Пуансон для выдавливания

О П И С А Н И Е (и)876247ИЗОБРЕТЕН ЙЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскинСоциалистическихРеспублик(23)приоритет Опубликовано 30. 10. 81,Бюллетень40Дата опубликования описания 30. 10.81 ао делам нзобретеннй н открытнй(54) ПУАНСОН ДЛЯ ВЫДАВЛИВАНИЯ Чи- (1 - 1 у 2)Е 511 1 М Изобретение относится к обработк металлов давлением, а именно к штам.ара новой оснастке, применяющейся при изготовлении формообразующих инструментов для процессов прессования, волочения, штамповки и др, и может быть5 использовано в металлообрабатывающей промышленности.Известен пуансон для выдавливания, содержащий хвостовик и профильто ную рабочую часть с выполненной на ней гравюрой, образованной поверхностью профильных игл и карманом в центральной части Ы.Известный пуансон не обеспечиваетИ достаточно высокое качество обработ- . ки и не обладает требуемой стойкостью.Цель изобретения - повышение качества обработки .и стойкости пуансона.Поставленная цель достигается тем, что в пуансоне для выцавливания,. содержащем хвостовик и профильную рабочую часть с выполненной иа ней гравюрой, образованной поверхностью профильных игл и карманом в .центральнойчасти, карман выполнен в виде усеченного конуса, а объем его связан с.высотой профильной части пуансона со,отношением где Ч - объем кармана, 1 т - высота профильной части пуансона, и количество профильных игл, 51 - часть поперечного сечения иглы, обращенная к карману ограниченная ломаной линией, состоящей из отрезков нормалей, восстановленных к касательным к контуру поперечного сечения, проведейным из центра пуансона, и отрезков внутреннего скелета контура поперечного сечения.В случае изготовления,инструмен" та с одинаковыми каналами данная зависимость может быть записана в видеЧ = (1 - 1,2)п 1 т Ь 1Такая конструкция пуансона позволяет получать полностью оформленнуюгравюру многоканального формообразую"щего инструмента за счет его вдавливания в условиях схемы всестороннегосжатия наиболее благоприятной для об"работки давлением труднодеформируемых инструментальных и штамповых сталей. Благодаря наличию в центральнойчасти пуансона кармана, который заполняется металлом, выдавливаемымвсеми профилеобразующими иглами понаправлению к центру пуансона, ббеспечивается подчеканка заходной частигравюры выдавливаемого инструментасоответствующей частью гравюры пуансона, что позволяет получать гравюруинструмента высокой тонкости прй полном ее соответствии чертежу,Объем кармана, выбранный по приве"денному соотношению, гарантирует размещение в нем всего выдавливаемогок центру пуансона металла, так какв соответствии с принципом наименьшего сопротивления при пластическом деформировании линии раздела теченияявляются скелетами контура выдавливаемых каналов,Внутренние скелеты контура представляют собой геометрическое местоточек-центров окружностей, лежащихвнутри контура и касающихся его, покрайней мере, в двух различных точках.Таким образом, благодаря особенностям предлагаемой конструкции пуансока, обеспечивается изготовлениемногоканального Формообразуюшего инструмента пластическим деформированиемвзамен традиционных методов их изготовления. При этом значительно снижаются трудоемкость изготовления многоканального инструмента и расходмегалла, повышаются точность и стойкость" инструмента.На фиг.показан пуансон, общийвид; на фиг. 2 - схема расположенияплощадей Я 1, разрез Б-Б на фиг. 1;на фиг. 3 - место 1 на фиг, 2.Пуансон (Фиг, 1) состоит из хвос-товикаи трех профилеобразующихигл 2, поверхность которых образуетего гравюру, снабженную в центральнойчасти карманом конусообразной формы.Объем кармана Ч связан с высотой проФильной частй пуансона соотношениемиЧ -(.,2)Р УЬ ,вы30 При выдавливании многоканальногоформообразующего инструмента профильные иглы 2 внедряются в заготовку и вытесняют деформйруемый металлиз выдавливаемых полостей. Часть металла, выдавливаемая суммарно всемииглами по направлению к центру пуан фсона заполняет карман А, а остальной металл свободно перемещается кпериферии, не препятствуя соприкосновению нижнего торца хвостовикасповерхностью заготовки, При этом на 45завершающей стадии деформирования происходит подчеканка заходной .части выдавливаемой гравюры и окончательноеоформление каналов формообразующегоинструмента.При выборе приведенного соотношения для определения объема карманакритерием явилось гарантированноеразмещение в нем всего объема металла, выдавливаемого к центру пуансонапри его вдавливании в штампуемые мно 55 5 10 15 20 где и - количество профилеобразующих игл, й - высота профильной части пуансона, 5 - часть поперечного сечения иглы, обращенная к центру пуансона,ограниченная ломаной линией а Ь с д, состоящей из отрезков нормалей. аЬ и сд, восстановленных к касательным к контуру поперечного сечения, проведенным из центра пуансона, и отрезков внутреннего скелетаконтура поперечного сечения (отрезки ЬГ и Гс).