Способ безоблойной штамповки

Способ безоблойной штамповки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К -- АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 11994099

Союз Советсник

Социалистических

Рес убл (61) Дополнительное к авт. санд-ву (22)Заявлено 13.05.81 (21) 3286055/25-27 (51)NL. Кл.

8 21 J 13/02 с присоединением заявки М

Гевударстееекье1 кемятет

{23 ) Приоритет

Опубликовано 07 ° 02.83 ° Бюллетень М 5 ае делам кзееретеккй и атермтия (53) УДК 621.

Д3(ОБ8 8) Дата опубликования описания 07.02.83 g-; gгреq:, И,„:,.,, у ЩтЕ, ;-;р) (Р;» цХя г " ;, " М (72) Автор изобретения

О. ф. Дрель

1

f

1 ! (?I) Заявитель (54} С ПОСО Б БЕЗОБЛОйН Ой ШТАМПОВ КИ

Изобретение относится к обр абот ке металлов давлением и может быт ь .использовано дпя изготовления осесимметричных иэделий путем преимущественно горячего деформирования метал=

5 лов и сплавов с компейсацией избытка металла в конце деформирования.

H аи более широко и ввестны способы безоблойной штамповки шестерен, в которых компенсация избытка мет алла и противодавление направлены навстречу друг другу. (1 ).

Дпя безоблойной штамповки шестер-. ни, например, весом 4,3 кг и с диаметром венца - 160 мм flo известномуспособу требуется усилие противодавления 250 тс. Создание такого усилия требует мощного и сложного устройства для противодавления, расположить которое в горячештамповочном прессе трудно. Затраты на устройство и его эксплуатацию невелики .

8 качестве прототипа выбран спо-..; соб безоблойной штамповки изделий,—

2 заключающийся в объемном деформировании заготовки в закрытом штампе и приложении к компенсируемому избытку металла усилия противодавления, которое направлено под углом 83-87 к направлению компенсации избытка металла (2)..

Такое решение позволяет умен ьшить усилие противодавления. Однако при минимальном угле 87 для шестерни с вышеуказанным размерами расчетное усилие противодавления составит 30 тс. Компансация метапла при

t этом потребует большого расхода матрицы вниз, что приведет к образованию торцового заусенца. При увеличении диаметра венца шестерни до

200 мм усилие противодавления увеличивается почти вдвое. Устройство для противодавления будет иметь достаточно большие габариты, чтобы его можно было встроить в штамп. Другим отрицательным моментом прототипа яв- . ляется использование точной заготов994099 ки, колебание объема которой должно укладываться в допускаемые отклонения штампуемого изделия, Колебание объема заготовки не должно превыша ь 3i. Такую точность заготовок при использовании проката обычной точности для штамповки получить сложно, Цель изобретения - уменьшение усилия противодавления без предъявления особых требований к колебаниям объема заготовки.

Указанная цель достигается тем, что при безоблойной штамповке осесимметричных изделий способом, заключающимся в -объемном деформировании

В заготовки в закрытом штампе и приложении к компенсируемому избытку металл à у силия проти вод авления, в процессе объемного деформирования прикладывают усилие противодавпения к осРовному металлу заготовки под углом 91-134 к направлению течео ние компенсируемого избытка металла.

На фиг. 1 показано в правой части положение инструмента и заготовки перед деформированием, а в левой части — положение инструмента и металла после деформирования. На фиг.2 показана схема действия сил и направления перемещения металла и инструмента при компенсации избытка металла.

Предварительно ссаженная заготовка 1 штампуется в инструменте, состоящем из верхнего пуансона 2, закрепленного на ползуне (на чертеже не показан), верхней полу матрицы 3, соединенной с ползуном с воэможност ью перемещения относител ьно последнего, нижней полуматрицы 4, нижнего пуансона 5, закрепленного на столе пресса б. Полуматрицы 3 и 4 перед деформированием жестко скрепляют, например, поворачивающимся замком

7. Скрепленная матрица располагается на подушке 8. Для выталкивания отштампованного изделия служит выталкиватель 9, расположенный в верхнем пуансоне 2. Положение скрепленной матрицы на фиг. 2 в конце деформирования показано сплошной линией, а условное положеwe перед компенсацией избытка металла — пунктирной линией.

Безоблойную штамповку поковки шестерни с диаметром венцовой части

1б0 мм и высотой 32 мм осуществляют следующим образом. Ст an ьную заготовку 1 И 85х145 мм нагревают до 11001200 С, осаживают до высоты 50 мм (на фиг. 1 не показано) и укладывают на неподвижный нижний пуансон 5.

Затем совершают рабочий ход. Вместе с ползуном опускают с опережением верхнюю полуматрицу 3, по ходу полэуна смыкают ее с нижней полуматрицей 4 замком 7. Затем заплечики пуансона 2 касаются верхней полуматрицы

3 и принудительно перемещают скрепленную матрицу вниз. После этого начинают деформирование заготовки 1.

1 Деформированный металл заполняет ручей с одновременным опускание скрепле н ной мат ри цы í а подуш ке 8 .

Перед компенсацией избытка металла условный геометрический контур

2р штампуемой заготовки показан на фиг.2 пунктирной линией. При наличии избытка металл усилием P =160 тс воз1 действует на верхнюю плоскость нижней полуматрицы 4. Скрепленная матрица начнет перемещаться вниз. Однако ее пере мещени ю .будет пре пят ст воват ь основной металл, заполнивший венцовую част ь ручья. Перемещение верхней полуматрицы 3 вниз вызовет деформацию основного металла с усилием

Р =600 тс, направленным под углом

95О к направлению перемещения избытка металла. При полной компенсации избытка металла будет произведено встречное деформирование основного

3S металла на участке АА.182В (фиг.2), чем больше угол о, тем больше будет тормозит ься процесс компенсации из быт ка мет алл а и мен ьше потре бу р ется противодавление. При Р 2 ып d,F =

=Р1F> усилие противодавления равно нулю и, следовател bHQ подуш ка 8 (фиг. 1) перестает исполнят ь функцию у строй ст ва для проти водавления .

После окончания рабочего хода вслед

45 за пуансоном 2. под действием усилия подушки 8 скрепленную матрицу поднимают и рассоединяют, затем из верхней полуматрицы 3, поднятой ползуном, выталкиватель 9 удаляет отштампованную шестерню 10.

Угол р(, выбирают больше 90, так как это является необходимым условием дополнительного встречного деформирования основного металла. G о увеличением угла aL увеличивается непроизводительный отход металла. Целесообразно было бы ограничить интервал изменения угла в 7 вместо 43 о о

5 994и на всей боковой поверхности полуматрицы 3. Но если высоту конусной части полуматрицы 3 уменьшить вдвое, то интервал изненвния угла можно увеличить вдвое, т.е. сделать 14 и т.д. Интервал более 43 не имеет смысла, так как при угле 135 осо новной металл будет не дефорниро" ваться, а скалываться под действием максимальных касательных напряже- ний.

По сравнению с базовым объектом, в качестве которого принят прототип, использование предложенного способа беэоблойной штамповки позволит S резко уменьшить мощность устройств для противодавления или исключить их иэ конструкции штампа за счет использования простых в эксплуатации механических зажимных устройств. 20

От крывается возможност ь более широкого использования жестких механических зажимов для скрелления разъемных матриц. В настоящее время такие зажимы почти не используются из-за 25 ,отсутствия резки по весу. Предлагаемый способ устраняет это противо-. речие, так как жесткая разъемная .

99 6 матрица имеет возможность компенсировать избыток металла.

Эффективност ь способа заключается в упрощении и удешевлении уст" ройства для противодавления, э также ликвидации операции обрезки облоя..Формула. изобретения

Способ безоблойной штамповки осесимметричных иэделий, заключающийся в объемном деформировании заготовки в закрытом штампе и приложения к компенсирующему избытку металла усилия противодавления, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения энергозатрат, в процессе объемного деформирования осуществляют приложение усилия противодавления к основному металлу заготовки под углом 91-134 к направлению течения компенсируемого избытка металла.

Источники информации, при нятые во внимание при э кс пер тиэе

1. Журнал "KoHasat", 108, 1975, 9, стр. 395, рис. 1.4.С.

2. Авторское свидетельство СССР и 560691, кп. В 21 J 13/02, 02.04.76 (прототи и) .

994099

Фиг. Г

Составитель 8. Бещеков

Техред E.баритончик Корректор " ° Аемчик

Редактор S. Федотов

Под пи снов филиал flnfl "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Заказ 707/6 Тираж 684

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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