Штамп для объемного деформирования

(71) Омский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СМ 106337, кл. В 21 К 1/46, В 21В 21 3 5/08, 1955. ССР3 13/02(54) ШТАМП ДЛЯ ОБЪЕМНОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ(57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для получения сплошных и полых деталей цилиндрической, многогранной и других форм, имеющих головку и стержневую часть. Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности за счет уменьшения пиковых значений усилий в конечный момент штамповки, а также расширение технологических возможностей. Штамп содержит размещенные концентрично на подвижной плите пуансон и нажимной элемент в виде обоймы, На основании штампа соосно с ними смонтирована матрица с центральным сквозным отверстием под заготовку, ограниченно подвижная в направлении оси давления. Матрица смонтирована в матрицедержатевляется упрощеение надежности ых значений усиамповки, а также ских возможноетения, повыш ния пико омент ш нологич Целью изобние конструкциза счет уменьшлий в конечныйрасширение тестеи. Изобретениеаллов давлениемо при получееталей цилиндрругих форм, имую часть. относится к обработке меи может быть использованиии сплошных и полых ической, многогранной и еющих головку и стержне-. т н ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ле и подпружинена относительно основания. После размещения заготовки в центральном отверстии матрицы первоначально осуществляется высадка головки изделия пуансоном. При этом нажимной элемент, на обращенном к матрице торце которого выполнены продольные прорези, охватывает по наружной поверхности матрицу и перемещает ее к основанию. За счет упора заготовки торцом в размещенный б центральном отверстии матрицы пуансон- выталкиватель при высадке головки стержневая часть изделия выдвигается из матрицы. После набора металла в головку изделия, осуществляемого без потери устойчивости выступающей из отверстия матрицы части заготовки, происходит относительное формообразование головки изделия обратным выдавливанием, высадкой и т.д., в зависимости от формы ручья матрицы при упоре последней в основание, При этом до конца рабочего хода штампа нажимной элемент перемещается относительно наружной поверхности неподвижной матрицы при постоянной величине действующего на него усилия, Величина этого усилия может изменяться эа счет установки упругих кольцевых элементов, охватывающих нажимной элемент на наружной поверхности в зоне прорезей.3 з,п, ф-лы, 159377450 На фиг.1 показан штамп в начальный и конечный моменты первой стадии формоизменения; на фиг,2- то же, на второй стадии деформирования,Штамп содержит подвижную плиту 1, на которой жестко смонтированы своими основаниями концентрично друг другу пуансон 2 и нажимной элемент 3, выполненный в виде обоймы с цилиндрическим отверстием. Соосно с ним на основании 4 смонтирована матрица 5 с центральным сквозным отверстием под стержневую часть изделия. Матрица 5 установлена в матрицедержателе 6 с возможностью ограниченного перемещения в направлении оси давления при формировании головки изделия и подпружинена упругим элементом 6 относительно основания 4, В отверстии матрицы размещен подвижный в направлении оси давления пуансон-выталкиватель 7, а в матрицедержателе 6 под матрицей 5 на основании 4 смонтирована опора 8.Нажимной элемент 3 имеет на обращенной к матрице 5 части обоймы продольные прорези, Примыкающая к торцу внутренняя поверхность обоймы 3 имеетзаходный участок, аналогичный заходный участок имеется на наружной поверхности матрицы 5 вблизи ее торца. Заходные участки могут быть выполнены коническими или с криволинейными образующими. Наименьший диаметр заходного участка на внутренней поверхности нажимного элемента меньше диаметра наружной поверхности матрицы 5.Снаружи нажимного элемента 3 у его обращенного к матрице торца может быть установлен по меньшей мере один упругий кольцевой элемент 9, удерживаемый наружным буртом 10, выполненным у торца нажимного элемента 3, При необходимости может быть установлен набор из нескольких кольцевых элементов 9.Штамп работает следующим образом.