Штамп для растяжки кольцевых заготовок

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1(11) 556868 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ Дополнительное к авт вид-ву гКл, В 21 О(43) Опублико 23.05.75 (21) нем заявки М 361902 Государственный номит Сомта Министров ССС по делам изобретенийи открытий) Заявитель 4) ШТАМП ДЛЯ РАСТЯЖКИ КОЛЬЦЕВЫХ ЗАГОТОВО т процесс, лий в виде образующей Изобретение относится к обработке метал,лов давлением, а конкретно - к конструкциям секторных штампов для растяжки кольцевых заготовок,Известен штамп для растяжки кольцевых заготовок 111, состоящий из опорной плиты, перемещенных на ней равномерно по окружности секто.ров и сужающейся в направлении опорной плитыоправки, установленной по оси штампа, Профиль иразмеры рабочих поверхностей секто 1,ов соответствуют профилю и размерам внутренней поверхности растягиваемых кольцевых заготовок. Опор.ная плита закрепляется на столе пресса. Оправка,выполненная в виде усеченной пирамиды или конуса, устанавливается в подвижной траверсе пресса. 1Кольцевая заготовка помещается на опорной плитештампа вокруг секторов. При рабочем ходе подвижной траверсы пресса сектора подвоздействием оправки перемещаются по опорной плите радиально относительно оси штампа и производят при этом рас. 20тяжку кольцевой заготовки, В исходное положениесектора возвращаются под действием пружин,смонтированных на опорной плите,При растяжке кольцевых заготовок на большие.относительные удлинения требуются оправки значи- ц 5 тельнои длины, цто особенно затрудняенапример, при формовке растяжкой издеполых тел вращения с профильнойсложной формы из листосварных заготовок.Длина оправки в таком штампе пропорциональ на величине радиального хода секторов, которая, в свою очередь, тем больше, цем выше относительное удлинение при растяжке. Возможность уменыпения длины оправки за счет увеличения угла наклона ее боковой поверхности к оси весьма, ограничена вследствие того, цто при увеличении этого угласущественно возрастает потребное осевое усилие на оправке, Обычно величина этого угла находится в пределах 8-15 и определяется по величине потреб. ного радиального усилия растяжки с учетом мощности применяемого оборудования.Вместе с тем при растяжке кольцевых заготовок и, особенно, при формовке растяжкой листосварных заготовок потребное радиальное усилие не является постоянным по ходу процесса и обычно плавно возрастает до своей максимальной величины в конце растяжки.Таким образом, применение при растяжке опра. вок пирамидальной или конической формы, харак- . теризующихся постоянной величиной угла наклона556868 3боковой поверхности к оси оправки по всей еедлине, связано с созданием неоправданно большогоззпаса по усилию на протяжении болыпей частирабочего хода и не является, особенно при формов.ке растяжкой, оптимальным с точки зрения обеспечения минимальной величины рабочего хода оправки и ее длины.Например, если секторный штаьш упомянутойконструкции с углом наклона боковой поверхностиоправки к ее осм 15 0 применяется дпя калибровкикольцевой заготовки (ее диаметр 1000 мм), полученной гибкой и сваркой прямолинейного профиля, состепенью деформации 4%, то потребная величию ра. бочего хода оправки составляет 75 мм.Однако, если тот же штамп используется дпяформовки лнстосварной заготовки из нержавеющейстали (ее диаметр 1000 мм) са степенью деформ.цин 30%, то потребная величина рабочего ходаоправки составляет 800 мм, т.е. возрастает болеэ,чем в 10 раэ. При этом ва столько же раз возрастаетдлина оправки.Увеличение длины оправки влечет за собойувеличение высоты и веса штаьша. Увеличение рабо-чего хода оправки также связано с умничаниемпродолжительности процесса растяжки и аиюкюниемпроизводительности, Кроме того, применение секторных штампов с большой величиной рабочегохода приводит к снижению точности размеров коль.цевых заготовок паапа растяжки вследствие снкиения жесткости конструкции штампа Увеличениепродолжительности процесса прн растяжке кольце.вых заготовок в нагретом состоянии также связаносо снижением точности размеров заготовок иэ-эасущественного их гэдстуживанмя,Цель изобретения - уменыпение высоты штампа, повышение производительности процесса и увеличение нйности размеров заготовок при растяжкеих со значительной величиной относительного удли.Цель достигается тем, что образующая оправкивыполнена криволинейном и .очерчена кривой вто.рого порядка,Применейие оправки указанной конструкции,характеризующейся переменной по ее длине величи.най угла наклона образующей оправки к ее осн,обеспечивает сокращение рабочего хода оправки иее длины и, как следствие, уменьшение высотыштампа, повышение производительности процесса иувеличение точности размеров заготовки,лЯа фиг, 1 показан штамп в вертикальном осевом разрезе (слева ат оси показано исходное положение, а атрзва - конечный момент растяжки); пзфиг, 2 - разрез А А на фиг. 1.