ПРЕСС ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК ОБРАТНЫМ ВЫДАВЛИВАНИЕМ Российский патент 1997 года по МПК B21C23/20 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к конструкциям прессов для получения изделий из металлических заготовок обратным выдавливанием.

Известен пресс для получения изделий из металлических заготовок обратным выдавливанием, содержащий размещенный на оси давления пресса контейнер с осевой полостью для размещения исходной заготовки и двумя торцами, а также расположенный со стороны одного из торцов плунжер со сквозным осевым отверстием по оси давления с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении последней /1/.

Недостатки известного пресса состоят в значительных затратах времени и трудоемкости при переналадке его оснастки, что снижает производительность работы пресса при использовании его для изготовления изделий обратным выдавливанием различного типоразмера и из различного материала.

Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в обеспечении ускоренной переналадки оснастки пресса при использовании его главного плунжера для выдавливания с обратным истечением при прошивке заготовки.

Это достигается тем, что пресс для получения изделий из металлических заготовок обратным выдавливанием, содержащий размещенный на оси давления пресса контейнер с осевой полостью для размещения исходной заготовки и двумя торцами, а также расположенный со стороны одного из торцов плунжер со сквозным осевым отверстием по оси давления с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении последней, снабжен опорной подушкой для заготовки, смонтированной с возможностью взаимодействия со вторым торцом контейнера, поворотным револьверным диском с осью вращения, смонтированной на плунжере, и с установленным на нем жестко полым пресс-штемпелем с возможностью размещения последнего на оси давления и вне ее, а также матрицей, размещенной на рабочем торце пресс-штемпеля с возможностью совместного с пресс-штемпелем перемещения вдоль полости контейнера для обратного выдавливания изделия, при котором соосно расположенные осевое отверстие плунжера и полость пресс-штемпеля образуют сквозной канал для прохода выдавливаемого изделия, при этом на поворотном револьверном диске жестко смонтирован дополнительный инструмент с возможностью его размещения на оси давления при расположении полого пресс-штемпеля вне ее.

Пресс снабжен иглой, смонтированной с возможностью перемещения вдоль оси давления.

Опорная подушка выполнена с осевым отверстием и смонтирована с возможностью перемещения перпендикулярно оси давления для поочередной установки ее с расположением осевого отверстия соосно оси давления для размещения иглы и вне оси давления.

В качестве дополнительного инструмента может быть использован прошивной пресс-штемпель.

Опорная подушка может быть выполнена с каналом, расположенным параллельно осевому отверстию с возможностью совмещения продольной оси указанного канала с осью давления.

Опорная подушка может быть выполнена с наклонным к продольной оси канала участком для вывода выдры при прошивке заготовки за пределы опорной подушки.

В качестве дополнительного инструмента может быть использован полый пресс-штемпель.

Наружный диаметр использованного в качестве дополнительного инструмента полого пресс-штемпеля отличен от наружного диаметра имеющегося пресс-штемпеля.

На фиг. 1 показан вид с торца револьверного диска, закрепленного на главном плунжере пресса, штрихпунктирными линиями показан многоконтейнерный револьверный диск пресса; на фиг.2 продольный вид в частичном разрезе пресса с закрепленным на плунжере револьверным диском в соответствии с одним из видов выполнения пресса; на фиг. 3 разрез по линии А-А на фиг.1; на фиг.4 разрез по линии Б-Б на фиг.2; на фиг.5 продольный вид в частичном разрезе опорной подушки; на фиг.6 вид с опорной подушкой, смещенной в направлении поперек оси прессования в рабочее положение, иное по отношению к положению, показанному на фиг.5; на фиг.7 разрез закрепленного на плунжере револьверного диска, несущего в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения два пресс-штемпеля.

Пресс для получения изделий из металлических заготовок обратным выдавливанием содержит поворотный револьверный диск 1, несущий несколько контейнеров 2. Контейнер имеет втулку 3, образующую полость для размещения обрабатываемой заготовки. Револьверный диск 1 пресса установлен с возможностью вращения для последовательного расположения контейнеров 2 на оси давления (прессования) 4 на различных позициях вне оси прессования, включающих в себя позицию удаления пресс-остатка и смены контейнеров, позицию очистки и позицию загрузки. На фиг.2 контейнер 2 показан расположенным на оси прессования с опорной подушкой 5, размещенной между контейнером 2 и плитой 6 пресса. Опорная подушка 5, находясь во взаимодействии с пресс-шайбой (не показана), предотвращает выталкивания заготовки из контейнера при приложении усилия на другом конце контейнера во время, например, выдавливания заготовки.

Опорная подушка 5 имеет первый осевой канал 7, который может быть расположен на одной линии с осью давления (прессования) для обеспечения взаимодействия с матрицей (не показана) экструзионной иглы, которая может быть вставлена через плиту 6, опорную подушку 5 и заготовку для получения полого изделия. Подушка 5 может быть снабжена другим осевым каналом 8, который тоже может быть совмещен с осью давления для приема выдры, удаляемой из заготовки при прошивке. Пресс содержит также главный цилиндр 9 с главным плунжером 10, соединенный с клапаном 11, через который может быть подана рабочая жидкость для выдвигания плунжера 10 из цилиндра 9 и задвигания его в цилиндр.

Плунжер 10 имеет торцовую поверхность 12, к которой прикреплена поперечная 13, имеющая два кронштейна 14 и 15, каждый из которых охватывает соответствующую стяжную колонку 16 и 17. Третья стяжная колонка пресса обозначена позицией 18. Кронштейны 14 и 15 снабжены соответствующими опорными элементами 19 и 20, установленными с возможностью скольжения по стяжным колонкам 16 и 17 соответственно для направления поперечины 13 при выдвигании плунжера 10 из цилиндра 9 и задвигании его в цилиндр.

К поперечине 13 (фиг.3) прикреплен поворотный револьверный диск 21 посредством втулки 22 и промежуточной плиты 23.

Диск 21 снабжен зубчатым колесом 24, связанным цепью 25 с зубчатым колесом 26, соединенным посредством вала 27 с регулируемым электродвигателем 28 для избирательного поворота револьверного диска 21.

В соответствии с одной из особенностей изобретения на револьверном диске 21 закреплены полый пресс-штемпель 29 и прошивной пресс-штемпель (игла) 30. Пресс-штемпель 29 (фиг. 3) утолщенным концом 31 удерживается в гнезде 32, связанном с револьверным диском 21. Прошивной пресс-штемпель 30 снабжен наконечником 33, имеющим диаметр, соответствующий требуемому диаметру прошиваемого в заготовке отверстия. Остальная часть 34 прошивного пресс-штемпеля имеет несколько меньший, чем у наконечника 33 диаметр, что необходимо для уменьшения трения между прошивным пресс-штемпелем и заготовкой в течение цикла прошивки.

Плунжер 10 (фиг. 2 и 3) имеет трубу 35, проходящую сквозь него по осям давления (прессования) в пресс. Труба 35 сообщается через отверстие в плите 23, револьверном диске 21 и гнезде 32 с внутренней полостью пресс-штемпеля 29, когда последний расположен на одной оси давления (прессования).

Труба 35 служит выпускным каналом для пресс-изделия, получаемого при прохождении пресс-штемпеля сквозь контейнер 2 в течение цикла выдавливания.

Труба 35 прикреплена к поперечине 13, например, посредством плотно посаженных зажимных колец 36 и 37 и может перемещаться вместе с плунжером 10 и поперечиной 13. Труба 35 сообщается с другой трубой 38, присоединенной на выходном конце (с правой стороны на фиг.2) плунжера 10. Труба 38 имеет более толстую, чем у трубы 35, стенку и способна лучше выдерживать давления рабочей жидкости, пропускаемой через клапан 11. Труба 38 уплотнена с возможностью скольжения посредством уплотнения 39 для предотвращения утечки рабочей жидкости из клапана 11 при движении плунжера.

Опорная подушка 5 установлена с возможностью скольжения по опорной поверхности при перемещении ее с помощью специального средства (не показано) в направлении поперек оси давления (прессования) для расположения того или другого осевого канала 7 и 8 соосно оси давления. Опорная подушка имеет форму цилиндра, осевой канал 7 проходит в нем от одной торцовой поверхности до другой. Канал 8 смещен в радиальном направлении от канала 7 и имеет небольшой наклон на дальнем от контейнера 2 конце, предусмотренный для использования силы тяжести при удалении выдры из заготовки во время прошивки.

На фиг. 5 показан вид сверху опорной подушки, когда с осью давления (прессования) совмещен канал 8. Стрелка показывает направление пути прохождения выдры, удаляемой из заготовки.

На фиг.6 показано положение опорной подушки во время цикла выдавливания, при этом канал 7 совмещен с осью давления (прессования), в результате чего экструзионная игла может быть продвинута сквозь опорную подушку и заготовку во взаимодействие с матрицей для получения трубчатого изделия.

Пресс работает следующим образом. На позиции загрузки (фиг.1) в контейнер загружают комплект для выдавливания, состоящий из нагретой заготовки, расположенной между матрицей для выдавливания и пресс-шайбой. Револьверный диск 1 пресса поворачивают на нужный угол для установки загруженного контейнера на оси давления (прессования). Опорную подушку 5 устанавливают в положение совмещения ее осевого канала с осью прессования. При этом положении торцовая поверхность 40 опорной подушки образует неподвижную опорную поверхность непосредственно позади пресс-шайбы (не показана) в полости контейнера. Поворачивают на нужный угол револьверный диск 21 для установки прошивного пресс-штемпеля (иглы) 30 на оси давления (прессования). Приводят в действие плунжер 10 для проталкивания прошивного пресс-штемпеля 30 сквозь загруженный контейнер. Пресс-штемпель 30 сначала проходит через отверстие в матрице и прошивает заготовку, выталкивая выдру на другом конце заготовки. Выдра проходит через центральное отверстие пресс-шайбы и выталкивается в канал 8, имеющий наклонный участок, ввиду чего сбрасывается в установленный внизу контейнер. Торцовая поверхность 40 опорной подушки упирается в пресс-шайбу, препятствуя выталкиванию комплекта для выдавливания из полости контейнера. После этого плунжер отводят назад, полностью выводя прошивной пресс-штемпель из контейнера.

Опорную подушку смешают в поперечном направлении для установки ее осевого канала 7 на одной линии с осью прессования. Торцовая поверхность 40 опорной подушки 5 остается в контакте с пресс-шайбой при переключении с канала 8, используемого для прошивки, на осевой канал 7, используемый в течение цикла выдавливания. Такой непрерывный контакт исключает возможность выпадения пресс-шайбы из заднего конца контейнера при переходе от прошивки к выдавливанию.

При смещении опорной подушки 5 в положение совмещения ее осевого канала 7 с осью прессования также поворачивают револьверный диск 21 для установки пресс-штемпеля 29 на оси прессования. Опять приводят в действие плунжер 10, чтобы продвинуть пресс-штемпелем 29 матрицу сквозь контейнер для выдавливания заготовки через кольцевой зазор между пресс-штемпелем и матрицей и проталкивания трубчатого изделия через полый пресс-штемпель 29 и проходящий через плунжер выпускной канал, образованный трубами 35 и 38. Затем плунжер опять отводят назад, поворачивают на нужный угол револьверный диск пресса для перевода вновь загруженного контейнера на ось прессования и повторяют описанные выше циклы прошивки и выдавливания.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, в котором заготовки либо предварительно прошивают вне контейнера пресса, либо прошивают в контейнере пресса посредством прошивного пресс-штемпеля, входящего в контейнер через опорную подушку, прошивной пресс-штемпель убирают и на его место устанавливают другой пресс-штемпель. Такая конструкция показана на фиг.7, где второй пресс-штемпель 41, имеющий больший, чем у пресс-штемпеля 29, диаметр, установлен на револьверном диске 21. Следовательно, при необходимости смены имеющихся в револьверном диске пресса контейнеров контейнерами, имеющими, например полость большего диаметра, для выдавливания заготовок соответственно большего диаметра устройство, показанное на фиг.7, может быть использовано для быстрой смены пресс-штемпеля путем поворота револьверного диска 21 для установки пресс-штемпеля 41 на оси прессования. Если несколько позже опять приходится заменять контейнеры в револьверном диске на контейнеры с полостью меньшего диаметра, то в этом случае револьверный диск 21 поворачивают, чтобы установить на оси прессования пресс-штемпель 29.