Ломаная линия аЬГсд (фиг. 2 и Э), ограничивающая часть поперечного сечения иглы 5 построена таким образом, что из центра пуансона О (под центром пуансона здесь и далее понимают центр окружности внешнего контура хвостовика 1 (фиг, 1) проведены касательные К 1 и К к контуру поперечного сечения пуансона, а из точек касания а и д восстановлены нормали и и идо пересечения с внутреннимскелетом 2 контура поперечного сечения в точках Ь и с. Таким образом ломаная линия аЬГсд, ограничивающая часть поперечного сечения 51, согласно Формуле предлагаемого изобретения и описания, образована отрезками нормалей аЬ и сд отрезками внутреннего скелета контураЬГ и Гс. Площадь 51, ограниченнаяломаной линией аЬГсд, заштрихована. гоканальные изделия.В процессе вдавливания происходит разделение металла заготовки, одна часть которого выдавливается в на5 8 правлении к центру пуансона, а другая - к периферии.В соответствии с принципом наи-. меньшего сопротивления при пласти" ческой .деформации линии раздела течения являются скелетами контуров сечений каналов (или соответствующих им игл пуансонов).Поэтому объем металла Ч, выдавливаемый к центру пуансона каждой иглой, будет равен произведению части поперечного сечения канала (иглы)51, обращенной к центру пуансона и ограниченной ломаной линией, состоящей из отрезков внутреннего скелета контура и отрезков нормалей. восстановленных к касательным к контуру, проведенным из центра пуансона, на глу- бину канала (высоту профильной части пуансона) Ь т.еЧц = Ь51Чтобы разместить металл, вьдавливаемый всеми иглами пуансона, объем кармана Ч должен быть больше или, равен выдавливаемому металлу 76247 иЧ Ь 511=1 45 50 где и - количество игл пуансона (количество одновременно вьдавливаемых каналов) .При выдавливании каналов особо сложной формы и относительно небольшом расстоянии между ними вследствие стеснения металла возможно истечениенебольшой его части, расположенной за пределами площади 51 к центру пуансона, С учетом этого, чтобы гарантировать размещение в кармане пуансона всего выдавливаемого в направлении к его центру металла, при. определении объема кармана следует ввести коэффициент запаса, величина которого, как показали эксперименты по вьщавливанию многоканального инструмента сложного профиля, должна быть в пределах до12.,Исходя из этого, в предлагаемом изобретении объем кармана связан с высотой профильной части пуансона со- отношением 10 15 20 25 30 35 40 ти гравюры вьдавливаемого инструментасоответствующей частью гравюры пуансона, что позволяет получать гравюруинструмента высокой точности.Если карман имеет меньший объем,металл, выдавливаемый из двух или нескольких рядом расположенных каналов, препятствует подчеканке и качественному заполнению гравюры.Если карман имеет больший объем,неоправданно ослаблена конструкцияпуансона, что может привести к умень.шению его прочности и преждевременному выходу из строя.Предлагаемым пуансоном осуществляют .выдавливание трехканальной матрицы для горячего, прессования стальныхпрофилей. Материал матрицы - стальЗХ 2 В 8 Ф, Наружный диаметр - 85 мм,высота 26 мм. Пуансон изготовлен изстали ЗХ 2 В 8 Ф прямым вьдавливанием в мастер-матрице и термообработан до твердости НРС. Диаметр хвостовой части - 80 мм, ее высота - 45 мм. Высота профилеобразующих игл - 26 мм, а размеры и форма их поперечного сечения совпадают с профилем каналов мат" рицы с учетом горячей усадки. Карман в центральной части пуансона выполнен по форме усеченного конуса, объем которого определен с учетом приведенного выше соотношения. Площадь 51 определена с помощью планиметра из чертежа матрицы и составила 62 мм .Ч = (1 - 1,2) 26 3:62 =- (1 - 1,2)4836 мм).Диаметр нижнего основания кармана мм, верхнего - 24 мм, высота - 8 мм.Пуансон закрепляют в штампе для формообразования рабочей поверхности матриц и производят выдавливание гравюры в нагретой заготовке матрицы. В результате выдавливания получают трехканальные матрицы с полностью оформленной гравюрой, не требующей последующей обработки. Предлагаемый пуансон обеспечивает повышение качества получаемых деталей и обладает повышенной стойкостью.Ч и (11,2)Я 51 Указанное соотношение гарантирует размещение в кармане всего выдавливаемого к центру пуансона металла и обеспечивает подчеканку заходной часФормула изобретения Пуансон для вьдавливания, содержащийхво"товик и профильную рабочую часть с выполненной на ней гравюрой, образованной поверхностью профильных игл и карманом в центральной части,876247 Ч- - (1-1,2)За ираж 743 аказ 944 одписн Филиал ППП тент", г. Ужгород, ул. Проектная ь т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения качества обработки и повышения стойкости, карман выполнен в виде усеченного конуса, аобвей его связан с высотой профильной части пуансона соотношением где Ч - объем кармана, Ь " высота, профильной части пуансона, и - количество профильных игл, 1 - часть поперечного сечения иглы, обращеннаяк карману, ограниченная ломаной линией, состоящей из отрезков нормалей,восстановленных к касательным к контуру поперечного сечения, проведенным из центра .пуансона, и отрезковвнутреннего скелета контура поперечйого сечения.Источники информации,10 принятые во внимание при экспертизе1. Навроцкий Г,А. Справочник "Холодная объемная штамповка", М., Машгиз, 1973, с. 431, рис, 29.