Штамп для выдавливания изделий с полостью

 

Сущность изобретения: в штампе для выдавливания изделий с полостью, содержащем рабочий пуансон, матрицу, сменные толкатели, выталкиватель, элементы обжатия заготовки выполнены в виде полого пуансона с заостренным рабочим торцом и установленного концентрично рабочему пуансону , а также размещенный на донной части матрицы вставки с осевым отверстием . Сменные толкатели установлены на пуансонах с возможностью воздействия на них в заданной последовательности. Штамп снабжен дополнительными толкателями, рабочий пуансон выполнен с калибрующими поясками, вставка с осевым отверстием установлены с возможностью осевого перемещения относительно матрицы, при этом последняя снабжена подпружиненными упорами, размещенными в плоскости, перпендикулярной вертикальной оси симметрии штампа. В полом пуансоне выполнены радиально расположенные пазы под указанные упоры и сквозные отверстия под дополнительные толкатели, причем один из них установлен на выталкивателе. 1 з.п. флы, 2 ил.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

tC) С)

О ос

Ю

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4874805/27 (22) 04,09.90 (46) 07,09.93. Бюл. М 33 — 36 (76) Весницкий A,В. (56) Ковка и штамповка. Справочник в 4-х т.

/Ред. совет: Е.И,Семенов (пред,) и др. — М.:

Машиностроение, 1987, с. 3. Холодная объемная штамповка. / Пад ред, Г.А.Навроцкого. 1987, с. 384, с, 41.

Смирнов-Аляев Г.А. Механические основы пластической обработки металлов. Л.:

Машиностроение, 1968, с, 124-125. (54) ШТАМП ДЛЯ ВЫДАВЛИВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ С ПОЛОСТЫО (57) Сущность изобретения: в штампе для выдавливания изделий с полостью, содержащем рабочий пуансон, матрицу, сменные толкатели, выталкиватель, элементы обжатия заготовки выполнены в виде полого пуансона с заостренным рабочим торцом и

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для получения иэделий со сквозной и глухой полостью большой глубины. сложной конфигурации в пластичных и малопластичных при холодной деформации материалах. в том числе матриц штампов и пресс-форм.

Известны штампы, содержащие рабочий пуансон и вспомогательные пуансоны, используемые для дополнительного обжатия заготовки в конце процесса внедрения рабочего пуансона с целью устранения искажений в выдавливаемой полости изделия.

Такие штампь: позволяют только частична устранить искажения выдавливаемой полости и не исключают образования трещин и

„„RU„,2000162 C (я)5 В 21 J 13/02, В 21 К 21/00 установленного концентрично рабочему пуансону, а также размещенный на донной части матрицы вставки с осевым отверстием. Сменные толкатели установлены на пуансонах с возможностью воздействия на них в заданной последовательности. Штамп снабжен дополнительными толкателями, рабочий пуансон выполнен с калибрующими поясками, вставка с осевым отверстием установлены с возможностью осевого перемещения относительно матрицы, при этом последняя снабжена подпружиненными упорал1и, размещенными в плоскости, перпендикулярной вертикальной оси симметрии штампа. В полом пуансоне выполнены радиально раСположенные пазы под указанные упоры и сквозные отверстия поддополнигельные толкатели, причем один из них установлен на выталкивателе. 1 з,п. флы, 2 ил. разрывов при выдавливании полостей резких очертаний в малопластичных материалах

Известен штамп, содержащий матрицу, пуансон. сменные толкатели и пластические прижимы, используемые для дополнительного обжатия заготовки в целью предотвращения образования трещин в малопластичном материале заготовки при холодном выдавливании в ней полости резких очертаний.

Однако в штампах такого типа не удается добиться условий равномерного обжатия заготовки, особенно на участках действия острь х граней пуансонов, которые являются инициаторами зарождения трещин в ма2000162 лопластичном материале, а также в других зонах концентрации параэитных растягивающих напряжений и деформаций, вызывающих разрывы в материале и искажение выдавливаемой полости, Это приводит к повышенному проценту брака выдавливаемых изделий по наличию разрывов и трещин и по искэжению выдавливаемой полости.

