Устройство для формообразования крутоизогнутых отводов

Полезная модель относится к области обработки металлов давлением, в частности к устройствам для холодной штамповки деталей из трубных заготовок и может быть использована при формообразовании крутоизогнутых отводов. Сущность полезной модели заключается в том, что в устройстве для формообразования крутоизогнутых отводов, состоящем из направляющей втулки, внутри которой расположен пуансон, двух полуматриц, соединенных между собой по поверхности разъема с образованием фильеры, внутренней составной жесткой оправки, задний торец которой помещен в муфту и расположен вместе с ней на оси вращения, согласно полезной модели поверхность разъема между полуматрицами выполнена по срединной поверхности оправки, полуматрица с максимальным радиусом кривизны рабочей поверхности выполнена неподвижной, а другая полуматрица выполнена подвижной - откидывающейся и помещена на ту же ось вращения, что и задний торец оправки вместе с муфтой, фиксирование подвижной полуматрицы в рабочем положении осуществляется с помощью клина. 2 илл.

Полезная модель относится к области обработки металлов давлением, в частности к устройствам для холодной штамповки деталей из трубных заготовок, и может быть использована при формообразовании крутоизогнутых отводов с относительным радиусом кривизны срединной поверхности в пределах:

1Dкр/ДУ1,5

Известно устройство для формообразования отводов путем горячей раздачи трубной заготовки на рогообразном сердечнике (см. Ковка и штамповка. Справочник в 4 т. Том 4. Листовая штамповка. / Под ред. А.Д.Матвеева - М.: Машиностроение, 1985-1987 г., стр.110, рис.55).

Недостатком данного устройства является необходимость нагрева исходной заготовки перед началом процесса формообразования, что ведет к увеличению энергозатрат на изготовление изделия, а также увеличивается трудоемкость изготовления изделия.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству, которое и принято за прототип, является устройство для формообразования крутоизогнутых отводов путем проталкивания трубной заготовки через фильеру (Патент РФ на полезную модель №61607, МПК В21С 37/29, опубликован 10 марта 2007 г.).

Устройство состоит из двух разъемных полуматриц, на поверхности разъема которых выполнена фильера, и составной жесткой оправки.

Недостаток известного устройства заключается в сложности конструкции и низкой производительности. Для обеспечения изготовления качественных деталей необходимо плотно сомкнуть полуматрицы, и обеспечить их фиксацию в рабочем положении на протяжении всего процесса формообразования детали. Как правило это осуществляют с

помощью ходовых винтов, привод которых осуществляется вручную. Для направления движения полуматриц навстречу друг к другу необходимо иметь направляющие устройства, по которым перемещаются полуматрицы. В процессе формообразования возникают большие контактные нагрузки на инструмент, и во избежание раскрытия полуматриц необходимо предусматривать специальные стяжные приспособлении. Поверхность разъема полуматриц должна строго совпадать с осью верхнего пуансона во избежание закусывания инструмента, что требует наличия специальных фиксаторов полуматриц.

Задачей полезной модели является увеличение производительности устройства и упрощение его конструкции.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройстве для формообразования крутоизогнутых отводов, состоящее из направляющей втулки, внутри которой расположен пуансон, двух полуматриц, соединенных между собой по поверхности разъема с образованием фильеры, внутренней составной жесткой оправки, задний торец которой помещен в муфту и расположен вместе с ней на оси вращения, согласно полезной модели поверхность разъема между полуматрицами выполнена по срединной поверхности оправки, полуматрица с максимальным радиусом кривизны рабочей поверхности выполнена неподвижной, а другая полуматрица выполнена подвижной - откидывающейся и помещена на ту же ось вращения, что и задний торец оправки вместе с муфтой, фиксирование подвижной полуматрицы в рабочем положении осуществляется с помощью клина.

Устройство поясняется чертежом, где на фигуре 1 показано исходное положение устройства перед формообразованием, а на фигуре 2 - устройство после завершения процесса формообразования и извлечения детали.

Устройство состоит из подвижной полуматрицы 1 и неподвижной полуматрицы 2. При смыкании этих двух полуматриц по поверхности

разъема образуется фильера, соответствующая геометрии изготавливаемой детали. В рабочей полости фильеры расположена составная жесткая оправка, состоящая из внутренней части 3, с минимальным радиусом кривизны рабочей поверхности, и внешней части - 4. Задний торец составной оправки охвачен муфтой 5 и вместе с ней помещен на ось вращения 6. Неподвижная полуматрица 2 снабжена щеками 7, в которых в пазу находится клин 8 для фиксации подвижной полуматрицы в рабочем положении.

Подвижная полуматрица 1 помещена на туже ось вращения 6, что и задний торец оправки вместе с муфтой 5.

Для обеспечения вертикального перемещения деформируемой заготовки 9 устройство снабжено направляющей втулкой 10, в которой находится пуансон 11. Рабочее положение составной жесткой оправки фиксируется с помощью переднего замка 12.