Заготовку 11 устанавливают в отверстие матрицы 5 на пуансон-аыталкватель 7,При рабочем ходе пуансон 2 и нажимной элемент 3 опускаются. В момент соприкосновения пуансона 2 с заготовкой 11 начинается процесс деформирования. Одновременно с этим нажимной элемент 3 и матрица 5 начинают контактировать друг с другом посредством своих заходных участков, а вследствие того, что усилие разжатия обоймы 3 больше усилия трения,возникающего на поверхности контакта матрицы 5 и заготовки 11, при формообразовании головки изделия, матрица 5 пере; мещается в обойме 3 вниз, сжимая пружину 6, При этом, высота полости, образованной 5 10 15 20 25 30 35 40 45 пуансоном 2 и матрицей 5, остается постоянной. Происходит набор металла в гол ".у утолщения, Высадка осуществляется до тех пор, пока матрица 5 перемещается вниз, В момент соприкосновения матрицы 5 с опорой 8 набор металла в головку прекращается и начинается вторая стадия деформирования. Эта стадия окончательного оформления изделия, в течение которой предварительно набранный в головку металл доформовывается за счет дальнейшего перемещения пуансона 2 при неподвижной матрице 5. Нажимной элемент 3, продолжающий свое движение в момент остановки матрицы 5, разжимается и перемещается вниз, при этом его рабочая поверхность начинает контактировать с цилиндрическим участком боковой наружной поверхности матрицы 5, Во время второй стадии формоизменения изменение усилия деформирования, передаваемого нажимным элементом 3 на ползун пресса, происходит следующим образом.С момента остановки матрицы 5 нажимной элемент 3 начинает разжиматься, постоянно опускаясь, при этом усилие, передаваемое нажимным элементом 3; сначала возрастает до тех пор, пока наименьший внутренний диаметр заходного участка рабочей поверхности нажимного элемента не станет равен диаметру цилиндрического участка наружной боковой поверхности матрицы 5.В дальнейшем это усилие остается практически постоянным до конца рабочего хода штампа, во время которого происходит окончательное деформирование головки изделия, которая, в зависимости от формы ручья матрицы 5 может быть получена в результате обратного выдавливания (фиг:2), высадки и т.п, операций объемной штамповПри обратном ходе подвижной плиты 1 штампа происходит подъем матрицы 5 вместе с пуансоном 2 и нажимным элементом 3 до упора матрицы в ограничительные бурты матрицедержателя 6, после чего извлекается пуансон 2 из изделия, и наружная поверхность матрицы 5 освобождается от контакта с рабочей поверхностью нажимного элемента 3, После выталкивания изделия из отверстия матрицы 5 пуансоном-выталкивателем 7 штамп готов к работе.Формула изобретения 1. Штамп для объемного деформирования иэделий с головкой и стержнем, содержащий подвижную плиту с жестко смонтированными на ней пуансоном и нажимным элементом, основание с подпружиненной относительно него матрицей сосквозным осевым отверстием под стержневую часть изделия, установленной с возможностью перемещения вдоль оси давления при формообразовании головки изделия, размещенный в осевом отверстии матрицы соосно с указанным пуансоном подвижный в направлении оси давления пуансон-выталкиватель, диаметр которого меньше диаметра, установленного на подвижной плите пуансона, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения конструкции и пОвышения надежности за счет уменьшения пиковых значений усилий в конечный момент штамповки, нажимной элемент выполнен в виде размещенной концентрично пуансону большего диаметра обоймы с цилиндрическим отверстием, на обращенной к матрице части которой выполнены продольные прорези, при этом на обращенных один к другому участках боковых поверхностей отверстия обоймы и матрицы, примыкающих к их торцам, выполнены заходныеучастки, а наименьший диаметр заходногоучастка обоймы меньше диаметра цилинд 5 рической поверхности матрицы,2. Штамп по п.1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что заходные участки выполнены в видеконических поверхностей,3. Штамп по и 1, о т л и ч а ю щ и й с я10 тем, что заходные участки выполнены в видеповерхностей с криволинейными образующими.4, Штамп по п.1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения технологиче 15 ских воэможностей, штамп снабжен поменьшей мере одним упругим кольцевымэлементом, размещенным концентричнообойме на ее наружной поверхности, примыкающей к обращенному в сторону матри 20 цы торцу.1593774Составитель Н.Шляхин Редактор А,Шандор Техред М.Моргентал Корректор М,Самборска акаэ 2792 Тираж 503 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина