Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для изготовления деталей из трубчатых заготовок. Штамп содержит матрицу, пуансон, прижим, верхнюю и нижнюю обоймы. Верхняя обойма выполнена с рабочей поверхностью, внутренний диаметр которой равен наружному диаметру трубчатой заготовки. Штамп содержит вкладыш из пластичного металла с диаметром, равным внутреннему диаметру трубчатой заготовки. Нижняя обойма выполнена с нерабочей полостью, диаметр которой равен диаметру вкладыша из пластичного металла, а высота равна длине трубчатой заготовки. Между верхней и нижней обоймами размещена фильера с калиброванным отверстием. При этом вкладыш из пластичного металла совместно с фильерой выполнен с возможностью их переворота. Повышается производительность за счет многократного использования вкладыша. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Рисунки к патенту РФ 2277027

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для изготовления деталей из трубчатых заготовок.

Известен штамп для изготовления деталей из трубчатых заготовок (авторское свидетельство SU №797820, МКИ B 21 D 22/02, 1981), содержащий вкладыш, матрицу, пуансон и направляющую втулку. Недостатком известного штампа является конструктивная сложность составного пуансона и трудоемкость удаления обжатой заготовки из полости матрицы.

Наиболее близким к предлагаемому штампу по технической сущности и назначению является штамп для вытяжки (авторское свидетельство SU №863075, МКИ B 21 D 22/02, 1980 г.). Штамп содержит пуансон, матрицу с рабочей полостью, заполненной пластичным металлом, прижим и втулку с нерабочей полостью и калиброванным отверстием, размещенную в рабочей полости матрицы. При этом калиброванное отверстие втулки сообщается с полостью матрицы. Недостатком известного штампа является то, что после формообразования изделия на данном штампе необходимо проводить операцию по отделению и удалению из втулки пластичного металла, что требует переналадки штампа в течение рабочего процесса.

Задачей изобретения является повышение производительности работы штампа без ухудшения качества готовых изделий за счет возможности многократного использования вкладыша из пластичного металла без дополнительной операции по отделению и удалению его из полости штампа и переналадки его в течение рабочего процесса.

Для решения этой задачи штамп, содержащий матрицу, пуансон и прижим, в отличие от прототипа, снабжен верхней и нижней обоймами. Верхняя обойма выполнена с рабочей полостью, внутренний диаметр которой равен наружному диаметру трубчатой заготовки D, в которой размещен вкладыш из пластичного металла с диаметром, равным внутреннему диаметру d обрабатываемой заготовки. Нижняя обойма выполнена с нерабочей полостью, диаметр которой равен диаметру d вкладыша из пластичного металла, а линейный размер по высоте равен длине L трубчатой заготовки. Благодаря воздействию усилия на вкладыш из пластичного металла (например, свинца) обеспечивается радиальное противодавление, что препятствует образованию круговых волн (гофров) на трубчатой заготовке и утолщению стенок как в зоне формообразования, так и в зоне подпора. Между верхней и нижней обоймами расположена фильера с калиброванным отверстием. Вкладыш из пластичного металла и фильера выполнены с возможностью совместного переворота их на 180° в осевом направлении. После переворота вкладыша совместно с фильерой процесс возобновляется без дополнительных подготовительных работ. Кроме того, конструктивно предусмотрена сменность фильер с отличными параметрами калиброванного отверстия. За счет этого можно регулировать величину противодавления внутри трубчатой заготовки.

Изобретение поясняется графическими материалами, где на фиг.1 представлен штамп для изготовления деталей из трубчатых заготовок перед началом работы; на фиг.2 - то же после окончания обжима.

Предлагаемый штамп содержит матрицу 1, пуансон 2, верхнюю обойму 3, внутренний диаметр которой равен внешнему диаметру D трубчатой заготовки 4. В заготовку 4 установлен вкладыш 5 из пластичного металла (например, свинца) с диаметром d, равным внутреннему диаметру обрабатываемой заготовки. Штамп содержит также нижнюю обойму 6, фильеру 7 и прижим 8. Диаметр нерабочей полости нижней обоймы 6 равен диаметру d вкладыша из пластичного металла, а линейный размер по высоте равен длине трубчатой заготовки L.

Штамп работает следующим образом. В нижнюю обойму 6 вставляют вкладыш из пластичного металла 5 с фильерой 7, устанавливают заготовку 4 и верхнюю обойму 3, а затем пуансон 2 и матрицу 1. При рабочем ходе матрицы 1 и пуансона 2 вкладыш из пластичного металла 5 через калиброванное отверстие в фильере 7 выдавливается в полость нижней обоймы 6, при этом верхняя часть трубчатой заготовки 4 проталкивается в рабочую полость, образуемую между матрицей 1 и пуансоном 2, в результате чего происходит обжим трубчатой заготовки. После окончания обжима трубчатой заготовки прижим 8 возвращает верхнюю обойму 3 в исходное положение. После получения и съема готовой детали для повторения процесса обжима трубчатых заготовок вкладыш 5 из пластичного металла вместе с фильерой 7 удаляется из нижней обоймы, переворачивается на 180° и вновь устанавливается в штампе, закладывается новая трубчатая заготовка, и процесс обжима повторяется. При необходимости изменить величину противодавления, оказывающего влияние на качество формообразования обжимаемой трубчатой заготовки, достаточно заменить фильеру с другим параметром калиброванного отверстия.

