Штамп для изготовления поршней двигателей внутреннего сгорания

(5)5 В 18 ТЕНИЯ ИСАНИЕ ИЗОБ РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ К(57) Область применения: обр лов давлением. Сущность и штамп для изготовлейия порш нижнюю половину с полостью разована боковой поверхность ковая поверхность образо последовательно расположенн ностями, одна иэ которых от дн Ш- в виде цилиндра. Цилиндричес О- поверхности сопряжены колькой. 1 з.п, Ф-лы, 3 ил. 1 табл,абогка металзобретения; ней содержит . Полость обюидном. Бована двумя ыми поверх- а выполнена кая и донная цевой канавомбиОР СГ Изобретение относится к обработке металлов давлением и может использоватьсяв машиностроительном производстве приизготовлении поршней двигателей внутреннего сгорания,-.Известен способ изготовления поршней для двигателей внутреннего сгоранияметодом кокильного литья из сплаваАК 10 У 2 Н,Недостатком данного способа является .низкая прочность и качество литого поршня,ввиду высокой пористости и крупноэерйистой структуры металла, что свойственноданному производству,Наиболее близким к предлагаемому потехнической сущности и достигаемому ре зультату является устройство для изготовления поршней, содержащее нижний штамп сполостью, и пуансон, Форма которого соответствует внутренней конфигурации п 6 ршстного устройства заоно снабжено канала- кает деформируемый удалению с получаео приводит к увеличерасхода металла,Недостаток изве ключается в том, что ми, в которые зате металл, подлежащий мой поковки. Все эт нию трудоемкости и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) ШТАМП ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПНЕЙ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГОРАНИЯ Цель изобретения - экономия металла за счет снижения припусков на механическую обработку,Поставленная цель достигается тем, что в штампе для изготовления поршней двигателей внутреннего сгорания, содержащем нижнюю половину с полостью, образованной боковой поверхностью и дном, и пуансон, форма которого соответствует внутренней конфигурации поршня, боковая поверхность образована двумя последовательно расположенными поверхностями, одна из которых от дна полости-выполнена в виде цилиндра высотой, составляющей 0,19 - 0,26 общей высоты полости, а цилиндрическая и донная поверхности сопряжены между собой кольцевойканавкой, заглубленной относительно дна полости на величину, составляющую 0.020 - 0,028 диаметра дна, и имеющей радиус. равный 2,5 указанной глублны.Причем пуансон снабжен штамповочными уклонами в пределах 1" - 1 "30,При использовании изобретения за счет уменьшения припусков на механическую обработку повышается выход годного в сравйении с известным металлом на 5-8%, уменьшается масса готового изделия на 35 о , увеличивается стойкость штампа на В качестве смазки использовали 50%-ную 25 осмесь графита с маслом "Вапор-Т", ЗаготовНа фиг,1 и 2 изображены схемы изготов- ки нагревали до 440-460 С, Для штамповки пения, на фиг,З - предлагаемый штамп, об- использовали штампы, в которых высота цищий вид, 5 линдрической части боковой поверхностиШтамп для изготовления поршней дви- полости нижней половины штампа соответгателей внутреннего сгорания состоит иэ ствовала предлагаемым предельным, занижней половины 1 штампа, снабженного предельным и средним значениям, Кроме полостью 2, Последняя образована боковой того, кольцевые канавки, сопрягаащие циповерхностью 3 и дном 4, Боковая поверх пиндрическую идонную поверхности, также ность образована двумя последовательно были выполнены с размерами, соответствурэспопокеннымй йоверхностями. одна из ющими предельным, запредельным и средкоторыхотдна 4 полостивыполненаввиде ним значениям. На пуансонах были цилиндра 5 высотой и, составляющей 0,19 - выполнены штэмповочные уклоны, равный 0,26 общей высоты полости Н. Ципиндриче 1 30,ская 5 и донная 6 поверхности сопряжены Во время штамповки контролировали между собой кольцевой канавкой, заглуб- отделение отштампованных поршней отпуленной относительно дна полости на вели- ансона и от нижнего штампа.чину п 1, составляющую 0,020 - 0,028 После штамповки на штампованных диаметра дна и имеющей радиус Б, равный 20 поршнях проводили контрольную механи,5 указанной глубины, На верхней полови- ческую обработку со снятием стружки по не 7 штампа закреплен пуансон 8, форма 1,5 мм на сторону по боковой поверхности. которого соответствует внутренней конфи-и днищу,гурации поршня и который снабжен штам- С целью получения сравнительных дэнповочными уклонами в пределах 1 - 1 30, 25 ных проводилась штамповка поршней приШтамп работает следующим образом. тех же условиях в известном штампе, ПриШтэмп передустановкой на пресс на- чем штэмповочные уклоны на пуансонетакгревают до 150 - 350 С, В полость 2 нижней же бь 1 пи равны 1 30.