Опорная плита 1 штампа устанавливается изакрепляется на стола пресса. На опорной плитеравномерно по .окружности размещены сектора 2.Профиль и размеры рабочей поверхности.секторовсоответствуют профилю и размерам внутреннейповерхности кольцевого изделия 3 после растяжки,Количество секторов выбирается в каждом кон. 4кретном случае конструктивно. В данном примерештамп имеет шесть секторов. Дпя обеспечениявозможности радиального относительно оси штампаперемещения секторов 2, на рабочей поверхностиопорной плиты 1 выполнены радизльнью пазы,а насекторах 2 - хвостовикн; входящие в зти пазыОпрзвка 4, установленная по оси штампа, разме.щается и закрепляется нз подвижной траверсе прес.с с помощью прижимной гайки 5,Оправка выполнена в виде тела вращения Скривалинейной образующем. Таким образом, угол наклона боковой поверхности оправки к ее оси являетсяпеременным по длине оправки, Величина этого угласоставляет у верхней границы контактной зоны1 оправки 8-15 и непрерывно увеличивается подлине оправки по мере сужения ее поперечногосечения, приближаясь у переднего конца опрзвки к 90Такая форма оправки, при учете возрастанияпотребного радиального усилия цри растяжке от29 . нуля до максимальной величины в конце процесса,является оптимальной с точки зрении обеспечениямкнимальной величины рабочего хода оправки,Форма криволинейной образующей ойрзвкидолжна обеспечивать в любой момент раздачи, с ад3 ной стороны, создание радиального усилия, достаточного дпя деформации кольцевой заготовки,сдругой,стороны, наличие запаса па усилию, не превьпшющего принятого значения,Для точного построения криволинейной абра.30 зувщей оправки можно воспользоваться формулойтос 1 г -В Рмож где 7 - угол наклона криволиненнай Образую.щей оправки к ее оси в данной точке(угол оправки);Фй - потребное радиальное усилие растяжкив момент, соответствующий контакту.этой точки онрзвки с секторамн;40 Р поы - номинальное усилие используемого длярастяжки оборудования;К - принятьй коэффициент ззпаса по уснРасполагая зависимостью величин И от радизль 4 ногоходзсекторавЬ (степени деформации) походу растяжки (экспериментальной или расчетной),определяют функцию 7 Ф т(п), а по ней функциюМ у(Ь) где 1: - ход оправки, Эта последняяфункция и описывает форму криволинейной абра.0 зующей.Штамп может быть снабжен пружинами (начертежах не показаны) для возврата секторов 2 висходное положение.Растяжка с помощью штампа предлагаемойконструкции осуществляется следующим образом. В исходном состоянии оправка 4 находится вверхнем положении, сектора 2 сведены к оси штаьша, Исходная кольцевая заготовка 6 оазме- Ю щается на опорной плите 1 вокруг секторов 2.556868 Под действием усилия пресса оправка 4 переме. щается вниз. При этом она вступает в контакт с секторами и раздвигает их; Перемещаясь радиально Во опорной плите 1, сектора 2 осуществляют рао тяжку заготовки 6, В результате формовки растяжкой получается профильное кольцевое изделие 3, По окончании растяжки оправка 4 перемещается вверх, сектора 2 возвращаются в исходное положение, и иэделие 3 снимается со штампа,Использование предлагаемого изобретения позволит уменьшить высоту штампов и обеспечить возможность использования их на универсальных гидравлических прессах, а также вызовет повышение производительности и точности процесса при растяжке кольцевых заготовок на большое относительное уддинение.Внедрение его в промышленность не связано со значительными затратами, так как изготовление рправок в виде тел вращения с криволинейной6образующей не представляется в настоящее времязатруднительным. Формула изобретенияШтамп для растяжки кольцевыхзаготовок,включающий опорную плиту, установленные на нейравномерно по окружности с возможностью ра.диального перемещения секторы и помещенную пооси штампа, сужающуюся в направлении опорнойплиты оправку в виде тела вращения, о т л и ч а ю.щ и й с я тем, что, с целью уменьшения высоты штампа,повышения производительности процесса и увели.чения точностй размеров заготовок при растяжке,образующая оправка выполнена криволинейной иочерчена кривой второго порядка.Источники инофрмации, принятые во вниманиепри экспертизе:1.)Е. Н. Мошнин "1 ибка, обтяжка и правка напрессах", МашгиэМ., 1959, стр. 305-306, фиг. 209.556868 А-А ь И.И, Астал тор Н:Вирко Т аэ 1058/42 Подписноеомнтета Совета Министров СССРобретений и открытий5, Раушская наб., д, 4/5 нал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж .1080 ИИПИ Государственного по делам нз 113035, Москва, Ж Коррек гор .Лавриненко