Использование предлагаемого изобретения позволяет без дополнительной переналадки штампа вести формообразование деталей. Возможность использования сменных фильер с разными калиброванными отверстиями позволяет изменять величину противодавления в штампе и получать детали с заданной распределенной толщиной стенок, получаемых из трубчатых заготовок с различными геометрическими и механическими параметрами.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Штамп для обжима трубчатых заготовок, содержащий матрицу, пуансон и прижим, отличающийся тем, что он снабжен верхней и нижней обоймами, верхняя обойма выполнена с рабочей поверхностью, внутренний диаметр которой равен наружному диаметру трубчатой заготовки, и вкладышем из пластичного металла с диаметром, равным внутреннему диаметру трубчатой заготовки, нижняя обойма выполнена с нерабочей полостью, диаметр которой равен диаметру вкладыша из пластичного металла, а линейный размер равен длине трубчатой заготовки, фильерой с калиброванным отверстием, расположенной между верхней и нижней обоймами, при этом вкладыш из пластичного металла совместно с фильерой выполнен с возможностью их переворота.

2. Штамп по п.1, отличающийся тем, что фильера выполнена сменной, с различными диаметрами калиброванного отверстия.

Короткий путь http://bibt.ru

Обжим концов труб по сфере. Обжиме концов длинных труб.

Штамп с разъемной матрицей для обжима концов труб. Штамп для сплющивания труб.

Применяют и обжим концов труб по сфере. Эту операцию производят или проталкиванием трубы в цельную кольцевую матрицу, или обжимом концов в штампах с разъемной матрицей.

При обжиме концов длинных труб (рис. 121) проталкиванием трубу для устойчивости зажимают по недеформируемой части. При этом удобнее надвигать матрицу на конец трубы. При верхнем положении ползуна пресса подвижная матрица 1 находится в крайнем левом положении, так как клин 2 верхней частью отодвигает матрицу. В неподвижный упор укладывается заготовка (деталь) 6.

Рис. 121. Штамп для обжима концов длинных труб :

1 - подвижная матрица, 2 - клин, 3 -верхняя плита, 4-подвижный прижим, 5 - пружины, 6 - деталь, 7 - нижняя плата, 8 - неподвижный упор

При рабочем ходе пресса подвижный прижим 4 зажимает трубу. Дальнейшее опускание верхней плиты 3 вызывает перемещение вправо подвижной матрицы 1, так как клин 2 нижней частью давит на правую часть косого паза матрицы. Матрица своей рабочей частью, имеющая форму детали, надвигается на трубу и обжимает ее до заданного размера. Уменьшение диаметра обжатой части трубы регулируется положением ползуна в нижней мертвой точке.

Количество переходов при обжиме по сфере определяется так же, как и при обжиме по цилиндру. При необходимости проводят промежуточные отжиги.

Для обжима концов труб по сфере в штампах с разъемной матрицей (рис. 122) верхняя и нижняя части матрицы 1 и 3 имеют выточку по форме сферы. Штамп устанавливается на быстроходный эксцентриковый пресс с малым ходом. При включении самохода верхняя часть матрицы 1 будет совершать колебательное движение. Заготовку вводят в рабочую зону штампа, имеющую цилиндрическую форму, и вращая трубу вокруг своей оси, постепенно перемещают ее в сферическую часть матрицы. При резкой подаче трубы в рабочую зону могут образоваться складки, которые выправить невозможно.

Рис. 122. Штамп с разъемной матрицей для обжима концов труб :

1, 3 - верхняя и нижняя матрицы, 2 - заготовка

Трубы со сплющенным концом применяют для различных стоек и раскосов. Сплющенные концы располагаются относительно оси трубы симметрично или асимметрично. Величина сплющивания z также может быть различной. Иногда между сплющенными внутренними стенками оставляют щель z>2S, в других случаях толщина сплющенной части z=2S, а в третьих при сплющивании производят подчеканку и z<2S. Сплющивание обычно осуществляют в штампах (рис. 123).

Рис. 123. Штамп для сплющивания труб :

1 - матрица, 2 - пуансон, 3 - фиксатор, 4 - заготовка

Для труб топливных, дренажных и сливных систем, работающих при низких давлениях, могут применяться дюритовые или ограниченно подвижные соединения. Для такого вида соединений на концах труб производят накатывание буртика или зига . Зиговку труб производят на зиговочных станках или на установках с гидроприводом при помощи резины.

30. Типовые конструкции штампов для вытяжки деталей с фланцем, ступенчатой и конической формы.