Использование: область обработки металлов давлением, конструкции прессов для получения изделия из металлических заготовок обратным выдавливанием. Сущность: пресс содержит контейнер с осевой полостью для размещения исходной заготовки, плунжер со сквозным осевым отверстием, опорную подушку для заготовки, поворотный револьверный диск с полым пресс-штемпелем, матрицу, размещенную на рабочем торце пpесс-штемпеля. На револьверном диске жестко смонтирован дополнительный инструмент. Пресс снабжен иглой, смонтированной с возможностью перемещения вдоль оси давления. Опорная подушка имеет осевое отверстие. В качестве дополнительного инструмента использован прошивной пресс-штемпель. Опорная подушка выполнена с каналом, расположенным параллельно осевому отверстию с возможностью совмещения продольной оси этого канала с осью давления и наклонным участком к продольной оси канала для вывода при прошивке заготовки за пределы опорной подушки. В качестве дополнительного инструмента использован полый пресс-штемпель. Наружный диаметр использованного в качестве дополнительного инструмента полого пресс-штемпеля отличен от наружного диаметра имеющегося пресс-штемпеля. При работе пресса обеспечивается ускоренная переналадка его оснастки и возможна различная комбинация рабочих инструментов. 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Пресс для получения изделий из металлических заготовок обратным выдавливанием, содержащий размещенный на оси давления пресса контейнер с осевой полостью для размещения исходной заготовки и двумя торцами, а также расположенный со стороны одного из торцев плунжер со сквозным осевым отверстием по оси давления с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении последней, отличающийся тем, что он снабжен опорной подушкой для заготовки, смонтированной с возможностью взаимодействия с вторым торцем контейнера, поворотным револьверным диском с осью вращения, смонтированной на плунжере и с установленным на нем жестко полым прессштемпелем с возможностью размещения последнего на оси давления и вне ее, а также матрицей, размещенной на рабочем торце прессштемпеля с возможностью совместного с прессштемпелем перемещения вдоль полости контейнера для обратного выдавливания изделия, при котором соосно расположенные осевое отверстие плунжера и полость прессштемпеля образуют сквозной канал для прохода выдавливаемого изделия, при этом на поворотном револьверном диске жестко смонтирован дополнительный инструмент с возможностью его размещения на оси давления при расположении полого прессштемпеля вне ее. 2. Пресс по п.1, отличающийся тем, что он снабжен иглой, смонтированной с возможностью перемещения вдоль оси давления. 3. Пресс по пп.1 и 2, отличающийся тем, что опорная подушка выполнена с осевым отверстием и смонтирована с возможностью перемещения перпендикулярно оси давления для поочередной установки ее расположением осевого отверстия соосно оси давления для размещения иглы и вне оси давления. 4. Пресс по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве дополнительного инструмента использован прошивной прессштемпель. 5. Пресс по пп.1 4, отличающийся тем, что опорная подушка выполнена с каналом, расположенным параллельно осевому отверстию с возможностью совмещения продольной оси указанного канала с осью давления. 6. Пресс по пп.1 5, отличающийся тем, что опорная подушка выполнена с наклонным к продольной оси канала участком для вывода выдры при прошивке заготовки за пределы опорной подушки. 7. Пресс по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве дополнительного инструмента использован полый прессштемпель. 8. Пресс по пп.1, 2 и 7, отличающийся тем, что наружный диаметр использованного в качестве дополнительного инструмента полого прессштемпеля отличен от наружного диаметра имеющегося прессштемпеля.