ОТРЕЗНОЙ ПУАНСОН Российский патент 1999 года по МПК B21C25/00 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к устройствам для отделения пресс-остатка при производстве труб на гидравлических трубопрофильных прессах с подвижным контейнером.

Известен отрезной пуансон, содержащий корпус и прикрепленную к нему отрезную головку с заходным конусом (см. Жолобов В.В., Зверев Г.И. Прессование металлов. - М.: Металлургия, 1971, с. 273, рис. 212).

Известный отрезной пуансон применяется для отделения трубы от пресс-остатка, извлечения отсеченного пресс-остатка из контейнера и его съем с отрезной головки дополнительным механизмом вне оси прессования.

Недостатком известного отрезного пуансона является то, что при отсечении пресс-остатка происходит удар подвижных частей пресса, что снижает срок службы оборудования и, кроме того, необходимо иметь специальные дополнительные механизмы.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является отрезной пуансон, содержащий корпус и прикрепленную к нему отрезную головку с заходным конусом, выполненную полой со сквозными продольными пазами в стенке ее, в которых установлены с возможностью поворота в плоскости, проходящей через ось пуансона, подпружиненные двуплечие рычаги, на обращенных к свободному торцу головки плечах которых выполнены выступы, служащие упором для матричной вставки (см.авт.свид. СССР N 498058, кл. B 21 C 25/00, 1976).

В известном отрезном пуансоне благодаря рычагам с выступами обеспечивается одновременное извлечение пресс-остатка и матричной вставки и их съем с отрезного пуансона вне оси прессования.

Недостатком известного отрезного пуансона является необходимость дополнительных механизмов для съема пресс-остатка с отрезной головки, кроме того, при отсечении пресс-остатка происходит удар подвижных частей пресса при использовании гидроцилиндров перемещения пресс-штемпеля, что не позволяет использовать известный отрезной пуансон на трубопрофильных гидравлических прессах.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является обеспечение возможности отделения пресс-остатка на гидравлических трубопрофильных прессах с подвижным контейнером отрезным пуансоном с целью предотвращения гидравлического удара путем поглощения и преобразования потенциальной энергии гидропривода в работу пластической деформации пресс-остатка и работу упругой деформации пружины.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в предлагаемом отрезном пуансоне, содержащем корпус, отрезную головку с заходным конусом и пружину, отрезная головка снабжена дополнительным конусом, угол при вершине которого больше угла трения, съемником, подвижным в осевом направлении и имеющим конический упор, на поверхности которого выполнены кольцевые или радиальные канавки, причем резцовая головка соединена с корпусом посредством болтового соединения и ограничивает осевое перемещение съемника, а пружина установлена между корпусом и съемником.

Сопоставительный анализ заявленного устройства с известными техническими решениями показывает соответствие критерию охраноспособности изобретения "новизна".

Заявляемая совокупность существенных признаков, рассматриваемая относительно существующего уровня техники, показывает соответствие критерию охраноспособности изобретения "изобретательский уровень".

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлен заявляемый отрезной пуансон, продольный разрез.

Отрезной пуансон содержит корпус 1, отрезную головку 2, съемник 3, пружину 4 и гайку 5. Отрезная головка 2 снабжена дополнительным усеченным конусом 6, меньший диаметр которого больше диаметра отрезной головки, и имеет угол α при вершине больше угла трения, съемник 3 имеет конический упор 7, по поверхности которого выполнены кольцевые или радиальные канавки, причем съемник 3 имеет возможность осевого перемещения по цилиндрическому выступу корпуса 1. Между корпусом 1 и съемником 3 размещены тарельчатые пружины 4. В осевом направлении съемник 3 и тарельчатые пружины 4 заневолены и закреплены гайкой 5 и отрезной головкой 2.