С фланцем:

Типовая конструкция вытяжного штампа со складкодержате-лем 2, действующим от буфера универсального пресса, приведена на рис. 229, а. Передаточным звеном между буфером~пресса и складкодержателем служат буферные шпильки /. Готовая деталь удаляется из матрицы 4 в конце подъема ползуна через выталкиватель 5 и толкатель 6. Если дно штампуемой детали плоское и расположено перпендикулярно оси вытяжки, то при сомкнутом штампе между выталкивателем 5 и верхней плитой 3 оставляется зазор z, т. е. допускается работа без «жесткого» удара.

Процесс преобразования листовой заготовки в полую с применением складкодержателя сопровождается сложным нагру-жением материала особенно в зоне фланца. Фланец испытывает тангенциальное сжатие от сжимающего напряжения а, (рис.229,6), что является главной деформацией материала этой зоны, радиальное растяжение от растягивающего напряжения о г и

формообразования.

Конической формы:

Вытяжка низких конических деталей обычно вып-ся за 1 операцию, но осложняется тем, что ст. деформации заготовки невелика (за исключением мест, прилегающих к закругленным кромкам пуансона), вследствие чего вытяжка «распружинивает» и теряет свою форму. Поэтому надо увеличить давление прижима и

Рис. 229. Вытяжка полого стакана с прижимом заготовки

создать в деформируемой заготовке значит-е растягив-е напряж-я, превышающие предел упругости

материала, посредством примен-я матрицы с вытяжными ребрами (рис. 134, а).

На рис. 134, б показан другой способ вытяжки неглубоких, но широких конусов (ламповых рефлекторов), производимой в штампе с коническим прижимом. Вытяжка такого типа деталей хорошо осущ-ся также гидравлической штамповкой. Вытяжка конических деталей средней глубины в большинстве случаев производится за 1 операцию. Лишь при малой относительной толщине заг-ки, а также при наличии фланца треб-ся 2 или 3 операции вытяжки. При штамповке деталей из сравнит-но толстого материала (S/D)100>2,5, с

небольшой разницей диаметральных р-ров, вытяжка может происходить без прижима, аналогично вытяжке цилиндрических деталей. В данном случае необходима калибровка в конце рабочего хода глухим ударом. При изготовлении тонкостенных конических деталей со значит. разницей диаметров дна и верха вначале вытягивают более простую округленную форму с поверхностью, равной поверхности готовой детали, а затем в калибровочном штампе получают окончат. форму. Технологические расчеты переходов здесь те же, что и при вытяжке цилиндрических деталей с фланцем. mn = dn /dn-1 , dn и dn-1 – диаметры текущей и предыдущей вытяжек.

Ступенчатой формы:

Особый интерес представляет сдвоенный процесс, сочетающий обычную вытяжку с выворотной.

Большой эффект приносит выворотная вытяжка при штамповке деталей ступенчатой формы. Характерным примером является многопереходный процесс штамповки глубоких деталей типа фар для автомобилей. Вначале вытягивается цилиндр или полусфера, а затем в противоположном направлении (выворотно) осуществляется дотяжка заготовки с получением заданной формы изделия.

Схемы выворотной (реверсивной) вытяжки

31. Типовые конструкции штампов для отбортовки.

Отбортовочные штампы могут быть разделены на две группы: штампы без прижима заготовки и штампы с прижимом заготовки. Штампы без прижима заготовки применяются лишь при отбор-товке крупных изделий, где нет опасения перетяжки заготовки во время отбортовки. Полного зажима заготовки обычно можно достичь применением отбортовочных штампов второй группы с сильным прижимом.

На рис. 207, а представлен отбортовочный штамп с нижним прижимом, действующим от резинового буфера 1, помещенного под штампом, который передает давление через шайбу 2 и стержни 3 на прижимную пластинку 5. При опускании верхней части штампа заготовка 6, уложенная на пластинке 5 так, что отбортовочный пуансон 4 верхним своим выступом входит в предварительное отверстие, сначала зажимается матрицей 7, а затем уже отборто-вывается. Выталкивание изделия из верхней части штампа после отбортовки можно осуществить при, помощи обычного жесткого выталкивателя (стержня), действующего от самого пресса, или, как показано на рисунке, при помощи пружин 9 и выталкивателя 8.

При отбортовке более крупных изделий вместо резинового буфера или пружины лучше применять пневматические или гидропневматические устройства.

На рис. 207, б изображен подобный штамп с верхним прижимо для отбортовки отверстия в муфте сцепления трактора. Здесь прижим изделия 4 осуществляется при опускании верхней части штампа пластиной 3, находящейся под действием шестнадцати пружин 2, расположенных по окружности вокруг отбортовочного пуансона 1.

Прижим кольцевой части материала снизу в процессе отбортовки и последующее выталкивание изделия из матрицы 5 после отбортовки производится выталкивателем 6, получающим движение через стержни 7 от нижней пневматической подушки пресса.

32. Типовые конструкции штампов для раздачи.

