Штамм для поперечного выдавливания полых изделий с внешним торцевым фланцем

Штамм для поперечного выдавливания полых изделий с внешним торцевым фланцем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социапистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Я АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 110579 (2! ) 2763763/25-27 Р ) М KB.

3 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

В 21 J 13/02

В 21 К 21/08

Государственный комитет

СССР во делам изобретений н открытнй

Опубликовано 15.0881, Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 150с181 (53} УД(621. 735..043(088.8}

И.С. Алиев и Карстен Крюгер /

/;.

/, (72) Авторы изобретения

Краматорский индустриальный институт и

Ленина политехнический институт им. М. с кИй",ордена а (71) Заявители (54) ШТАМП ДЛЯ ПОПЕРЕЧНОГО ВЦЦАВЛИВАНИЧ ПОЛЫХ

ИЗДЕЛИИ С ВНЕШНИМ TOPIIOBblN ФЛАНЦЕМ

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при экспериментальных ис- следонаниях процесса холодного поперечного ныдавливания, а также при отработке технологии и условий работы штампов для поперечного выдавливания.

Известен штамп для поперечного вы- 0 давливания полых изделий с внешним торцовым фланцем, содержащий кольцевой пуансон, оправку в виде стержня с цилиндрической рабочей частью и хвостовиком, неподвижную плиту, смонтированные на ней полуматрицы, а так-.i5 же месдозу, соединенную с регистрирующим прибором C1J.

Конструкция данного штампа не позволяЬт.измерять силы контактного трения между заготовкой и оправкой, что необходимо в ряде случаев для определения оптимальных условий работы штампа и для обработки технологии выдавливания с точки зрения получения качественных изделий при минимуме энергозатрат.

Цель изобретения — определение оптимальных условий работы путем обеспечения возможности сил контакт- З0 ного трения между заготовкой и опраь. кой.

Постанленная цель достигается теь1. что в штампе для поперечного выдавливапия полых изделий с внешним торцовым фланцем, содержащем кольцевой пуансон, оправку н виде стержня с цилиндрической рабочей поверхностью и хвостовиком, неподвижную плиту, смон. тиронанные на ней полуматрицы, а также соединенную с регистрирующим прибором месдозу, последняя установлена с возможностью взаимодействия с хвостовиком оправки на неподвижной плите, а рабочий торец контактирующей с этой плитой полуматрицы выполнен . в виде усеченного конуса, угол наклона образующей которого соответствует углу свободного истечения материала заготовки при поперечном выдавливании.

На чертеже изображен штамп, общий вид.

Штамп содержит деформирующий пуансон 1, прикрепленный к верхней плите

2 и смонтированный на нижней плите 3 контейнера 4, в котором установлены верхняя полуматрица 5 и, расположенная под ней, нижняя полуматрица 6. В полуматрице 6 выполнено отверстие,в

854540 котором на скользящей посадке установлена оправка 7, способная к вхождению в отверстие пуансона 1. Под нижним (опорным) торцом оправки 7 размещена месдоза 8, связанная с регистрирующим прибором.

Между полуматрицами 5 и 6 предусмотрен зазор - круговая полость б предназначенная для приема выдавленного металла, высота которой регулируется с помощью сменных колец 9.

Верхний торец нижней полуматрицы 6 1О выполнен в виде усеченного конуса, у которого меньшее основание .обращено к верхней полуматрице 5 и имеет диаметр, равный, преимущественно, диаметру оправки. Максимальное зна- чение диаметра меньшего основания не превышает диаметра вертикальной полости в полуматрице 5. Угол наклона усеченного конуса (верхнего торца полуматрицы 6) ф равен углу естест- щ венного (свободного) течения металла заготовки при поперечном выдавливании с односторонней подачей металла в полость, т.е. с односторонним приложением нагрузки.

Угол течения металла Ъ, т.е. угол между направлением течения металла и продольной осью симметрии,зависящие от формы и размеров очага деформации (поле линий скольжения, охватывающее очаг деформации), пока- 30 зывает направление выдавливания металла при оцностороннем приложении нагрузки. При вытекании металла трубчатой заготовки 10 в радиальную полость характер течения близок к плос- 35 кому, что позволяет назначить оптимальные значения углов в соответствии с направлением вектора скорости по годографу, соответствующему определенному полю линий скольжения. 4О

Предпочтительные значения угла р находятся в пределах 60...72о, при том меньшие значения соответствуют, наихудшим условиям трения (сухому трению). 45

Штамп работает следующим образом.

Трубчатая заготовка 10 укладывается в отверстие (вертикальную полость) полуматрицы 5 на оправку 7*

При рабочем ходе пресса пуансон., 1 деформирует заготовку 10 и металл выдавливается в радиальную полость 0

Сила трения между заготовкой и оправ» кой 7 передается последней непосредственно на месдозу 8.

Положительной особенностью деформиров ния путем поперечного радиального выдавливания металла, способствующей уточнению результатов измерения пластического трения, является то, что при истечении металла под 60 углом, близким по значению к углу естественного (свободного) течения, в угловой зоне О, прилегающей к кромке отверстия в полуматрице 6,образуется незаполненный металлом 45 участок (пустота), и происходит

"раздача" отверстия трубчатой заготовки со стороны нижнего торца в соответствии с формой очага деформации.

Поэтому в процессе деформирования не наблюдается затекание (или стремление к затеканию) металла в зазор между оправкой 7 и отверстием полуматрицы 6. Это означает,. что сила пластического трения, возникающая между заготовкой и контактной рабочей поверхностью оправки 7 полностью передается на месдозу 8, а последняя с помощью регистрирующих приборов точно фиксирует эту силу и характер ее изменения.

Это позволяет определить величину удельной силы пластического .трения по формуле т п о к где P — величина удельной силы пластического трения

Р„, — усилие по показателям месдозы - приборов (сила пластического трения)

Г„ — площадь рабочей поверхности оправки.

Меняя значения высот полости а и исходной заготовки, условия трения или вид технологической смазки, можно определить зависимость между удельным усилием выдавливания и удельной силой контактного трения, а также характер изменения оси трения по ходу протекания процесса.

Это способствует изучению фактора трения в процессах холодного и объемного деформирования металлов и сплавов при.обработке технологии деформирования и разработке новых процессов.

Формуда изобретения

Штамп для поперечного выдавливания полых изделий с внешним торцовым фланцем, содержащий кольцевой пуансон, оправку в виде стержня с цилиндрической рабочей поверхностью и хвос-. товнком, неподвижную плиту, смонтированные на ней полуматрицы, а также месдозу, соединенную с регистрирующим прибором, отличающийся тем, что, с целью определения оптимальных условий работы путем обеспечения возможности измерения сил контактного трения между заготовкой и оправкой, месдоза установлена с воэможностью взаимодействия с хвостовиком оправки на неподвижной плите, а рабочий торец контактирующей с этой плитой полуматрицы выполнен в вйде усеченного конуса, угол наклона образующей которого соответствует углу свободного истечения материала заготовки при поперечном выдавливании.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Алиев И.С. Исследование процесса холодного поперечного выдавливания. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Л., 1977, с. 163, рис. 3,7.

854540

Закаэ 6568/13 Тираж 740

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам иэобретений H открытий

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

Подписное филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул..Проектная, 4

Составитель О. Корабельников ,Редактор E.Äoðoøåíêî Техред М. Голинка Корректор М. Демчик