Способ профилирования фигурного контура плоскостной заготовки для штамповки гаечного ключа Российский патент 2024 года по МПК B21K5/16 

Изобретение относится к листовой штамповке и может быть использовано для профилирования с последующим изготовлением плоскостных штучных заготовок или деталей из рулона ленты или полосы.

Из уровня техники известен способ получения заготовок [Авторское свидетельство СССР SU 1193601 А1. Опубл. 23.12.1985 г.], в котором из полосового материала одновременно получают заготовки с круглым и фигурным контурами.

Недостатком известного способа, в том числе технической проблемой является то, что заготовки имеют простые по геометрии контуры, по меньшей мере, с одной осью симметрии.

Из уровня техники известен способ изготовления гаечного ключа, в котором профилирование плоскостной заготовки проводится исключительно отрезками прямых с получением контура Т-образной формы [Патент JP 2018-65166 А, опубл. 26.04.2018 г.].

Недостатком известного из уровня техники способа, в том числе технической проблемой, является то, что такого профилирования заготовки явно недостаточно и при штамповке гаечного ключа необходимо реализовывать дополнительные формоизменяющие операции для последовательного приближения формы заготовки к форме готовой поковки, что связано с уменьшением производительности и дополнительными затратами на штамповый инструмент и специализированное оборудование.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является выбранный в качестве прототипа способ штамповки гаечных ключей [Патент RU № 2784309, опубл. 23.11.2022 г.], в котором плоскостную заготовку из 3-х участков - головки под зевы и рукоятку профилируют стыкованием головками смежных заготовок.

Недостатком известного из уровня техники способа, в том числе технической проблемой является то, что профилированная заготовка имеет неограниченную длину и использование ее при штучной штамповке не представляется возможным.

Задачей предлагаемого изобретения является созданием способа профилирования фигурного контура плоскостной заготовки для штамповки поковки гаечного ключа с необходимыми элементами формы, как то, участки в виде утолщений под головки с зевами, образованными разными по геометрии криволинейными контурами, и участок под рукоятку, соединяющий упомянутые утолщения под головки, кроме того, профилируют отросток специальной формы, который необходим для выполнения функций клещевины при манипулировании заготовкой в процессе горячей объемной штамповки поковки гаечного ключа.

Техническим результатом изобретения является расширение возможностей листовой штамповки профилированием фигурного контура плоскостной заготовки.

Поставленная задача решается, а заявленный технический результат достигается тем, что в способе профилирования фигурного контура плоскостной заготовки для штамповки поковки гаечного ключа, имеющего сочлененные прямолинейные участки и участки в виде утолщений под головки гаечного ключа с открытым зевом, отличающийся тем, что осуществляют профилирование фигурного контура плоскостной штучной заготовки, имеющего два участка в виде утолщений под головки гаечного ключа с открытым зевом, образованных разными по геометрии криволинейными контурами, средний прямолинейный участок, соединяющий упомянутые утолщения, и отросток в виде прямолинейного участка для выполнения функции клещевины при манипулировании плоскостной штучной заготовкой в процессе горячей объемной штамповки поковки гаечного ключа, при этом контур одного из утолщений образован дугами окружностей одного радиуса, сопряженными с образованием выпуклых и вогнутых частей контура, а контур второго утолщения образован дугами окружностей одинакового радиуса, который отличается от радиуса дуг окружностей другого утолщения, и пересекающим их нижним прямолинейным участком.

Изобретение поясняется графическим изображением:

на чертеже - схема профилирования плоскостной заготовки с фигурным контуром.

Пример осуществления способа профилирования фигурного контура плоскостной заготовки для штамповки поковки гаечного ключа.