Конструкция штампа для раздачи зависит от требуемой степени деформации, которая

характеризуется коэффициентом раздачи Кразд . Если Кразд > Кразд. предел . , когда местная потеря устойчивости исключена, то применяют простой открытый штамп с коническим пуансоном

(для свободной раздачи) и нижним цилиндрическим фиксатором по внутреннему диаметру трубной заготовки, который закреплен на нижней плите штампа.

При более высоких степенях деформации,

когда Кразд < Кразд.прел . применяют штампы со скользящим внешним подпором (рис. 1).

Рис 1. Штампы для раздачи концов трубчатых заготовок со скользящим внешним подпором.

Штамп состоит из верхней плиты 1 и закрепленных на ней конического пуансона 2 и стержневых толкателей 3. На нижней плите 7 закреплена цилиндрическая опорная оправка 5, диаметр которой D равен наружному диаметру трубной заготовки. По оправке перемещается подпорная втулка 4, опирающаяся на пружины 6. Когда втулка находится в верхнем положении (показано на рисунке штриховой линией), заготовка устанавливается на заплечик оправки 5, причем заготовка выступает из втулки на

(0,2-0,3) D.

При опускании верхней части штампа конический пуансон входит во внутрь заготовки и начинает раздавать ее.

Одновременно толкатели 3 нажимают на подпорную втулку 4 (сжимая пружины 6) и перемещают ее по оправке вниз, давая этим возможность пуансону осуществить полную раздачу трубной заготовки до

требуемых размеров. При обратном ходе пружины 6 поднимают втулку 4 вверх вместе с отштампованной деталью.

Операция в основном предназначена для увеличения диаметра цилиндрической заготовки для

стыковки труб. Оптимальный угол раздачи 10300 .

			Рис 2.1-пуансон, 2-втулка, 3-толкатель, 4-
			стержень выполн-ий роль опоры. В штампах где
			нет вероят-ти потери усто-ти применяют
			штампы без поддержки свободной части
			заготовки.

Если диаметр исходной полой цилиндра d0 , то наибольший диаметр d1 , до которого можно осуществить раздачу (Рис 3).

d1 ,=Kразд * d0 , где Kразд – коэффициент раздачи зависящий от относительной толщины

заготовки. s/d0 =0,04 Kразд =1,46 s/d0 =0,14 Kразд =1,68. Толщина материала при раздачи уменьшается. Наименьшую толщину в месте наибольшего растяжения определяют по

формуле. s1 = s √ 1/ Kразд

Раздачу можно осуществлять на краях полой заготовки или на ее средней части в штампах с разъемными матрицами, эластичными средами и другими способами.

Размеры заготовки для раздачи определяют исходя из равенства объемов заготовки и детали без учета изменения толщины металла.

Рис 3. а- эластичным пуансоном. б- в разъемных матрицах.

33. Типовые конструкции штампов для обжима.

Штампы для обжима подразделяются на две группы: штампы для свободного обжима и штампы с подпорами заготовки. Штампы первой группы имеют лишь направляющие устройства для трубчатой или полой заготовки, без внутренних или наружных подпоров, вследствие чего возможна потеря устойчивости при обжиме. Для предотвращения потери устойчивости заготовка за одну операцию получает такое формоизменение, при котором потребная сила обжима будет меньше критического.

Рис. 1. Схемы штампов для свободного обжима концов – деталей.

На рис. 1 показаны две схемы штампов свободного обжима: на первом штампе производится обжим конца трубы 3 (рис. 1, а) в неподвижной матрице а на втором штампе обжим горловины

на полом изделии 3 (рис. 1, б) осуществляется подвижной матрицей 1, закрепленной на верхней плите штампа при помощи матрицедержателя 5. Для фиксации заготовки имеется цилиндрический поясок или на матрице /, или на плите 4. Удаление деталей производится выталкивателем 2, работающим от нижнего или от верхнего буфера. Длина обжатой части устанавливается изменением величины хода пресса.

На рис. 2, а представлена схема штампа с наружным подпором; в нем

часть заготовки, не подвергающаяся обжиму, охватывается наружной обоймой 2, предотвращающей потерю устойчивости и выпучивания заготовки наружу. Благодаря этому в таких штампах можно дать большую степень деформации, чем в штампах без подпоров. Для облегчения установки заготовок и удаления обжатых деталей из обоймы 2, она делается разъемной; в нерабочем состоянии она разжимается пружинами 1. Смыкание обоймы вокруг заготовки производится при перемещении верхней части штампа вниз клиньями 4. Для удаления обжатой детали из матрицы 5 в штампе предусмотрен выталкиватель 3, действующий от пружины 6 или от поперечины в ползуне пресса.

Имеются также штампы со скользящей наружной обоймой, подпирающей заготовки по всей недеформированной ее части.

На рис. 2, б и в изображены штампы для обжима концевой части трубы или полой заготовки по сфере, снабженные наружным (рис. 2, в) или наружным и внутренним (рис. 2, б) подпорами заготовки.

