Сборный формообразующий инструмент с овалообразной формой гравюры

Сборный формообразующий инструмент с овалообразной формой гравюры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соаетскнк

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ («>897358 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 1511079 (21) 2828371/25-27 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—

Опубликовано 150182. Бюллетень ¹ 2 (51)М. Кл З

В 21 С 25/02

В 21 С 3/02

Государственный комитет

С,ССР но делам изобретений н открытий (53) УДК 621 ° 777 ° 07 (088. 8) V

Дата опубликования описания 1501.82 (72) Авторы изобретения

Э.ш.Суходрев, Л.A.Желтонога, В.В.Хар и Л.С.Безверхий (71) 3а яв ител ь

Физико-технический институт AH Белору (54) СБОРНЫЙ ФОРМООБРАЗУЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ

С ОВАЛООБРАЗНОЙ ФОРМОЙ ГРАВЮРЫ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к изготовлению формообразующего инструмента для прессования, волочения и штамповки, Точность формообразующего инструмента, предназначенного для прессования, волочения и штамповки, во многом зависит от величины и равномерности натяга при бандажировании.

Известны бандажированные матрицы и волоки, которые помещают в бандажные" кольца с определенным натягом flj .

Общий недостаток таких конструкций заключается в том, что при бандажировании формообразующего инструмента с овалообразной формой гравюры кольцеобразным бандажом происходит неравномерное, зависящее от формы и размеров овала, уменьшение размеров гравюры. Причем неравномерность уменьшения размеров тем больше, чем больше разность длин осей овалообразной гравюры В результате искажается профиль гравюры инструмента, а, следовательно, и точность изготавливаемых в таком инструменте иэделий, С целью повышения стойкости и увеличения точности формообразующего инструмента проводятся уточненные расчеты натягов при бандажировании 2) .

Однако эти расчеты не учитывают . неравномерность уменьшения размеров овалообразной гравюры при бандажировании с любым натягом.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является сборный формообразующий инструмент с овалообраэной формой гравюры, содержащий запрессованную в бандаж формообразующую втулку, причем малая сторона сечения сопрягается с большой стороной по радиусу f33 .

15 Недостатком известного устройства является то, что при бандажировании матриц с постоянным натягом в контейнере с прямоугольным сечением происходит неравномерное, зависящее

20 от формы и размеров гравюры матрицы, уменьшение размеров. В результате искажается профиль и гравюра матрицы не эквидистантна исходной. Отсюда и точность иэделий, изготавливаемых в

25 такой эабандажированной матрице, искажаетсяя.

Белью изобретения является повышение качества изделий за счет получения гравюры инструмента, эксидис30 тантной исходной.

897358

Поставленная цель достигается тем, что наружная поверхность бандажа выполнена с большей осью, перпендикулярной большей оси гравюры по кривой, радиус кривизны которой определяют по формуле!

О где Ч - коэффициент Пуассона;, о — величина натяга на сторону;

r — наружный радиус инструмента; у — радиус кривизны гравюры инструмента;

U — перемещение точки гравюры инР струмента по соответствующему радиусу кривизны

На фиг. 1 изображен бандаж после запрессовки в нем формообразующего инструмента с овалообразной формой 20 гравюры; на фиг. 2 — иллюстрация к примеру бандажирования.

Полагая внутреннее давление равным нулю, имеем .. г 1 -Я - r It„-р - r1

pr РР г г 1 —,р r< где 6, бЧ вЂ” полярные компоненты напряжений в инструменте;

ЗО

Р— удельное давление, созда ваемое натягом1 r>r„ y (см. фиг. 1) .

В случае осесимметричной задачи упругости соотношение между деформацией З

E.q и перемещением U>ä точек инструмента таково (2) а поскольку при плоской деформации (G «- Ы.,),(3) О

1 — V М то, используя соотношение (2) и подставляя соотношение (1) в соотношение

{3), получим

1 — Ч P ). — г4 4 ) (2Ч-1- 4 (4) 4g

Из соотношения (4) найдем ()у

1 — V 2Рr

Е r<-g (5) где Up - перемещение точки гравюры ща инструмента, лежащей на меньшей оси;

E —; °

Р— дельное давление в точке А; радиус кривизны гравюры инструмента на меньшей оси.