В предлагаемом способе профилирования фигурного контура плоскостной заготовки для штамповки поковки гаечного ключа [ГОСТ 2839-80 Глючи гаечные с открытым зевом двухсторонние. Конструкция и размеры. - М.: Госкомстандарт СССР, 1980. - 22 с] плоскостную заготовку ограничивают фигурным контуром, имеющим сочлененные прямолинейные участки и участки в виде утолщений под головки гаечного ключа с открытым зевом, отличающийся тем, что осуществляют профилирование фигурного контура плоскостной штучной заготовки, имеющего два участка в виде утолщений под головки гаечного ключа с открытым зевом, образованных разными по геометрии криволинейными контурами, средний прямолинейный участок длиной А, соединяющий упомянутые утолщения, и отросток в виде прямолинейного участка длиной А₁ для выполнения функции клещевины при манипулировании плоскостной штучной заготовкой в процессе горячей объемной штамповки поковки гаечного ключа, при этом контур одного из утолщений образован дугами окружностей одного радиуса R₂, сопряженными с образованием выпуклых и вогнутых частей контура, а контур второго утолщения образован дугами окружностей одинакового радиуса R₃, который отличается от радиуса дуг окружностей другого утолщения, и пересекающего их нижнего прямолинейного участка длиной А₃.

При этом верхнюю часть фигурного контура заготовки на участке отростка (см. чертеж ) профилируют прямолинейным участком длины А₁, левый и правый концы которого пересекают дугами, ограниченными центральными углами π/2 и являющимися частями окружностей радиусом R₁, нижнюю границу контура отростка профилируют на длине А₂ по касательной к одной из упомянутых дуг, находящейся справа, при этом между отрезками прямых А₁ и А₂ образуют угол α, a правый конец касательной сопрягают с дугой окружности радиусом R₂, профилируя выпуклую часть контура верхней части левого утолщения заготовки, центр кривизны которой располагают на линии, отстоящей на расстояние С₁ от нижнего прямолинейного участка заготовки А₃ и параллельной ему, далее сопряжением с дугой окружности того же радиуса R₂, но обратной кривизны профилируют вогнутую часть криволинейного участка левого утолщения, центр которого располагают на прямой, отстоящей на расстояние С₂ от верхнего прямолинейного участка заготовки А₁ и параллельной ему, переходящую по касательной к этой дуге в отрезок прямой А, с профилированием средней части контура заготовки, противоположный правый конец которого сопрягают с дугой окружности радиусом R₃, центр которой располагают на прямой, отстоящей на расстояние С₃ от нижнего прямолинейного участка заготовки А₃ и параллельной ему, при этом профилируют выпуклый контур правого утолщения заготовки, пересекающий нижний прямолинейный участок заготовки, а для профилирования вогнутого участка контура правого утолщения заготовки отступают по прямолинейному участку нижнего утолщения заготовки влево на расстояние А₃, соответствующее точке пересечения прямолинейного участка нижнего участка правого утолщения с дугой окружности радиусом R₃, центр которой располагают на прямой, отстоящей на расстояние С₃ от нижнего прямолинейного участка правого утолщения и параллельной ему, далее по касательной к этой дуге сопрягают прямолинейный участок, соединяющий правое и левое утолщения, нижней части контура заготовки, длиной А, отстоящий от прямолинейного участка противоположного контура заготовки на расстояние S₁ и сопрягают его левый конец с дугой окружности радиусом R₂, центр которой располагают на прямой, отстоящей на расстояние С₂ от верхнего прямолинейного участка заготовки и параллельной ему, далее сопрягают конец упомянутой дуги, с помощью которой профилируют выпуклый участок нижней части контура левого утолщения заготовки, с дугой того же радиуса R₂, но обратной кривизны, тем самым профилируют вогнутый участок контура левого утолщения заготовки, затем сопрягают дуги окружностей радиусами R₁, профилирующего криволинейную часть отростка, и R₂, замыкая контур заготовки, при этом толщину заготовки рассчитывают согласно заданному объему поковки с учетом величины технологического избытка, включающего облой и дополнительный объем на угар для компенсации потери металла при нагреве.