Рис. 2. Схемы штампов для обжима концов деталей с подпорами Эти штампы позволяют за одну операцию произвести значительные формоизменения,

благодаря чему снижается количество операций при многооперационной штамповке. В штампе, предназначенном для обжима концевой части трубы (рис. 2, б), трубная заготовка устанавливается в зазор между наружной скользящей обоймой 2 и внутренним стержнемоснованием 3, на котором имеется ступенька для опоры торца заготовки. В отверстие стержня 3 запрессован вкладыш, имеющий сферическую головку, по которой обжимается заготовка. В штампе для обжима полой заготовки (рис. 2, в) вкладыш 6 отсутствует. Заготовка устанавливается по обойме 2 и стержню-основанию 3.

При ходе ползуна пресса вниз матрица 1 перемещает скользящую обойму 2 вниз, производит обжатие заготовки по сфере. Обойма действует от нижнего буфера через стержни 4, скользящие в нижней плите 5. Выталкивание детали производится при ходе пресса вверх вкладышем 6, также соединенным с нижним буфером.

Операция широко используется для производства гильз. Оптимальный угол конусности 15-200 . Особенностью штампов яв-ся необходимость обеспечивать устойчивость заготовки в процессе обжима. Штампы делятся : 1.без подпора заготовки 2. с подпором заготовки. Без подпора используется редко и для относительно толстостенных заготовок.

Возможность обжима цилиндрических заготовок за одну операцию орпед-ся коэфф. обжима

d ,=Kобж * D , где Kразд – коэффициент раздачи зависящий от конструктивных особенностей штампа и рода материала. Таблица 5.

Kобж зависит и от относительной толщины материала. Для мягкой стали (α=200 ).- s/D=0,02 Kобж

0,8 ; s/D=0,12 Kобж =0,65 .

С уменьшением угла конусности значение Kобж уменьшается. Толщина стенки в месте обжима ввиду сжатия металла увеличивается. Наибольшую толщину в месте наибольшего сжатия определяют по формуле.

s1 = s √ 1/ Kобж

34. Конструирование штампов с рабочими элементами из твердого сплава.

Тв. Сплав - это керамика (не метал) карбид W. Тв. сплавы обладают повышенной склонностью к разрушению, поэтому только при соблюдении специальных конструкторскотехнолочических требований возможна надежная работа штампов с рабочими элементами из твердых сплавов, так называемых твердосплавных штампов, и повышение их стойкости в десятки и сотни раз по сравнению со штампами со стальными рабочими элементами. Современные конструкции твердосплавных штампов должны обеспечивать по сравнению со стальными повышенную жесткость, более точное и надежное направление верхней части штампа по отношению к нижней, максимальное приближение оси хвостовика к центру давления штампа, долговечность и надежность узлов съема и упругих элементов, повышенную износостойкость направляющих полосы, возможно большее число переточек и отсутствие концентрации напряжения по твердому сплаву.

Повышенная жесткость и прочность плит достигается увеличением их толщины. Для матриц с размером в плане 350х200 мм рекомендуется толщина нижней плиты 100-120 мм. Нижнюю и верхнюю плиты и плиту пакета изготавливают из стали 45. Эти плиты подвергают термообработке до твердости 30-35 HRC. Отклонение от плоскостности основания матрицы и прилегающей к нему поверхности нижней плиты штампа, а также тыльной части пуансонов с пуансонодержателем и прилегающей к ней поверхности верхней плиты (или промежуточной подкладной плиты) не должно превышать 0,005 мм. Несоблюдение этого требования может снизить стойкость штампа в несколько раз.

Винты для твердосплавных штампов изготавливают из стали 45, после чего их подвергают термообраб-ке. Следует учитывать, что даже незначительное растяжение винтов приводит к понижению стойкости твердосплавных штампов.

Более точное и надежное направление верхней части твердосплавного штампа по отношению к нижней по сравнению со стальным досгается применением напрвляющих качения (не менее 4). Рекомендуемый натяг в шариковых направляющих качения 0,01-0,015 мм. В некоторых случаях применяют натяг 0,02,-0,03 мм. Повышение натяга приводит к уменьшению стойкости направляющих. Однако натяг целесообразно повышать при вырубке тонкого материала толщиной до 0,5 мм или при работе на изношенном прессовом оборудовании. Стойкость направляющих качения составляет 10-16 млн. рбочих циклов в зависимости от величины натяга. Колонки и втулки изготавливают из стали ШХ15. После термообр. Их твердость 59-63 HRCэ . Направляющие качения применяют при вырубке материала толщиной до 1,5мм.

Устранение концентрации напряжений в твердом сплаве достигается округленней углов в окнах матриц радиусом 0,2-0,3 мм (за исключением рабочего угла в окне шагового ножа штампа последовательного действия) и определением толщины матрицы, минимальной ширины ее стенки и расстояния между рабочими окнами на основе соответствующих расчетов.

Обеспечение долговечности и надежности элементов съема н направления полосы достигают за счет армирования съемников закаленными стальными пластинами и твердосплавными элементами, применения твердосплавных направляющих стержней и отлипателей для направления и подъема полосы, использования новых конструкций съемников. Наиболее распространены два типа отлипателей: обеспечивающие направление полосы при движении ее над матрицей (рис. 1 а) и не обеспечивающие его (рис. 1, б). Применение последних требует наличия в штампе отдельных элементов для направления полосы.

Подвижные съемники в большинстве случаев выполняют на направляющих качения. Наибольшей жесткостью обладают направляющие, если колонки жестко закреплены на съемнике (рис. 2). Чтобы избежать перекосов, возникающих из-за наличия на ленте заусенцев, съемник не прижимают к ленте; зазор между ним и лентой состав-лист 0,5-0,8 мм (рис. 3).

При вырубке деталей из материала толщиной свыше 0,5 мм применяют, как правило,

штампы с неподвижным съемником. Детали, вырубленные в этих штампах, по плоскостности незначительно уступают полученным в штампах с подвижным съемником, так как вырубка происходит при острых рабочих кромках пуансонов и матриц. Повышение жесткости пуансонов достигается уменьшением их длины до минимально допустимой и применением ступенчатых пуансонов. Необходимо, чтобы пуансон был надежно закреплен в пуансонодержателе. Как правило, толщина пуансонодержателя должна быть не менее 1 /3 высоты пуансона.

Конструкции рабочих деталей штампов. Конструкции твердосплавных штампов во многом зависят от методов изготовления основных формообразующих деталей, в частности матриц. Наиболее распространены два метода обработки матриц: алмазное шлифование и

Полезная модель относится к обработке металлов давлением, в частности к штамповке деталей эластичными средами из трубчатых заготовок. Штамп содержит матрицу, состоящую из верхней и нижней частей, пуансон, эластичную среду. Матрица расположена в контейнере и в ней установлена трубчатая заготовка с размещенной в ней эластичной средой, в нижней и верхней частях матрицы выполнено отверстие переменного диаметра, обеспечивающее обжим концевых участков трубчатой заготовки и раздачу ее средней части. Технический результат заключается в повышение технологических возможностей операции штамповки деталей из трубчатых заготовок за счет одновременного выполнения обжима и раздачи трубчатой заготовки.

Полезная модель относится к обработке металлов давлением, в частности к штамповке деталей эластичными средами из трубчатых заготовок.

Известно устройство для раздачи труб (Применение полиуретана в листоштамповочном производстве / В.А.Ходырев - Пермь: 1993. - с.218, см. стр.125), состоящее из разъемной матрицы, пуансона. В матрице размещена трубчатая заготовка, внутри которой помещена эластичная среда. Данное устройство позволяет изготавливать детали из труб с помощью раздачи трубчатой заготовки эластичными средами по жесткой матрице.

Недостаток данного устройства заключается в его низких технологических возможностях. Устройство позволяет осуществлять только раздачу трубы, что проявляется в увеличении размера поперечного сечения трубчатой заготовки, определяемом предельным коэффициентом формоизменения.

Задачей заявляемой полезной модели является повышение технологических возможностей операции штамповки деталей из трубчатых заготовок. Технический результат, достигаемый заявляемой полезной моделью, заключается в повышение технологических возможностей операции штамповки деталей из трубчатых заготовок за счет одновременного выполнения обжима и раздачи трубчатой заготовки.

Это достигается тем, что в штампе для раздачи и обжима трубчатой заготовки, содержащим матрицу, состоящую из верхней и нижней частей, пуансон, эластичную среду, в нижней и верхней частях матрицы выполнено отверстие переменного диаметра, обеспечивающее обжим концевых участков трубчатой заготовки и раздачу ее средней части.

Новым в заявленном устройстве является то, что матрица расположена в контейнере и в нижней и верхней частях матрицы выполнено отверстие переменного диаметра, обеспечивающее обжим концевых участков трубчатой заготовки и раздачу ее средней части.

Благодаря тому, что матрица, состоящая из верхней и нижней частей, расположена в контейнере, обеспечивается надежное перемещение верхней части матрицы, т.к. контейнер служит для нее направляющей. Благодаря тому, что в нижней и верхней частях матрицы выполнено отверстие переменного диаметра, обеспечивающее обжим концевых участков трубчатой заготовки и раздачу ее средней части, в совокупности с остальными признаками обеспечивается одновременное обжатие концов трубчатой заготовки и раздача ее средней части. Благодаря тому, что в частях матрицы выполнено отверстие переменного диаметра так, что в тех местах матрицы, где установятся концевые участки трубчатой заготовки, диаметр отверстия выполнен меньше диаметра трубной заготовки, то это обеспечит обжатие концевых участков заготовки. Благодаря тому, что диаметр отверстия переменный, а именно, выполнен большим, чем диаметр трубной заготовки в тех частях матрицы, где окажется средняя часть трубчатой заготовки, возможно осуществить раздачу ее средней части. Кроме того, выполнение отверстия в частях матрицы переменным диаметром, т.е. от диаметра, меньшего диаметра трубной заготовки, до диаметра, большего диаметра трубной заготовки, обеспечивает вертикальную установку трубной заготовки в матрице.

