ШТАМП ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ТИПА СТАКАНОВ Российский патент 1994 года по МПК B21J13/02 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к конструкциям штампов для изготовления деталей типа стаканов.

Целью изобретения является повышение геометрической точности получаемых изделий.

Штамп представляет собой смонтированную на нижней плите матрицу, соосно с ней установлен связанный с верхней плитой пуансон, состоящий из цилиндрической части и головки, на пуансоне установлена подвижная в осевом направлении втулка, на матрице размещен съемник, состоящий из основания с буртом и окном для извлечения деталей, Основание съемника выполнено с внутренней поверхностью, в поперечном сечении представляющей часть круга с центром на вертикальной оси штампа и диаметром, составляющим 1,05-1,5 ширины окна, а втулка выполнена наружным диаметром, равным внутреннему диаметру основания съемника и внутренним диаметром, равным диаметру цилиндрической части пуансона.

На фиг. 1а показан штамп перед началом деформирования; на фиг. 1б - то же, в конце деформирования; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Штамп для изготовления деталей типа стаканов состоит из матрицы 1, укрепленной в нижней части штампа и соосного ей пуансона 2, укрепленного в верхней плите 3. На пуансоне 2, состоящем из рабочей головки 4 и цилиндрической части 5, закреплена с возможностью перемещения в осевом направлении втулка 6, контактирующая внутренней поверхностью с цилиндрической частью 5 пуансона. На матрице размещен съемник 7, состоящий из основания 8, выполненного в данной конструкции заодно с обоймой 9, бандажирующей матрицу 1, и бурта 10, контактирующего с торцом 11 втулки 6. Внутренняя поверхность основания съемника 8 в поперечном сечении представляет собой часть круга диаметром D с центром на вертикальной оси штампа. Втулка 6 выполнена наружным диаметром, равным внутреннему диаметру основания съемника, а внутренним - цилиндрической части пуансона. В основании съемника 8 выполнено окно 12 шириной В, достаточной для внесения приспособлений и выемки изделий. Диаметр внутренней поверхности основания съемника D выполнен 1,05- 1,5 В. Съемник может быть выполнен составным, например из нескольких колонок, закрепленных на матрице.

В матрице 1 установлен выталкиватель 13. Для фиксации втулки 6 относительно пуансона 2 используется сквозной штырь 14.

Штамп работает следующим образом.

Собранный штамп устанавливают на пресс таким образом, чтобы нижняя часть пуансона 2 с втулкой 6 находилась под буртом 10. В этом положении втулка 6 зафиксирована относительно пуансона 2 сквозным штырем 14. В других вариантах конструкции фиксатором втулки может быть скоба, расположенная между торцом 11 втулки 6 и верхней плитой 3. Такая скоба позволяет осуществить за один процесс операцию задавки и прессования (конструкция подробно описана в прототипе).

В окно 12 вносятся заготовка 15 и пуансон 2 с втулкой 6 опускаются, при этом штырь 14 фиксирует втулку 6 в нижнем положении на пуансоне при продвижении ее вдоль контактирующей с ней поверхности съемника 8. При касании пуансона с заготовкой штырь 14 убирается, пуансон центрируется относительно съемника 8 втулкой 6. При этом, поскольку диаметр внутренней поверхности D съемника больше ширины окна, центровка обеспечена во всех направлениях.

В целях конструктивной прочности и для компенсации максимальных зазоров в пределах полей допусков при изготовлении пуансона, втулки и съемника, диаметр D должен превышать ширину окна на 10-100 мм, что составляет 1,05-1,5 ширины окна в зависимости от диаметров изготавливаемых изделий.

При дальнейшем деформировании заготовки выпрессовываются стенки стакана 16 и поднимают втулку 6, но центровка пуансона продолжается, так как наружная поверхность втулки центрируется по внутренней поверхности съемника, а внутренняя поверхность втулки - по цилиндрической поверхности пуансона. Центровка обеспечивается в продолжении всего процесса. При этом стрела прогиба будет минимальной, так как даже в последний момент пуансон фиксируется сразу после торца деталей, что не обеспечено другими известными конструкциями. При такой центровке пуансона в течение всего процесса отклонение головки пуансона от вертикальной оси минимальное, что позволяет получить минимальную разностенность, а соответственно повысить геометрическую точность стаканов. После конца прессования пуансон поднимается вместе с изделием и втулкой 6, которая упирается в бурт 10 съемника и снимает полученный стакан с головки пуансона при продолжении движения пуансона вверх. Деталь падает, после чего движение пуансона останавливают и фиксируют втулку 6 штырем 14 относительно пуансона 2.

Упавший стакан 16 поднимают толкателем 13 и извлекают, например, клещами, через окно. Процесс повторяется.

В нижеприведенной таблице даны примеры различных соотношений D и В и сравнительная оценка разностенности полученных изделий.

Изобретение позволяет получить изделия с повышенной геометрической точностью - уменьшением в 3-10 раз разностенности за счет обеспечения центровки пуансона в течение процесса деформирования; повысить на 30-50% КИМ за счет снижения припусков на механическую обработку геометрически точных изделий; на 20-40% снизить трудоемкость механической обработки полученных изделий за счет снижения припусков; на 20-30% повысить стойкость инструмента за счет уменьшения стрелы прогиба пуансона и соответственно повышения уровня допустимых упругих отклонений. (56) Авторское свидетельство СССР N 1487276, кл. В 21 J 13/02, 1989.

Использование: обработка металлов давлением, конструкции штампов для получения деталей типа стаканов. Сущность изобретения: штамп содержит верхнюю и нижнюю плиты, матрицу, смонтированную на нижней плите, пуансон, связанный с верхней плитой, и съемник. Пуансон состоит из цилиндрической части и рабочей головки. Он содержит подвижную втулку, охватывающую пуансон. Съемник выполнен замкнутым в плане. Он содержит окно для загрузки заготовок и отверстие для прохода пуансона. Полость съемника выполнена цилиндрической с диаметром, составляющим 1,05 . . . 1,5 ширина окна. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. ШТАМП ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ТИПА СТАКАНОВ, содержащий смонтированную на нижней плите матрицу, установленный соосно ей связанный с верхней плитой пуансон, состоящий из цилиндрической части и рабочей головки, охватывающую пуансон, подвижную в осевом направлении втулку и съемник, отличающийся тем, что, с целью повышения геометрической точности полученных изделий, съемник выполнен замкнутым в плане и содержит полость, окно для загрузки заготовок и отверстие для прохода пуансона диаметром, меньшим наружного диаметра втулки, причем наружный диаметр втулки равен диаметру полости съемника. 2. Штамм по п. 1, отличающийся тем, что полость съемника выполнена цилиндрической диаметром 1,05 - 1,5 ширины окна.