Инструмент для торцовой прокатки

(19) (1 НИ К АВТОРС ТЕЛЬСТВУ СССР 2,01.8 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗО(54) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ТОРЦОВОИ ПРОКАТКИ(57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к инструменту для торцовой и рокатки. Цель изобретения - расширение технологических возможностей и повышение надежности инструмента, Для этого инструмент содержит матрицу 7 с выталкивателем 8 и основной пуансон 1 с полостью. В полости установлены дополнительный пуансон 2 в виде стержня с головкой 3, вкладыш 4 и5 В 21 О 37/12, В 21 Н 1/ опорная пята 5. Контактирующие поверхности головки, вкладыша и опорной пяты выполнены конусными. Ось дополнительного пуансона 2 расположена под углом к оси матрицы, меньшим угла наклона оси основного пуансона 1. Углы наклона образующей конических поверхностей определяются из приведенных зависимостей. После установки заготовки 9 в матрицу перемещением верхней половины инструмента прокатывают заготовку, При этом основной и дополнительный пуансоны расположены под разными углами и вращаются вокруг соответствующих осей. В результате повышается качество получаемых изделий путем снижения интенсивности радиального течения металла в центральной зоне заготовки и более равномерного распределения эксцентричной нагрузки на инструмент, 1 з.п. ф-лы,2 ил,Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности кинструменту для торцовой прокатки деталей; в том числе деталей с полостью.Цель изобретения - расширение технологических возможностей и повышение надежности инструмента,На фиг,1 изображен инструмент дляпрокатки плоских изделий; на фиг, 2 - тоже, для прокатки изделий с полостью.Инструмент состоит из верхней и нижней половин. Верхняя содержит основнойпуансон 1, в полости которого установлендополнительный пуансон 2, выполненный ввиде стержня с головкой 3, имеющей коническую торцовую поверхность, контактирующую с конической поверхностьювкладыша 4, установленного в полости основного пуансона 1, Вкладыш 4 контактирует своей конической поверхностью сконической поверхностью опорной пяты 5,закрепленной в полости основного пуансона 1. Дополнительный пуансон 2 удерживается в полости основного пуансона 1эластичной подкладной шайбой б, установленной в расточке основного пуансона 1.Нижняя половина инструмента содержитматрицу 7 и выталкиватель 8, Позицией 9обозначена заготовка, Нижняя половинаинструмента установлена на валке 10.Боковая поверхность 11 дополнительногопуансона 2 инструмента (фиг.2) выполненав виде усеченного конуса, вершина которого направлена к рабочему торцу пуансона 2.Вершина рабочей конусной поверхностидополнительного пуансона 2 расположенаотносительно теоретической вершины рабочей конусной поверхности основного пуансойа 1 на расстоянии, соответствующемглубине выдавливаемой полости изделия. Сцелью передачи крутящего момента от вращающейся заготовки 9 основному пуансону1 через дополнительный пуансон 2 в начальной стадии прокатки, когда диаметр заготовки меньше диаметра дополнительногопуансона 2 (для инструмента, изображенного на фиг.1), или при выдавливании полости(для инструмента, изображенного на фиг,2),на боковой поверхности дополнительногопуансона 2, сопрягающейся с внутреннейповерхностью основного пуансона 1, выполнен выступ (например, в виде шпонки),взаимодействующий с соответствующимвыступу пазом (не показаны),Углы наклона образующей коническихповерхностей ойорной пяты 5, вкладыша 4и головки 3 дополнительного пуансона определяются из соотношений61 =Д = 0,5 ( )Ъ + удоп + уосн ), 5 10 Рз = Р 4 = 0,5 уьгде Р 1 ирг - углы наклона образующей конических поверхностей соответственно головки дополнительного пуансона и вкладыша;Рз и 34 - углы наклона образующей конических поверхностей соответственно вкладыша и опорной пяты;уь - угол наклона оси вкладыша к оси основного пуансона,180)Ъ = - агсз 1 пК Ьгде а - расстояние от вершины конической поверхности головки дополнительного пуансона до точки пересечения оси основного пуансона с осью матрицы;Ь - расстояние между вершинами конических поверхностей вкладыша уосн и удоп углы наклона осей основного и дополнительного пуансонов к ос,1 матрицы соответственно.