующими наконечниками формообразующего выступа. Конусно-элиптическая поверхность иглы образована двумя ее последовательными парами скосов, при этом первые скосы от основания иглы выполнены под углом 45° к плоскости осей наконечников до расстояния между ними 1,2 их диаметров, а угол вторых скосов относительно тех же осей определяется по зависимости:
=90(l-2A/D),°
где А - межцентровое расстояние наконечников иглы, мм,
D - диаметр контейнера, мм.
Полезная модель относится к области обработки металлов давлением, а точнее к области производства труб и полых профилей прессованием.
Известна игла для многоканального прессования труб или для прессования спецпрофилей с двумя каналами, выполненная в виде стержня, на свободном конце которого укреплены калибрирующие наконечники (см. «Инструмент для горячего прессования тяжелых цветных металлов» М., Машиностроение, 1983, с.14).
Однако использование данного инструмента при прессовании не обеспечивает получение прессизделий с высокой геометрической точностью, т.к. от воздействия потока периферийных слоев металла заготовки калибрирующие наконечники теряют устойчивость и в процессе прессования отклоняются к центру.
Известна игла для многоканального прессования труб, которая снабжена козырьками, прикрепляемыми к ее свободному торцу и прилегающими к участкам наружных поверхностей калибрирующих наконечников для создания равновесия последних в очаге деформации (см. авт. свид. №406592, кл. В 21 с 23/08).
Однако применение козырьков, прилегающих к наружному диаметру иглы, увеличивают ее диаметр (минимум на 6-10 мм), что приводит к необходимости соответствующего увеличения внутреннего диаметра заготовки и за счет увеличения разницы площадей иглы и оправок к увеличению силы, выталкивающей иглу из очага деформации. Кроме того, они ослабляют, но не ликвидируют изгибающий момент, действующий на калибрирующие наконечники по высоте очага деформации, особенно в начальный неустановившийся момент выдавливания.
Предлагаемая игла, с целью повышения стойкости прессовых игл и точности геометрических размеров изделий, выполнена с переходной частью основания иглы к калибрирующим наконечникам конусно-элиптической формы в виде выступа, формирующим перемычку между наконечниками для предотвращения изгиба последних на всей высоте очага деформации.
Сплошность потока металла обеспечивается двумя парами скосов основания иглы. Первые скосы от диаметра основания иглы выполняются под углом 45° к плоскости осей наконечников до расстояния 1,2 диаметра наконечников друг от
друга. Величина угла второго скоса относительно оси наконечников определяется по зависимости:
=90(1-2A/D),°
где А - межцентровое расстояние наконечников иглы, D - диаметр контейнера.
Данным углом скоса плоскостей определяется длина и минимальная высота перемычки. Ширина перемычки определяется прилеганием к участкам наружных поверхностей калибрирующих наконечников.
На рис.1 показана предлагаемая игла для прессования профилей с двумя отверстиями, вид сбоку; на рис.2 - то же вид сверху. На рис.3 показан отдельный вид сбоку на переходную часть иглы с вывернутым одним наконечником.
Заготовка подается внутрь контейнера 1, затем в нее вводится ступенчато-коническая игла 2, в которую ввинчены калибрирующие наконечники 3. Игла фиксируется в требуемом положении конуса иглы относительно заходной и калибрирующей части матрицы 4. Прессштемпелем 5 через прессшайбу 6 осуществляется передача давления на металл заготовки, который выдавливается в зазор между каналом матрицы и наконечниками, формируясь в трубо-профильное изделие.
Равновесие наконечников в очаге деформации при прессовании достигается наличием на конической части иглы выступа, в виде сужающейся к свободному торцу иглы и в плоскости скосов, перемычки между наконечниками. Величина сужения высоты перемычки определяется углами ее скосов и может доходить до 1-3 мм при неизменной ее ширине. Наличие перемычки на большей части длины наконечников препятствует изгибающему смещению наконечников во время прессования и повышает их работоспособность. Зазор и допуски на предельные отклонения размеров должны выбираться таким образом, чтобы наконечники работали при прессовании в упругой области деформации.
Диаметр основания иглы принимается из условия обеспечения ее прочности:
Дп=А+1,5d,
где d - диаметр калибрирующих наконечников.
Для создания равномерности истечения и сплошности потока металла матрица выполняется плоско-конической с углом заходного конуса 110° с дополнительными скосами под углом 100° на межосевых участках перпендикулярных плоскости оси наконечников матрицы.
Как уже указывалось, предложенная игла позволяет повысить точность размеров изделий, а также стойкость прессовых игл.
1. Игла для прессования труб и профилей с двумя отверстиями, выполненная в виде стержня, на свободном конце которого укреплены калибрирующие оправки, отличающаяся тем, что свободный торец иглы выполнен в виде конусно-элиптической поверхности с расположенным в его центральной части между калибрирующими наконечниками формообразующего выступа.
2. Игла по п.1, отличающаяся тем, что конусно-элиптическая поверхность иглы образована двумя ее последовательными парами скосов, при этом первые скосы от основания иглы выполнены под углом 45° к плоскости осей наконечников до расстояния между ними 1,2 их диаметров, а угол вторых скосов относительно тех же осей определяется по зависимости:
=90(1-2A/D),°
где А - межцентровое расстояние наконечников иглы, мм;
D - диаметр контейнера, мм.