Отрезной пуансон работает следующим образом. После окончания процесса прессования пресс-штемпель с оправкой отводят из контейнера 9, затем отводят сам контейнер 9. Затем между контейнером 9 и пресс-остатком 10, находящимся в матрице 8, устанавливают отрезной отсекатель по оси прессования. При перемещении контейнер 9 воздействует на корпус отсекателя. При этом за счет заходного конуса 6 отрезная головка 2 фиксируется по оси матрицы 8, съемник 3 коническим упором 7 упирается в пресс-остаток 10. При дальнейшем движении контейнера 9 отрезная головка 2 внедряется в металл и сжимается пружина 4 и начинается внедрение дополнительного конуса 6 в металл. При отсечении трубы 11 (полого изделия) мгновенно снижается сила сопротивления перемещению отрезной головки 2 в зоне разрушения, но возрастает сила со стороны металла, деформируемого дополнительным конусом 6, и возрастает также сила сопротивления со стороны пружины 4. В завершающий момент упор 7 внедряется в пресс-остаток 10 и контейнер 9 останавливается без удара.

Пример. При прессовании трубы с наружным диаметром 89 мм, внутренним диаметром 61 мм и длиной 3300 мм из сплава Ti-3,0Al-2,5V на горизонтальном трубопрофильном гидравлическом прессе усилием 3150 тс из контейнера диаметром 200 мм образовался пресс-остаток длиной 12 мм. Отделение пресс-остатка производили отсекателем, имеющим диаметр отрезной головки 84 мм, с заходным конусом диаметром 85 мм и углом конуса α = 15. Отделение пресс-остатка производили воздействием контейнера на корпус отрезной головки. После отделения трубы от пресс-остатка удара подвижных частей о неподвижные не наблюдалось. При отводе контейнера назад съемник сбрасывает пресс-остаток в лоток. При этом вся отпрессованная труба сохраняется.

При прессовании по существующей технологии (аналог) высота пресс-остатка составляет 30 мм, высота отрезаемой части трубы - 200 мм, что снижает выход годного на 10%.

Предлагаемый отрезной пуансон может применяться на прессах с подвижным контейнером прямого и обратного прессования.

При осуществлении изобретения достигается поглощение потенциальной энергии, запасенной в гидросистеме и деталях гидропресса в процессе отделения пресс-остатка в работу пластической деформации при раздаче пресс-остатка дополнительным коническим участком отрезной головки и вдавливании упора съемника, имеющего переменную площадь контакта при вдавливании за счет канавок (кольцевых или радиальных), и работу упругой деформации пружины, а затем легкий съем пресс-остатка с головки отрезного пуансона за счет усилия, создаваемого пружиной и регламентированного угла дополнительного конуса, величина которого выбрана больше угла трения.

Вышеописанное подтверждает соответствие заявляемого технического решения критерию охраноспособности изобретения "промышленная применимость".

Использование: изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к устройствам для отделения пресс-остатка при производстве прессованных полых изделий на гидравлических трубопрофильных прессах с подвижным контейнером. Сущность изобретения: в предлагаемом отрезном пуансоне отрезная головка снабжена дополнительным конусом, угол при вершине которого больше угла трения, съемником, перемещаемым в осевом направлении и имеющим конический упор. На поверхности съемника выполнены кольцевые или радиальные канавки. Отрезная головка соединена с корпусом посредством болтового соединения и ограничивает осевое перемещение съемника. Пружина установлена между корпусом и съемником. Предлагаемая конструкция отрезного пуансона позволяет предотвратить гидравлический удар гидросистемы за счет поглощения и преобразования потенциальной энергии гидропривода в работу пластической деформации пресс-остатка и работу упругой деформации пружины. 1 ил.

Отрезной пуансон, содержащий корпус, отрезную головку с заходным конусом и пружину, отличающийся тем, что отрезная головка снабжена дополнительным конусом, угол при вершине которого больше угла трения, съемником, подвижным в осевом направлении и имеющим конический упор, на поверхности которого выполнены канавки, причем отрезная головка соединена с корпусом посредством болтового соединения и ограничивает осевое перемещение съемника, а пружина установлена между корпусом и съемником.