Штамп для изготовления изделий типа колец с массивным ободом

(5)5 В 21,3 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБРЕДЕТЕЛЬСТВУ ЕНИ К АВТОРСКОМУ СВИ(71) Челябинский политехнический инстиим, Ленинского комсомола и Курганский мшиностроительный завод им. В,И,Ленин(56) Авторское свидетельство СССР1 ч. 1569072, кл. В 21 Л 13/02, 1988. т а Изобретение относится к обработке металлов давлением, и может быть использовано при получении деталей типа колец, венцов, шайб, фланцев и т,п, с радиальными отростками, используемых, например, в узлах трансмиссии и ходовых частях тяжелых гусеничных машин, и является усовершенствованием устройства, описанного в авт.св. ч. 1569072.Целью изобретения является снижение расхода обрабатываемого металла за счет приближения формы полуфабриката на предварительном переходе к форме изделия.На фиг.1 показан штамп до начала деформации (левая часть) и в конечный момент деформации на съемном прошивне (правая часть) (разрез А - А на фиг.2); на фиг.2 - вид на нижнюю половину штампа с установленным прошивнем и деформированный полуфабрикат в соответствии с фиг,1; на фиг.3 показаны штамп и предварительно деформированная заготовка до начала окончательной деформации. Штамп для изготовления изделии типа колец с массивным ободом (фиг.1) состоит из верхней 1 и нижней 2 половин и установленного на нижней половине прошивня 3. Позицией 4 обозначена заготовка, На рабочей поверхности прошивня соосно с элементами ручья выполнены канавки, открытые со стороны боковой поверхности прошивня и выходящие данной поверхностью на его торец, Дно канавок образовано частью конической поверхности.Переменный в различных меридианальных сечениях профиль рабочей поверхности прошивня определяет на предварительном переходе неравномерное течение металла по торцовой поверхности прошивня. При этом на участках деформации, соответствующих канавкам, наблюдается локальный эффект; опережающее радиальное истечение металла обусловливает увеличение габаритного размера полуфабриката, увеличенная высота зазора между торцом прошивня и рабочей поверхностью верхней половины штампа определяет формироваю 3 г(54) ШТАМП ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ТИПА КОЛЕЦ С МАССИВНЫМ ОБОДОМ(57) Использование: обработка металлов давлением, Сущность изобретения: штамп ,одержит верхнюю и нижнюю половины. На нижней половине установлен съемный прошивень. На рабочей поверхности прошивня выполнены канавки. Они открыты со стороны боковой поверхности прошивня и выходят донной поверхностью на его торец, Дно канавок образовано частью конической поверхности. 3 ил.ние утолщенного периферийного участка полуфабриката,Канавки прошивня и ручей штампа характеризуются размерными соотношениями 5(1) (2) (3) Ь/т = 0,750,8;Ок/Оп = 0,7;р з 0,00144 0,25Д 3 +0,1, радЧруч О згде Ь - ширина канавки;10с и О - ширина и диаметральный размерэлемента ручья штампа, выступающего заосновной контур гравюры;Ок - расстояние между канавками поторцу прошивня;Оп - диаметр прошивня;а - угол наклона образующей конической поверхности дна канавки;Чруч - объем полости ручья штампа.Выражения (1),(3) установлены экспериментально с использованием методикифакторного анализа и физического моделирования.Численный диапазон признака ЬЙобосновывается тем, что в процессе деформации заготовки на съемном прошивке имеет место уширение металла на участкахформообразования отростков: 1/Ь1,221,25 (4), где 1 - ширина отростка полуфабриката.Для надежной укладки заготовки в ручей штампа необходимо выполнение условия 1 1(5),Из выражений (4) и (5) следует необходимость выполнения условияЬ/с0,80.0,82 (6), которое определяетцелесообразность ограничения верхнегопредела отношения Ь/т величиной 0,8. Выбор в качестве нижнего предела рассматриваемого отношения значения 0,75обусловлен тем, что снижение Ь/т ниже приведенного числа, как показали эксперименты, определяет незаполнение выступающихэлементов гравюры ручья штампа,Отношение Ок/Оп зафиксировано значением 0,7, так как данная величина обеспечивает рациональное сочетание условийинтенсивного профилирования отростковполуфабриката и минимума отхода металла,размещенного в удаляемой впоследствииперемычке. При большем значении отношения Ок/Оп, например 0,8, имеет место недостаточный набор металла на участкахотростков. Так, согласно данным эксперимента, размер О превосходит диаметральный размер основного контураполуфабриката на величину не более 4%.