A₁ - длина прямолинейного участка верхней части контура заготовки;

А₂ - длина прямолинейного участка, соединяющего дуги окружностей радиусами R₁ и R₂ (левое утолщение заготовки);

А₃ - длина прямолинейного участка нижней части контура заготовки;

А - длина прямолинейного участка средней части контура заготовки;

R₁ - радиус дуги окружности, пересекающей верхний прямолинейный участок контура заготовки;

R₂ - радиус дуг окружностей, образующих сопряжением верхний и нижний криволинейный участок контура левого утолщения заготовки;

R₃ - радиус дуг окружностей, образующих криволинейные участки контура правого утолщения заготовки, пересекающих нижний прямолинейный участок А₃ контура заготовки;

C₁ - расстояние до линии расположения центров кривизны дуг окружностей радиусом R₂ верхней части фигурного контура левого утолщения заготовки;

С₂ - расстояние до линии расположения центров кривизны дуг окружностей радиусом R₂ нижней части фигурного контура левого утолщения заготовки;

С₃ - расстояние до линии расположения центров кривизны дуг окружностей радиусом R₃, образующих криволинейные участки контура нижней части заготовки;

S₁ - ширина среднего прямолинейного участка контура, соединяющего левое и правое утолщения заготовки;

α - угол между прямолинейными участками А₁ и А₂, профилирующих отросток, выполняющий функцию клещевины;

β - угол между направлениями прямолинейных контуров среднего и нижнего участков заготовки.

Таким образом, заявленная совокупность существенных признаков, отраженная в формуле изобретения обеспечивает решение поставленной задачи - создание способа профилирования плоскостной штучной заготовки под штамповку гаечного ключа, имеющей сложный контур с необходимыми элементами формы.

Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в формуле признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности необходимых признаков, неизвестной на дату приоритета из уровня техники и достаточной для получения требуемого синергетического (сверхсуммарного) технического результата.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении относится к листовой штамповке и предназначен для осуществления процесса профилирования фигурного контура плоскостных штучных заготовок под горячую объемную штамповку поковок гаечных ключей;

- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в формуле, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленный объект соответствует критериям патентоспособности «новизна», «уровень техники» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.

Изобретение относится к листовой штамповке и может быть использовано для профилирования плоскостной штучной заготовки при изготовлении поковки гаечного ключа. Осуществляют профилирование фигурного контура плоскостной штучной заготовки, имеющего два участка в виде утолщений под головки гаечного ключа с открытым зевом, образованных разными по геометрии криволинейными контурами. Утолщения соединены средним прямолинейным участком. Предусмотрен отросток в виде прямолинейного участка для выполнения функции клещевины при манипулировании заготовкой в процессе горячей объемной штамповки поковки гаечного ключа. Контур одного из утолщений образован дугами окружностей одного радиуса, сопряженными с образованием выпуклых и вогнутых частей контура. Контур второго утолщения образован дугами окружностей одинакового радиуса, который отличается от радиуса дуг окружностей другого утолщения, и пересекающим их нижним прямолинейным участком. В результате обеспечивается возможность профилирования плоскостной штучной заготовки, имеющей сложный контур. 1 ил., 1 пр.

Способ профилирования фигурного контура плоскостной заготовки для штамповки поковки гаечного ключа, имеющего сочлененные прямолинейные участки и участки в виде утолщений под головки гаечного ключа с открытым зевом, отличающийся тем, что осуществляют профилирование фигурного контура плоскостной штучной заготовки, имеющего два участка в виде утолщений под головки гаечного ключа с открытым зевом, образованных разными по геометрии криволинейными контурами, средний прямолинейный участок, соединяющий упомянутые утолщения, и отросток в виде прямолинейного участка для выполнения функции клещевины при манипулировании плоскостной штучной заготовкой в процессе горячей объемной штамповки поковки гаечного ключа, при этом контур одного из утолщений образован дугами окружностей одного радиуса, сопряженными с образованием выпуклых и вогнутых частей контура, а контур второго утолщения образован дугами окружностей одинакового радиуса, который отличается от радиуса дуг окружностей другого утолщения, и пересекающим их нижним прямолинейным участком.