Устройство работает следующим образом:

Исходная заготовка 9, изготовленная из трубы соответствующего диаметра, устанавливается в направляющую втулку 10. Заготовка имеет верхние и нижние скосы на своих торцах, причем на верхнем торце, воспринимающем усилие деформирования от пуансона, имеется участок, перпендикулярный оси симметрии заготовки, который и воспринимает это усилие.

По мере перемещения заготовки за счет деформации сдвига осуществляется поворот скошенных торцов заготовки и они становятся перпендикулярными оси изделия. Окончательное выравнивание верхнего торца заготовки происходит при завершении процесса формообразования.

Заготовка 9 устанавливается таким образом, что ее максимальная по длине образующая совпадает с максимальным радиусом кривизны рабочей поверхности фильеры неподвижной полуматрицы 2.

Рабочее положение частей оправки 3 и 4 фиксируется путем введения замка 12 между ними. При рабочем ходе пуансона 11 усилие деформирования передается на торцевую поверхность трубной заготовки и начинается процесс деформирования заготовки. Заготовка проталкивается в зазор между рабочими поверхностями фильеры полуматриц 1 и 2 и частями оправки 3 и 4. Величина зазора между рабочими поверхностями выполняется традиционной для холодной штамповки величины, равной 1,2S; где: S - толщины исходной заготовки 9. В этом зазоре осуществляем формообразование отвода.

Процесс деформирования заготовки завершается в тот момент, когда нижний торец трубной заготовки выйдет из фильеры полуматриц 1 и 2 и достигает муфты 5. Верхний торец заготовки достигает горизонтальной плоскости, проходящей через центр кривизны оправки и ее передний торец.

Клин 8 удаляется из щек 7, освобождая подвижную полуматрицу 1.

При размыкании полуматриц освобождается оправка с находящейся в ней деталью. Поскольку подвижная полуматрица 1 помещена на ось вращения 6, она имеет возможность откинуться, освобождая деталь вместе с оправкой и давая возможность освободиться составной оправке, позволяя без затруднения извлечь отштампованную деталь.

Настройка устройства на изготовление следующей детали осуществляется достаточно просто. Необходимо лишь установить замок 12 в передний торец составной оправки, повернуть оправку и подвижную полуматрицу 1 до их рабочего положения на оси вращения 6 и зафиксировать их в рабочем положении с помощью клина 8.

Поскольку вращающаяся подвижная полуматрица 1 расположена на уже существующей оси вращения 6 и перемещается между щеками 7, отпадает необходимость в направляющих устройствах и дополнительных фиксаторах.

Клин 8, распирая подвижную полуматрицу 1 относительно щек 7, плотно прижимает подвижную полуматрицу 1 к его неподвижной полуматрице 2 и предотвращает размыкание фильеры с образованием зазора между полуматрицами. Штампованная деталь получается качественной.

Между частями оправки 3 и 4 выполнен расширяющийся зазор, изменяющийся по величине от нуля на оси вращения 6 до своей максимальной величины на переднем торце оправки. В результате этого у рабочих частей оправки имеется возможность после удаления замка 12 переместиться навстречу друг другу и освободить отштампованную деталь для ее удаления из зоны штамповки.

После завершения процесса формообразования детали, при обратном ходе ползуна пресса, вместе с пуансоном 11 удаляется и передний замок 12, фиксирующий оправку в рабочем положении. Части 3 и 4 внутренней оправки освобождаются, смыкаются по зазору, выполненному между ними и дают возможность удалить отштампованную деталь.

Для упрощения раскрытия полуматриц и настройки блока на формообразование последующей детали, внутренняя часть полуматриц помещена на туже ось, что и муфта, охватывающая заднюю часть оправки устройства. Это обеспечивает быструю сборку полуматриц в рабочее положение и увеличивает производительность заявляемого устройства.

Поскольку величина зазора S близка к толщине исходной трубной заготовки, деформирование заготовки при проталкивании осуществляется в гарантированном зазоре, что препятствует образованию гофр на поверхности заготовки и обеспечивает изготовление качественной детали.

Завершение процесса деформирования трубной заготовки осуществляется после того, как заготовка, которая имеет определенную длину в исходном положении, полностью переместилась в зазор между внутренней оправкой и фильерой.

Использование устройства предлагаемой конструкции позволяет упростить конструкцию устройства и в результате времени настройки устройства на изготовление последующей детали повысить производительность устройства.

Устройство для формообразования крутоизогнутых отводов, состоящее из направляющей втулки, внутри которой расположен пуансон, двух полуматриц, соединенных между собой по поверхности разъема с образованием фильеры, внутренней составной жесткой оправки, задний торец которой помещен в муфту и расположен вместе с ней на оси вращения, согласно полезной модели поверхность разъема между полуматрицами выполнена по срединной поверхности оправки, полуматрица с максимальным радиусом кривизны рабочей поверхности выполнена неподвижной, а другая полуматрица выполнена подвижной - откидывающейся и помещена на ту же ось вращения, что и задний торец оправки вместе с муфтой, фиксирование подвижной полуматрицы в рабочем положении осуществляется с помощью клина.