Для определения удельного давления, созданного натягом в системе бандаж— инструмент, воспользуемся известной формулой. юа

2r>(Rk 9A ) где R - расстояние от центра инструмента до точки A наружной поверхности бандажа, лежащей на меньшей оси. 65

Полагаем, что после бандажирования инструмента его гравюра сжалась зквидистантно исходной. Тогда

"Ря (7) где П„ — перемещение любой точки гравюры инструмента по нормали.

Перемещение любой точки гравюры инструмента по соответствующему радиусу кривизны можно вычислить так:

БУ(М) = y„— P(1 — U)I (8) где У„ — радиус кривизны гравюры инструмента в рассматриваемом направлении Ч до бандажирования; р - радиус кривизны гравюры инструмента в том же направлении Ч после бандажирования;

U — проекция U на радиус кривизны в направлении((Зная Up((() и используя формулу(5), находим значения давлений Р(((4) на границе бандаж — инструмент: рй

Р(4) = - — "-). (9)

1 — Ч - 2r

Воспользовавшись формулой (б) и найденными значениями, получим расстояние от центра инструмента до точек, принадлежащих внешнему койтуру бандажа, а именно (10)

Пример. С целью получения прессованием заготовок эллипсообразных зубчатых колес с готовыми зубьями производят бандажирование матрицы с эллипсообразной формой гравюры с зубчатым профилем (cM. фиг, 2),предназначенной для холодного прессования заготовок эллиптических зубчатых колес жидкостных счетчиков. Параметры эллипса до бандажирования (параметры исходного элипса) а = 28 мм, b = 17 мм. Яаружный радиус матрипЫ

r = 45 мм. Расстояние от центра инструмента до точки А наружной поверхности бандажа, лежащей на меньшей оси, R = 70 мм. Величина натяга на сторону Ф = 0,2 мм. Материал матрицы — сталь Р6М5, бандажа — сталь (ОХ.

Модуль упругости E = 21 ° 10 кг/мм.

Коэффициент Пуассона Ч = 0,3.

В забандажированной матрице отпрессовывают заготовки эллипсообразных трубчатых колес с .отклонениями размеров по пятому классу точности без цополнительной доводки гравюры инструмента. Центроида зубчатых колес эквидистантна исходной.

Использование формообразующего инструмента обеспечивает по сравнению с известными конструкциями следующие преимущества; позволяет повысить точность формообразующего инструмента, а следовательно, и изготавливаемых в нем изделий; позволяет получать гравюру инструмента, эквидистантной исходной. Кроме того, устраняются дополнительные операции

;по доводке гравюры инструмента, что

897358 значительно уменьшает трудоемкость его изготовления.

Формула изобретения

Сборный формообразующий инструмент. с овалообразной формой гравюры, содержащий запрессованную в бандаж формообразующую втулку, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения качества отформованной детали за счет получения гравюры инструмента, эквидистантной исходной, наружная поверхность бандажа выполнена с большей осью, перпендикулярной большей оси гравюры, по кривой, радиус кривизны которой определен по формуле где Ч вЂ” коэффициент Пуассона; величина натяга на сторону1

r - наружный радиус инструмеита) р — радиус кривизны гравюры инструмента;

Пр- перемещение точки гравюры ин-, струмента по соответствующему радиусу кривизны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

® 1. Прозоров Л.В. Прессование ста ли и тугоплавких сплавов. Машиностроение, 1969, с. 178.

2. Расчет бандажированных матриц для холодного выдавливания.-ЭИ Технология и оборудования КШП, 1973.

М 30,.с. 11-16.

3. Конструирование контейнеров для выдавливания плоских профилей.-Э,И. Технология и оборудование КШП, 1976, 9 13, с. 23-27 -(прототип) .

897358

Составитель Г. Кривонос

Редактор С.Тимохина Техред С. Мигунова Корректор Л.Бокшан

Закаэ 11798/12 Тираж 841 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4