Конструкция штампа позволяет осуществить одновременно обжим концевых участков трубной заготовки и раздачу ее средней части.

Заявителю не известны объекты с данной совокупностью существенных признаков, следовательно, заявляемое техническое решение обладает новизной.

Полезная модель поясняется графически. На фигуре показан штамп для раздачи и обжима трубчатой заготовки.

Штамп включает нижнюю часть 1 матрицы, контейнер 2. На нижней части 1 матрицы устанавливается вертикально трубчатая заготовка 3. Штамп также включает верхнюю часть 4 матрицы, эластичную среду 5, например, полиуретановые гранулы. Из заготовки 3 получают готовую деталь 6. Эластичная среда 5 располагается в трубчатой заготовке 3 и в отверстии 8 переменного диаметра в верхней части 4 матрицы и в отверстии 7 переменного диаметра в нижней части 1 матрицы, штамп также включает пуансон 9.

Штамп работает следующим образом: нижнюю часть 1 матрицы устанавливают в контейнер 2, внутрь нижней части матрицы вертикально вставляют трубчатую заготовку 3, а сверху устанавливают верхнюю часть 4 матрицы. В отверстие 8 в верхней части 4 матрицы засыпают эластичную среду 5 внутрь трубчатой заготовки 3 и в отверстие 7 в нижней части 1 матрицы. Посредством перемещения ползуна пресса (на фиг. не показан) с усилием Р перемещается пуансон 9, который вызывает движение верхней части 4 матрицы, что приводит к перемещению трубчатой заготовки 3 в отверстие 8 переменного диаметра в верхней части 4 матрицы и к перемещению трубчатой заготовки 3 в отверстие 7 переменного диаметра в нижней части 1 матрицы, что приводит к обжиму концевых участков трубчатой заготовки 3. Усилие Р также передается на эластичную среду 5, через которое в свою очередь передается на стенки трубчатой заготовки 3, что приводит к раздаче ее средней части. После выхода ползуна пресса и пуансона 9 в максимальное верхнее положение производится выемка готовой детали 6 и эластичной среды 5 в обратной последовательности.

Штамп для раздачи и обжима трубчатой заготовки, содержащий матрицу, состоящую из верхней и нижней частей, пуансон, эластичную среду, отличающийся тем, что матрица расположена в контейнере и выполнена с отверстиями переменного диаметра в нижней и верхней частях для возможности обжима концевых участков трубчатой заготовки и одновременной раздачи ее средней части.

О П И С А Н И Е ()664722

ИЗОБРЕТЕН И Я

Союз Советских

Социалистических

Д. Н. Корнеев (71) Заявитель (54) ШТАМП ДЛЯ ОБЖИМА ТРУБЧАТЫХ ЗАГОТОВОК

Изобретение касается обработки металлов давлением и может быть использовано при штамповке деталей преимущественно из тонколистовых материалов.

Известны штампы для обжима, состоящие из нижней части, размещенной на столе пресса, и верхней обжимной матрицы с установленным концентрично внутри нее подпружиненным выталкивателем (1).

Заготовку помещают в нижнюю часть, а обжим производится верхней матрицей за удар пресса, готовая деталь из верхней части матрицы выталкивается подпружиненным выталкивателем. Недостаток известного штампа заключается в том, что им можно обжимать детали лишь с относительно толстыми стенками. Отношение толщины материала к диаметру обжимного контура при обжиме в известном штампе обусловлено и, во избежание образования складок, оно не должно превосходить определенных значений.

Известно, что этот недостаток частично устраняется в штампе для обжима полых заготовок, содержащем соосно установленные пуансон, обойму для наружного подпора заготовки, матрицу, оправку и выталкиватель, Оправка выполнена в виде смонтированных на пуансоне и концентрично установленных втулок из эластичного ма териала, и на выталкивателе установлен профилированный вкладыш, входящий в отверстие внутренней втулки оправки. Недо5 статок такого штампа в том, что им можно обжимать лишь полые сквозные заготовки без дна (2).

Известен и другой штамп для обжима тонкостенных заготовок, содержащий осно10 вание, матрицу и средство прижима, включающее эластичный пуансон с пуансонодержателем, эластичный буфер. Матрица выполнена в виде двух соосно расположенных частей, одна из которых смонтирована на

15 основании и подпружинена в осевом направлении, а другая установлена концентрично пуансону с возможностью осевого перемещения вместе с ним, при этом эластичный буфер размещен по оси штампа меж20 ду пуансонодержателем и другой частью матриц и имеет ббльшую жесткость, чем эластичный пуансон (3).

Штамп работает следующим образом.

Заготовка устанавливается в нижнюю часть матрицы. При движении ползуна пресса вниз обе части матрицы смыкаются, эластичный пуансон, сжимаясь, заполняет все пространство матрицы, прижимая заготовку к стенкам матрицы. При дальнейшем движении ползуна верхняя часть мат664722 рицы обжимает заготовку, а пуансонодержатель прп этом перемещается вверх, сжимая эластичный буфер.

