СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ СТУПЕНЧАТЫХ ДЕТАЛЕЙ Российский патент 1997 года по МПК B21K1/58 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к технологии холодной объемной штамповки и может быть использовано для изготовления точных ступенчатых по наружной и внутренней поверхностям осесимметричных деталей, например полых ступенчатых заклепок для диафрагменного сцепления автомобиля "КамАЗ".

Известен способ изготовления полых ступенчатых деталей, заключающийся в рубке, калибровке торцов с образованием наметки отверстия, оформлении наружной и внутренней полости и перемычки в полуфабрикате, последующей пробивке перемычки и получении отверстия в готовой детали (1).

Недостатки способа сложность кинематики движения инструментов относительно заготовки и сложность оснастки.

Известен способ изготовления полых ступенчатых деталей, включающий рубку заготовки, термохимическую обработку, выравнивание торцов заготовки с формированием, соответственно, конического углубления и конической выпуклости, обратное выдавливание из полости, прямое выдавливание стакана с фланцем, калибровку деталей, прошивку отверстия и окончательную высадку фланца (2).

Недостатком данного способа является наличие промежуточного транспортирования заготовки между переходами из одной матрицы в другую, что снижает производительность процесса, а также снижает качество обработки, за счет образования на наружных поверхностях детали рисок и задиров.

Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в сокращении времени на промежуточное транспортировочное перемещение, а также исключении образования рисок и задиров на наружной поверхности детали.

Для этого в способе изготовления полых ступенчатых деталей, включающем рубку заготовки, выдавливание стержня с выравниванием торцов, термохимическую обработку, выдавливание полости, высадку фланца, вытяжку с утонением стенки, вторую термомеханическую обработку, выдавливание полости во фланце с формированием перемычки в заготовке, штамповку фланца и пробивку перемычки с получением отверстия в готовой детали, операции выдавливания полости, высадки фланца, вытяжки с утонением стенки осуществляют в одной и той же матрице со сквозной осевой полостью, а операции выдавливания полости во фланце с формированием перемычки в заготовке, штамповки фланца и пробивки перемычки с получением отверстия в готовой детали осуществляют в другой матрице со сквозной осевой полостью.

Использование матрицы со сквозной осевой полостью для операции выдавливания полости, высадки фланца, вытяжки с утонением стенки, а другой матрицы для операции выдавливания полости во фланце с формированием перемычки в заготовке, штамповки фланца и пробивки перемычки с получением отверстия в готовой детали, позволяет сократить время на транспортировочное перемещение детали и повысить качество за счет исключения образования рисок и задиров на наружных поверхностях детали.

На фиг. 1 показано формоизменение заготовки заклепки по переходам штамповки (I отрубленная заготовка; II выдавливание стержня с выравниванием торцов; III термохимическая обработка ТХО; IV выдавливание полости; V высадка фланца; VI вытяжка с утонением стенки; VII - термохимическая обработка ТХО; VIII выдавливание полости во фланце с формированием перемычки в заготовке; IX штамповка фланца; X пробивка перемычки с получением отверстия в готовой детали); на фиг.2 схема расположения заготовки и элементов штампа в исходном положении по переходам IV, V, VI (левая часть), схема расположения инструмента и полученная заготовка по переходам IV, V, VI (правая часть); на фиг. 3 схема расположения заготовки и элементов штампа в исходном положении по переходам VIII, IX, X (левая часть), схема расположения инструмента и детали по переходам VIII, IX, X (правая часть).

Способ осуществляется следующим образом. От калиброванного прутка или проволоки осуществляют рубку заготовки (операция 1), затем на операции II осуществляют выдавливание стержня. Заготовка проходит термохимическую операцию III (отжиг травление, фосфатирование). На операции IV заготовку подают в отверстие матрицы I и отверстие противопуансона 2. К пуансону 3 прикладывают усилие Р и выдавливанием получают заготовку 4 с получением полости и выравниванием противоположного торца. Затем пуансон 3 и пуансон 2 выводятся из матрицы 1. Заготовка благодаря трению со стенками отверстия матрицы 1 остается в последней. После этого матрица 1 с заготовкой передается на операцию V, где осуществляют формообразование фланца, при этом в полость заготовки вводится противопуансон 5, а высадку фланца производят пуансоном 6 с усилием Р. На операции VI вводом пуансона 7 в заготовку производят вытяжку с утонением стенки, прикладывая усилие Р. При этом заготовку перемещают в отверстии матрицы 1, удаляя из нее, съемником 8 снимают с пуансона 7 и отправляют на термохимическую операцию VII (отжиг, травление, фосфатирование). Заготовку в переориентированном на 180^o положении подают в отверстие матрицы 9, вводят в полость противопуансона 10, а с другой стороны пуансон 11 прикладывают усилие Р и осуществляют выдавливание полости во фланце (операция VIII). На операции IX осуществляют штамповку фланца пуансоном 12 усилием Р, на операции X пробивают отверстие пуансоном 13, и выталкивателем 14 готовая деталь удаляется из отверстия матрицы 9.

Преимущество предложенного способа по сравнению с известным определяется тем, что выполнение одной группы операции (переходов IV, V, VI) производится в одной матрице, другой группы (переходы VIII, IX, X) в другой матрице. Это повышает качество за счет исключения образования на наружных поверхностях детали рисок и задиров, а также позволяет повысить производительность способа путем сокращения времени на промежуточные транспортировочные перемещения заготовки, что в целом с успехом осуществляется в высокопроизводительных роторных штамповочных линиях.

Сущность изобретения: исходную заготовку отрубают от калиброванного прутка или проволоки, выдавливают стержень с выравниванием торцов. Затем заготовку устанавливают в матрицу со сквозной осевой полостью для осуществления операций выдавливания полости, высадки фланца, вытяжки с утонением стенки. Полученный полуфабрикат передают в другую матрицу со сквозной осевой полостью, в которой производят операции выдавливания полости во фланце с формированием перемычки в заготовку, штамповки фланца и пробивки перемычки с получением готового отверстия. 3 ил.

Способ изготовления полых ступенчатых деталей, включающий рубку заготовки, выдавливание стержня с выравниванием торцов, термохимическую обработку, выдавливание полости, высадку фланца, вытяжку с утонением стенки, вторую термохимическую обработку, выдавливание полости во фланце с формированием перемычки в заготовке, штамповку фланца и пробивку перемычки с получением отверстия в готовой детали, отличающийся тем, что операции выдавливания полости, высадки фланца, вытяжки с утонением стенки осуществляют в одной и той же матрице, имеющей сквозную осевую полость, а операции выдавливания полости во фланце с формированием перемычки в заготовке, штамповки фланца и пробивки перемычки с получением отверстия в готовой детали осуществляют в другой матрице со сквозной осевой полостью.