Инструмент работает следующим образом,В матрицу 7 (фиг,1) укладывается заготовка 9, после чего верхнюю половину инструмента опускают до соприкосновения с заготовкой 9 и приводят во вращение валок 10 с матрицей 7. Осуществляя перемещение верхней половины инструмента с технологическим усилием вдоль оси матрицы, прокатывают заготовку 9, При этом благодаря наличию степени свободы в конусных опорах пяты 5, вкладыша 4 и головки пуансона 3 дополнительный пуансон обкатывает заготовку под углом уд,наклона своей оси, меньшим угла наклона уосн оси основного пуансона к оси матрицы 7, При дальнейшем сближении половин инструмента, сопровождающимся увеличением диаметра деформируемой заготовки 9, последняя по достижению своего диаметра, равного диаметру дополнительного пуансона 2, начинает обкатываться рабочей конусной поверхностью основного пуансона 1, наклоненного к оси матрицы под углом уосн В зто время в работе одновременно находятся оба пуансона. Дополнительный пуансон 2 и вкладыш 4 вращаются совместно с основным пуансоном 1, вращающимся вокруг оси В, вокруг соответственных осей С и О, При этом вкладыш 4 прецессирует по коническим поверхностям пяты 5 и головки 3 дополнительного пуансона 2. При прокэтк деталей с полостью (фиг.2) дополнительный пуансон 2 вначале выдавливает полость и калибрует боковую стену полости, затем основной пуансон 1 обкатывает заготовку 9,Когда формообразование закончено,верхнюю половину инструмента поднима1639839 Составитель Н. ПожидаеваТехред М.Моргентэл Корректор Н. Ревска Редактор А, КоэорЗаказ 982ВИИИПИ Госу Тираж 501 Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 ют, выталкиватель 8 удаляет прокатанное изделие 9, Далее описанный цикл повторяется.Предлагаемый инструмент позволяет повысить качество получаемых сплошных изделий путем исключения "рыхлости" и разрывов центральной зоны благодаря снижению в указанной зоне интенсивности радиального течения металла с уменьшением угла наклона дополнительного пуансона к оси заготовки, а также позволяет более равномерно распределить эксцентричную нагрузку на инструмент, улучшить рабочие характеристики процесса прокатки.Предлагаемым инструментом можно производить прокатку за один переход более широкого сортамента заготовок осадкой, выдавливанием и комбинированным формообразованием.Формула изобретения 1. Инструмент для торцовой прокатки, содержащий матрицу и расположенный под углом к ее оси основной пуансон с осевой полостью, в которой установлены дополнительный пуансон, выполненный в виде стержня с головкой, а также опорная пята и подкладная шайба, размещенные по обе стороны от головки дополнительного пуансона, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения надежности, он снабжен вкладышем, расположенным в полости основного пуансона между опорной пятой и головкой дополнительного пуансона в контакте с их обращенными одна к другой поверхностями, при этом контактирующие поверхности вкладыша, опорной пяты и головки выполнены конусными, вершины конусов каждой пары контактирующих поверхностей обращены одна к другой, а 5 ось дополнительного пуансона расположена под углом к оси матрицы, меньшим угла наклона оси основного пуансона.2. Инструмент по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что углы наклона образующей кони ческих поверхностей опорной пяты, вкладыша и головки дополнительного пуансона определяются иэ следующих соотношений: В 1 =/32 = 0,5 ( 1 Ъ + одоп + 7 осн ) Рз = Р 4 = 0,5 уь, 15 где ф 1 и/32 - углы наклона образующей конических поверхностей соответственно головки дополнительного пуансона и вкладыша;/3 з и 3 - углы наклона образующей конических поверхностей соответственно вкладыша и опорной пяты;уь - угол наклона оси вкладыша к оси основного пуансона,180 а ЯП 1 осн доп 25 уь =,агсз 1 п а - расстояние от вершины коническои поверхности головки дополнительного пуансона до точки пересечения оси,основного пуансона с осью матрицы;Ь - расстояние между вершинами конических поверхностей вкладыша;Уосн и одоп - углы наклона соответственно осей основного и дополнительного пуансонов к оси матрицы,