Устройство для штамповки изделий типа стаканов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ЯО 1461563 4 В 21 Р 37/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШТАМПОВКИ ИЗДЕЛИЙ ТИПА СТАКАНОВ(57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для выдавливания полых деталей. Цель изобретения - расширение технологических ввозможностей и снижение энергозатрат процесса. При перемещении поперечины пресса вниз механизмом осевого перемещения закрепленные на поперечине колонки с зубчатыми рейками взаимодействуют с зубчатыми колесами корпуса стола пресса, а последние - с рейками матрицедержателя, вызывая перемещение матрицы вверх. Затем происходит внедрение пуансона в заготовку и его последующее вращение. 2 ил,(21) 4152155/31-27(7) Уральский политим. С. М. Кирова и Инлов Уральского научно(56) Патент Швециикл. В 30 В 15/04, 1984 ехническии и ститут физики го центра АН С: П. Буркин ститу метал ССС432906,об ти работке мек кузнечно- и может быть изделий типа одобных осевиде несамотор угла наклона ри циента трения в нем пуансоном смонтирован пру упирающийся в нодержателя 5, с фиксирования и мозя щего ски резь резьбе) 6. В к жинный одну из н набженн сходного бы больше коэффис закрепленным на рпусе траверсы 4 фиксатор 7 (фиг. 2), иток резьбы пуансоую углублением для положения пуансоирение технолоижение энергона 6.В нижней части устройства расположена матрица 8, установленная с возможностью осевого перемещения относительно неподвижного корпуса 9 вдоль направляющих колонок 10, закрепленных в корпусе 9 и одновременно играющих роль ограничителя вертикального перемещения пуансона 6. В корпусе 9 закреплены зубчатые колеса 11 с возможностью вращения на осях 12. Зубчатые колеса 11 находятся в постоянном зацеплении с колонками-рейками 3 и рейками 13, закрепленными на матрицедержателе матрицы 8. Соосно с матрицей 8 в корпусе 9 жестко закреплен нижний пуансон устроиство, об- А - А на фиг. 1. ух частей, верхтко к подвижнойяя - к столу 2 предотвращения ия связаны нарейками 3, зам в траверсе 4, рой выполнено амотормозящей асти устроиства с монти р жатель 5, выполненный ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕПЬСТ Изобретение относится к таллов давлением, в частно штамповочному производств использовано для изготовлен стаканов, втулок и прочих симметричных полых издели Цель изобретения - расш гических возможностей и сн затрат процесса. На фиг. 1 представлено щий вид; на фиг. 2 - разрез Устройство состоит из дв няя из которых крепится жес поперечинепресса, а нижн пресса, Обе части для взаимного бокового смещен правляющими колонками -прессованными одним концо в центральной части кото резьбовое отверстие с нес резьбой. В верхней ч ван пуансонодер5 10 15 20 25 30 Формула изобретения 35 40 45 50 55 14, играющий роль выталкивателя после завершения штамповки,Устройство работает следующим образом, В исходном положении траверса 4 с пуансонодержателем 5 поднята вверх, при этом винтовой пуансонодержатель 5 находится в крайнем нижнем положении и зафиксирован пружинным фиксатором 7. Матрица 8 занимает крайнее нижнее положение и ее верхний торец находится на уровне рабочей поверхности пуансона 14. Для осуществления штамповки изделия типа стакана сплошная цилиндрическая заготовка 15 устанавливается на рабочую поверхность пуансона 14 и осуществляется рабочий ход подвижной поперечины 1 пресса с закрепленными на ней траверсой 4, колонками-рейками 3, пуансонодержателем 5 и пуансоном 6. Колонки-рейки 3, взаимодействуя посредством зубчатых колес 11 с рейками 13 матрицы, перемешают матрицу 8 вверх. В момент соприкосновения пуансона 6 с заготовкой 15 верхний торец матрицы 8 поднимается до или выше верхнего торца цилиндрической заготовки. При дальнейшем ходе поперечины 1 и пуансона 6 вниз осуществляется внедрение последнего в заготовку. Поскольку