Данное устройство является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Однако давление, с которым эластичный пуансон прижимает заготовку к стенкам матрицы, меняется на всей длине хода ползуна пресса, достигая своего максимального значения в конце хода. Оно не регулируется и, в конечном итоге, зависит от жесткости и габаритных размеров эластичного буфера.

Технологические возможности штампа ограничены при обжиме полых деталей, имеющих дно. При обжиме детали без дна, обжатая заготовка в начале движения верхней части штампа вверх прижимается к матрице эластичным пуансоном до тех пор, пока эластичный пуансон не примет первоначальную форму. При обжиме стенок сосуда, имеющего дно, все давление, которое создает эластичный буфер внутри заготовки, воспринимается стенками сосуда. Это обстоятельство позволяет обжимать лишь достаточно прочные сосуды, способные выдерживать давление, создаваемое при обжатии.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей штампа, а именно обеспечение возможности обжима сосудов с относительно тонкими стенками и имеющих дно без образования складок за счет обеспечения возможности регулирования усилия прижима пуансона.

Указанная цель достигается тем, что известный штамп снабжен гидроцилиндром, корпус которого выполнен в матрице по ее оси, а поршень связан с эластичным пуансоном, и гидроаккумулятором, соединенным с подпорш невой полостью гидроцилиндра.трубопроводом с клапаном, регулирующим давление жидкости.

Наличие гидравлики позволяет регулировать с помощью клапанов давление внутри штампа (усилие прижима) в необходимой степени и снимать это давление, сообразуясь с технологической целесообразностью, чего невозможно сделать в известных штампах.

На чертеже изображен штамп в разрезе, причем левая от оси половина чертежа изображает штамп в открытом положении, а правая — в закрытом.

Штамп состоит из обжимной матрицы 1, укрепленной на ползуне пресса, с помещенным внутри нее поршнем 2, внизу которого укреплен пуансон 3 из эластичного материала. Пространство над поршнем сообщено трубопроводом 4 с гидроаккумулятором 5 через обратный клапан 6 и регулируемый клапан 7. Нижняя часть штампа, установленная на столе пресса, состоит из подвижной обоймы 8, подпружиненной пру5

65 жинами 9, и неподвижного основания 10, на которос устанавлпвастся заготовка 11.

Штамп работает следующим образом.

Заготовка 11 устанавливается в подвижную обойму 8 на основание 10. При движении ползуна пресса вниз пуансон 3 касается дна заготовки, деформируется и заполняет собой полость заготовки. Обжимная матрица 1 нижней кромкой касается обоймы 8 и при дальнейшем движении вниз эластичный пуансон заполняет всю полость заготовки 11 и конуса обжимной матрицы 1 до того, как основание конуса матрицы коснется верхней кромки заготовки. Давление над поршнем 2 возрастает в прсдслах регулировки клапана 7, и поршень 2 остается на месте. Г1рп дальнейшем движении ползуна вниз давление над поршнем 2 резко возрастает, и жидкость, преодолевая усилие пружины клапана 7, перетекает в гидроаккумулятор 5. Поршень 2 движется вверх, и конус матрицы 1 обжимает стенку заготовки 11.

Когда ползун займет крайнее нижнее положение, воздействием со стороны на клапан 7 сбрасывается давление над порш нем 2, под действием эластичного пуансона

3 поршень 2 перемещается вверх, а эластичный пуансон частично освобождает полость изделия. При движении ползуна пресса вверх поршень 2 перемещается вниз под давлением гидроаккумулятора 5. Кидкость в пространство над поршнем поступает через обратный клапан 6. Деталь 11 эластичным пуансоном 3 выталкивается из обжимной матрицы.

Существенным моментом для конструкции штампа является возможность регулировать давление прижима и сбрасывать это давление в тот момент, когда давление внутри заготовки воспринимается матрицей.

Оба эти обстоятельства в совокупности расширяют технологические возможности штампа, позволяют обжимать тонкостенные детали, которые в настоящее время изготавливаются с помощью ротационной вытяжки и, в конечном итоге, обеспечивают повышение производительности труда на этих операциях.

Формула изобретения

Штамп для обжима трубчатых заготовок, содержащий смонтированную на основании обойму, матрицу и установленный соосно матрице прижимной эластичный пуансон, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования усилия прижима пуансона, он снабжен гидроцилиндром, корпус которого выполнен в матрице по ее оси, а поршень гидроцилиндра связан с эластичным пуансоном, а также гидроаккумулятором, соединенным с надпоршневой полостью гидроцилиндра трубопроводом с клапаном, регулирующим давление жидкости

Составитель И. Капитонов

Техред Н. Строганова

Корректоры: Л. Орлова и А. Галахова

Редактор В. Кухаренко

Заказ 82812 Изд. № 337 Тираж 1034 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1I3035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Листовая штамповка, атлас схем, М., Машиностроение, 1975, стр. 115, рис. 308.