Для меньшего значения Ок/Оп отмечаетсявозрастание массы удаляемой в отход перемычки. Так, при значении Ок/Оп = 0,6, как показала практика, отход металла на 35% выше по сравнению с отходом при значении Ок/Оп = 0,7.Совокупность отличительных признаков позволяет достичь цель для различных материалов и типоразмеров заготовок, так как признаки получены в эксперименте на модельном материале и представлены в инвариантном к масштабу моделирования и типоразмерам заготовок виде.Штамп работает следующим образом.В исходном положении верхняя половина находится в верхнем положении (фиг,1), Исходную заготовку 4 соосно устанавливают на прошивень 3. При опускании верхней половины происходит неполная открытая прошивка с оформлением периферийной части полуфабриката переменного профиля в различных меридианальных сечениях, На периферийных участках полуфабриката, оформленных в области канавок прошивня, размещается объем металла, необходимый для последующего оформления изделия на участках с радиальными отростками. После возвращения верхней половины 1 штампа в исходное положение полуфабрикат 4 снимают с прошивня 3, Прошивень извлекают из нижней половины 2 штампа. Полуфабрикат 4 укладывают в ручей нижней половины штампа с ориентацией отростков относительно соответствующих участков ручья (фиг,3). После окончательной штамповки кольцевое изделие удаляют из штампа.Заявляемый штамп использовали для изготовления поковки детали "поворотный диск" (сталь 38 ХС) на штамповочном молоте с массой падающих частей 50 кН. Диаметр кольцевой части поковки 306 мм, диаметр отверстия 230 мм, Кольцевое изделие имее два диаметрально расположенных радиальных отростка, Максимальный диаметральный размер 332 мм, Ширина отростков а плане 65 мм. Исходную заготовку подвергал и открытой прошивке и ри 1100.1150 С. Диаметральный размер периферийной части полуфабриката, деформированной на плоском участке рабочей поверхности прошивня, составлял 292 мм, внутренний диаметр - 248 мм, Соответствующие размеры периферийной части полуфабриката, деформированной на участке радиальных канавок, 304 мм и 257 мм, Последующая штамповка полуфабриката в ручье штампа показала качественное оформление поковки с равномерным распределением облоя по периметру. Масса заготовки, достаточная для надежного оформления поковки, составила 10,8 кг. Норма расхода металла при изготовлении изделия из полуфабриката,1731390 3 а=О, Составитель А,ФельдРедактор Т,Юрчикова Техред М,Моргентал О.Кравцов Кор Подписноеениям и открытиям при ГКНТ ССкая наб., 4/5 каз 1536 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изоб 113035, Москва, Ж, Рауодственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 полученного при помощи инструмента, выполненного по прототипу, 12,5 кг,Использование штампа для изготовления кольцевых изделий с радиальными отростками обеспечивает сокращение 5расхода металла на 10-20 О, Кроме того,применение данного штампа в ряде случаевпри изготовлении сложных поковок позволяет гарантировать качественное оформление элементов изделий и избегать 10образования дефектов типа "зажим".Формула изобретенияШтамп для изготовления изделий типаколец с массивным ободом по авт.св, М1569072,отличающийся тем,что,с 15целью снижения расхода металла при изготовлении кольцевых изделий с радиальными отростками за счет приближения формыполуфабриката на предварительном переходе к форме изделия, на торцовой поверхности прошивня соосно элементам ручья,выступающим за основной контур гравюры штампа, выполнены канавки, открытые со стороны боковой поверхности прошивня и выходящие донной поверхностью на его торец в месте, образованном окружностьюдиаметром Ок = 0,7 О где Оп - диаметр прошивня, при этом ширина Ь канавок определяется из соотношения Ь = (0,750,80) , где т - ширина элемента ручья штампа, а дно канавок образовано частью конической поверхности с углом а наклона ее образующей к плоскости разьема штампа, определяемым из зависимости з+ 0,1,Чруч О где О - диаметр окружности, описывающей элементы ручья штампа, выступающие за основной контур гравюры;Чруч - объем полости ручья штампа,