несамотормозящееся винтовое соединение пуансонодержателя 5 с траверсой 4 предохранено от вращения под действием осевого усилия со стороны пуансона фиксатором 7, то на первых этапах штамповки прошивка заготовки осуществляется невращающимся пуансоном 6. Глубина проникновения невращающегося пуансона 6 в заготовку определяется регулировкой пружины фиксатора 7. С ростом осевого усилия увеличивается сила, действующая на фиксатор 7. При определенном осевом усилии, приложенном к пуансонодержателю 5 со стороны пуансона 6, фиксатор 7 утапливается, сжимая свою пружину, и пуансонодержатель 5 приобретает возможность вращаться под действием осевого усилия, С этого момента реализуется процесс штамповки выдавливанием с вращающимся пуансоном 6 и перемещается в направлении течения металла заготовки матрицей 8, Деформация заготовки с кручением за счет создания дополнительных напряжений сдвига в объеме деформируемого металла характеризуется резким уменьшением нормальных контактных напряжений в 4 - 6 раз. Одновременно перемещающаяся вверх матрица 8 создает благоприятные условия течения металла между рабочими поверхностями матрицы 8 и пуансона 6 за счет превращения сил контактного трения из сил соприкосновения в активные силы трения, При вращении пуансонодержателя 5 в резьбе пуансон 6 смещается в осевом направлении по отношению к траверсе 4, таким образом при штамповке с кручением на данном устройстве величина осевого перемещения пуансона 6 всегда меньше хода подвижной поперечины 1 и траверсы 4, т. е. исполнительный орган пресса (в данном случае поперечины 1) совершает требуемую работу деформации заготовки на большем пути, чем при обычной штамповке, и следовательно, работает с меньшим усилием. За счет предварительного внедрения пуансона в заготовку обеспечивается достаточное контактное трение для осуществления деформации с кручением. Чем большее сопротивление встречает пуансон 6 при внедрении в заготовку, тем больший поворот осуществляет несамоторзящийся винт пуансонодержателя 5 и тем больше осевое перемещение матрицы 8. При большой силе трения на контакте матрицы 8 с заготовкой 15 (что характерно для горячей объемной штамповки) интенсивные смещения матрицы создают дополнительные сдвиговые продольные деформации, которые совместно с тангенциальными сдвигами от кручения пуансона 6 создают эффект значительного снижения контактных давлений, и следовательно, осевого усилия, приложенного к пуансону 6. При снижении осевого усилия уменьшается угол поворота пуансонодержателя 5 и скорость перемещения матрицы 8. Таким образом, при штамповке на описываемом устройстве реализуется самонастройка движений инструмента. Результатом этой самонастройки является реализация штамповки с минимально возможным осевым усилием и при минимуме работы исполнительного органа пресса. Устройство для штамповки изделий типа стаканов, содержащее пуансон с пуансонодержателем, размещенные на подвижной поперечине пресса с возможностью вращения, матрицу с матрицедержателем и механизмом осевого перемещения, смонтированные на столе пресса, а также направляющие колонки, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и снижения энергозатрат, оно снабжено корпусом с зубчатыми колесами, закрепленными на столе пресса, а матрицедержатель зубчатыми рейками, установленными на его боковых сторонах, механизм осевого перемещения матрицы выполнен в виде двухступенчатой зубчатой реечной передачи, рейки которой закреплены на подвижной поперечине пресса и установлены с возможностью взаимодействия с упомянутыми зубчатыми колесами, при этом последние размещены в корпусе с возможностью вращения и взаимодействия с зубчатыми рейками матрицедержателя, а пуансонодержатель выполнен в виде несамотормозящегося винта с гайкой, закрепленной на подвижной поперечине пресса, и снабжен по меньшей мере одним пружинным фиксатором.