половины 1 штампа укладывают нагретую Результаты экспериментов сведены в до температуры 420-460 С заготовку, диа таблицу,метр которой равным 0,85 - 1,0 диаметра Как видно из таблицы, штампованные днэ 4 полости. Включают ход верхней тра- поршни, изготовленные в штампах 2 - 4 версы пресса и производят штамповку до имели полное оформление, хорошо отделясмыкания верхней 7 и нижней 1 половины лись от пуансона, легко снимались с нижне- штампа, При этом пуансон 8 формирует 35 го штампа, После контрольной внутреннюю поверхность поршня, а кольце- механической обработки путем снятия привая канавка 6 заполняется металлом, После пуска 1,5 мм черноты нэ изделиях не обнаокончаниядеформациивключаютобратный ружено. Таким образом, можно сделать ход и траверса с верхней половиной штампа вывод, что отштамповэнные поршни, изгоподнимается. При этом отштампованный 40 товленные в штампах 2 - 4, соответствуют поршень залипает на боковой цилийдриче- заданным параметрам.ской поверхности 5 полости 2 и временно При штамповке поршней в 1-м штампе удерживается в нижней половине 1 штампа, поршень не отделился от пуансона, что укаа пуансон 8 отделяется от поршня, Подъем зывает на недостаточность высоты цилиндтраверсы пресса осуществляется в течение 45 рической поверхности. После охлаждения 2 - 3 с. В течение этого времени отштампо- штампа и применениядополнитепьных привэнный поршень под воздействием более способпений поршень был снят с пуансона холодных стенок штампа охлаждается, про- и подвергнут контрольной механической обисходит термическая усадкэ металла, что работке, На поршне осталась чернота ввиду позволяет без затруднений производить 50 отсутствия необходимого припуска на мехасьем отштампованного поршня со штампа,ническую обработку, что указывает на недоП р и м е р. Для опробования предпэга- стэточную глубину канавки и увеличенного емого штампа проводили штамповку порш- ее радиуса,ней двигателя внутреннего сгорания 55 При штамповке поршней в 5-м штампе легкового автомобиля 21011 в количестве затруднительным было отделение штампо шт, из алюминиевого сплава АК 10 ДП. ванного поршня от нижней половины штэмШтамповку проводили на вертикальном па, что явилось признаком избыточной гидравлическом прессе усилием 1500 тс. высоты цилиндрической поверхности попо- Использовали заготовку 85 х 75 мм, Штамп сти нижней половины штампа, а при осмотпредваритепьно нагревали до 200 - 350 С, ре было обнаружено частичное1756013 Глубина кольцевой канавки п 1, мм. адиус коль- евой канавки Я. мм Результаты ко 10 Од 0,020 2,5 Ь,025 Од ,028 Од ,020 О 2,5 2,5 2,0 незаполнение канавки металлом, чтоявилось признаком увеличенной глубины канавки и уменьшенного радиуса, При .контрольной механической обработке наизделиях обнаружена чернота, что указывает на недостаточный припуск на обработку,При штамповке поршней в 6-и (известном) штампе поршень не отделился отпуансона, что явилось признаком малогоштамповочного уклона на пуансоне, Поршень сняли с пуансона после охлажденияштампа и применения дополнительных приспособлений, После контрольной механической обработки путем снятия припуска 1,5мм на поршне была обнаружена чернота, 15что указывает на недостаточную велйчинуприпуска,Из результатов эксперимента можно сделать вывод, что в предлагаемом штампе 20 по сравнению с известным за счет выполне- ния цилиндрической поверхности полости нижнего штампа обеспечивается выполнение минимальных штамповочных уклонов на пуансоне, а за счет выполнения кольце вой канавки на дне нижней полости штампа уменьшается припуск на механическую обработку. увеличивается стойкость штампа.Формула изобре гения 1. Штамп для изготовления поршней двигателей внутреннего сгорания, содержащий нижнюю половину с полостью, образованной боковой поверхностью и дном, и пуансон, форма которого соответствует внутренней конфигурации поршня, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью экономии металла за счет снижения ирййусков на механическую обработку, боковая поверхность образована двумя последовательно расположенными поверхностями, одна из которых от дна полости выполнена в виде цилиндра, высотой, составляющей 0,19 - 0,26 общей высоты полости, э цилиндрическая и донная поверхйости сопряжены между собой кольцевой канавкой, заглубленной относительно дна полости на величину, составляющую 0,020 - 0,028 диаметра днэ, и имеющей радиус, равный 2,5 указанной глубины,2, Штамп по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем. что пуансон снабжен штамповочными уклонами в пределах 1 - 130. Штампованный по отделяется от пуэ сле контрольной о на поршне остаетс Штампованный пор ко отделяется от к от нижне го шта лч п контрольной обрэГ ноты не обнару То же Штампованный п снят с нижнего ат рез 6 с, имеется 1 к ние канавки металл обработки на иэдел ружена черн Штампованный по отделяется от пуэ сле обработки нэ и тается черно1756013 оставитель В, Каковехред М,Моргентал рректор М, Максимиши дакт етраш Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 каз 304 ВНИИ Тираж Государственного ком 113035, МосПодписноеа по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССЖ, Раушская наб 4/5