Кроме того, повышенные нагрузки на пуансонах в таких цнтдмпах снижают его стойкость и ограничивают воэможность получения глубоких полостей иэделий, Целью изобретения является повышение качества получаемых изделий, стойкости. инструмента, а также расширение технологических возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в известном штампе, содержащем рабочий пуансон, матрицу, сменные толкатели и выталкиватель, элементы обжатия заготовки выполнены в виде полого пуансона с заостренным рабочим торцом, установленного концентрично рабочему пуансону, а также размещенной на донной части матрицы вставки с осевым отверстием, при этом сменные толкатели установлены на пуансонах с возможностью воздействия на них в заданной последовательности. Кроме того, штамп снабжен дополнительными толкателями, рабочий пуансон выполнен с калибрующими поясками, вставка с осевым отверстием установлена с воэможностью осевого перемещения относительно матрицы, при этом матрица снабжена подпружиненными упорами, размещенными s плоскости, перпендикулярной вертикальной оси симметрии штампа, а в полом пуансоне выполнены радиально расположенные пазы под укаэанные упоры и сквозные отверстия под дополнительные толкатели, причем один из них установлен на выталкивателе.

На фиг.1 показан штамп для выдавливания изделий с полостью, в сечении слева показано исходное положение инструмента и заготовки, справа — в процессе внедрения пуансонов в заготовку; на фиг,2 — выдавленная деталь с размерами полости С х Д.

Штамп содержит матрицу 1, полый пуансон

2 со сменным толкателем 3, рабочий пуансон 4 со сменным толкателем 5. Полый пуансон 2 выполнен с отверстиями А, расположенными параллельно его оси, В отверстия Б, расположенные перпендикулярно оси полого пуансона 2, входят упоры

6 и пружины 7, опирающиеся на бандаж 8.

Упоры 6 соединены сэ стержнями 9, на которых стопорным винтом с ручкой 10 крепятся ползушки 11. Подпружиненные упоры

6 предназначены для фиксации rlGnoro ny10

55 ансона 2, Рабочий пуансон 4 производят калибрование выдавливаемой полости калибрующими поясками а и b. В выталкиватель 12 установлен толкатель 13. Вставка 14 с осевым отверстием установлена в штампе с возможностью перемещения по матрице

1. В матрицу 1 помещена заготовка 15. С х

0 — размеры отверстия вставки 14, Штамп работает следующим образом.

На сменный толкатель 3, размещенный в матрице 1 выше ее торца на заданную глубину внедрения полого пуансона 2, надавливают плитой, закрепленной на полэуне пресса, до ее упора в торец матрицы 1, Затем ползун пресса отводят в верхнее положение, в матрицу 1 помещают сменный толкатель 5 выше ее торца на заданную глубину внедрения рабочего пуансона 4 и надавливают на него плитой, закрепленной на полэуне пресса, до ее упора в торец матрицы 1, Аналогично при установке в матрицу 1 сменных толкателей 3 и 5 заДанных размеров по высоте производят вдавливание полого 2 и рабочего 4 пуансонов в заготовку 15 в любой необходимой последовательности или совместно.

При внедрении рабочего пуансона 4 материал заготовки 15 вытесняется в отверстие вставки 14, форма и размеры которого определяют возможность получения точной или искаженной полости изделия. Полый пуансон 2 используется для создания дополнительного обжатия заготовки 15 в зоне подавления дефектов формообразования

{трещин, разрывов, утяжин материала и т.д.), а также для направления вытесняемого материала в зазор между калибрующими поясками а и Ь пуансона 4 и стенками выдавливаемой полости для компенсации дефектов, вызванных утяжкой материала.

Форма и размеры заостренного торца полого пуансона 2 и отверстия вставки 14 выбирают в зависимости от размеров и формы зоны подавления дефектов формообразования, в которой производят дополнительное обжатие заготовки 15. Размеры и расположение эоны подавления дефектов формообразолан я при выдавливании определяют либо экспериментально, либо расчетным путем по размерам и расположению зоны концентрации паразитных напряжений и деформаций, вызывающих разрывы в деформируемом материале и искажение выдавливаемой полости изделия, Для подавления дефектов формообразования в зоне их возникновения рабочий торец полого пуансо»а 2 должен иметь форму, поперечное сечение которой геометрически подобно контуру выдэчливлем0l1 полости иэделия с закругленными угпами. а отвер2000162 стие вставки 14 геометрически подобно выдавливаемой полости с углами произвольной конфигурации (закругленных или только и риту плен н ых).

Выдавливание полости иэделия с отделением части вытесняемого пуансоном 4 материала заготовки 15 обычно сопровождается утяжиной и отрывом материала заготовки 15 с грубыми вырывами. Для исключения этих явлений отверстие вставки

14 выполняется по форме поперечного сечения рабочего пуансона 4 по посадке, обеспечивающей ее направление при заходе в отверстие вставки 14. При этом удается осуществить сдвиг вытесняемого в отверстие вставки 14 материала заготовки 15 с сохранением точности и зеркальной чистоты обработки выдавливаемой полости изделия, Иэ отверстия вставки 14 вытесняемый материал под действием собственного веса (возможен и пневмосдув) попадает в наклонное отверстие в матрице 1, показанное на фиг.1 пункгиром, и удаляется из матрицы, После отвода ползуна пресса в верхнее положение сменным толкателем 13 на торец рабочего пуансона 4 и перемещают его вверх совместно с заготовкой 15 и внедренным в нее полым пуансоном 2. При заходе в отверстия Б в полом пуансоне 2 подпружиненные упоры 6 и заготовка 15 останавливают свое движение, а пуансон 4 выпрессовывается из заготовки 15 с одновременным калиброванием выдавленной полости изделия. Затем устанавливают толкатели в вертикальные отверстия А вспомогательного пуансона 2 и ходом ползуна пресса надавливают на них и перемещают заготовку 15 по матрице вниз, выпрессовывая полый пуансон 2 иэ заготовки 15.

Для выпрессовывания полого пуансона

2 из заготовки 15 через вертикальные отверстия А в полом пуансоне 2. зафиксированном в подвешенном состоянии подпружиненными упорами 6, ходом ползуна пресса надавливают на толкатели и перемещают заготовку 15 вниз по матрице 1, выпрессовывая пуансон 2.

Операции по выпрессовыванию из тела заготовки 15 рабочего пуансона 4 аналогичны выше рассмотренным. Фиксирование пуансона 4 в подвешенном состоянии осуществляется подпружиненными упорами 6, входящими в выборки на пуансоне 4 (на фиг,1 показаны пунктиром).

Таким образом, благодаря выполнению полого пуансона 2 с заостренным рабочим торцом, поперечное сечение которого геометрически подобно контуру выдавливавмой полости изделия с закругленными углами. удается на 30-50 увеличить выход годных изделий за счет исключения трещинообразования в малопластичном материа5 ле. а также повышения точности выдавленной полости, В предложенном штампе реализуется схема нагружения рабочего пуансона 4 со сниженными нагрузками при дополнитель10 ном локальном обжатии заготовки 15 полым пуансоном 2, обеспечиваются условия устойчивого течения и сдвига вытесняемого материала в приемник. Пуансон 4 работает на сжатие при внедрении и выпрессовыва15 нии из тела заготовки 15, компенсируется воздействие на него опасных изгибающих моментов эа счет того, что используются подпружиненные упоры 6. Такие штампы позволяют увеличить глубину выдавливае20 мой полости в 1,5-2 раза, повысить точность выдавливаемой полости изделия и стойкость пуансона в ряде случаев, например, при выдавливании ступенчатых полостей (переходов Чебышева) более чем на поря25 док.

Формула изобретения

1, Штамп для выдавливания изделий с полостью. содержащий рабочий пуансон, матрицу, сменные толкзтели, элементы об30 жатия заготовки и выталкиватель, о т л и ч аю шийся тем. что, с целью повышения качества получаемых изделий, стойкости инструмента, а также расширения технологических возможностей, элементы обжатия

35 заготовки выполнены в виде полого пуансона, установленного концентрично рабочему пуансону и выполненного с заостренной рабочей частью и закругленным торцом. а также размещенной на донной части матрицы

40 вставки с осевым отверстием, при этом смен н ы е тол катели установлены на пуансонах с воэможностью воздействия на них в зада н н ой последовательности.

2. Штамп по п.1, отличающийся

45 тем, что он снабжен дополнительными толкателями. рабочий пуансон выполнен с калибрующими поясками, вставка с осевым отверстием установлена с возможностью осевого перемещения относительно матри50 цы, при этом матрица снабжена подпружиненными упорами, размещенными в плоскости, перпендикулярной вертикаль. ной оси симметрии штампа, а в полом пуансоне выполнены радиально расположенные

55 пазы под указанные упоры и сквозные отверстия под дополнительные толкэтели, причем один из них установлен на выталкивателе.

Составитель А.Весницкий

Техред М.Моргентал Корректор А.Мотыль

Редактор С.Кулакова

Заказ 3057

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101