Устройство для штамповки деталей Советский патент 1984 года по МПК B21J13/02 

Изобретение относится к обработке металлов давленнем и может быть использовано при получении изделий типа стаканов с разной конфигурацией внутренней полости обратным выдавливанием. Известно устройство для выдавливания полых изделий, в котором матрица для создания сил активного трения перемещается специальным приводом со скоростью большей, чём скорость течения металла 1. Недостатками такого устройства являются -сложность конструкции, низкая стойкость и надежность оснастки. Известно устройство дли штамповки деталей, содержащее подвижный в осевом направлении контейнер со ступенчатой внутренней поверхностью, образующей полость под жидкость высокого давления, пуансон, связанный с плунжером, размещенным в полости контейнера меньшего диаметра, соединенной с полостью контейнера большего диаметра каналами, направляющий плунжер, установленный в полости контейнера большего диаметра, опору под обрабатываемую заготовку, а также выталкиватель, размещенный в направляющем плунжере 2. Недостаток указанного устройства состоит в ограниченных технологических возможностях в отнощении номенклатуры получаемых деталей. Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет увеличения номенклатуры получаемых деталей. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для штамповки деталей, содержащем подвижный в осевом направлении контейнер со ступенчатой внутренней поверхностью, образующей полость под жидкость высокого давления, пуансон, связанный с плунжером, размещенным в полости контейнера меньшего диаметра, соединенной с полостью контейнера большего диаметра каналами, направляющий плунжер, установленный в полости контейнера большего днаметра, опору под обрабатываемую заготовку, а также выталкиватель, размещенный в направляющем плунжере, опора под обрабатываемую заготовку жестко связана с отталкивателем и образует со стенками контейнера и направляющим плунжером кольцевую полость. На чертеже изображено устройство в исходном состоянии, слева от оси, в процессе выдавливания справа. Устройство содержит контейнер 1, направляющий плунжер 2, опору 3 под обрабатываемую заготовку, выталкиватель 4. Контейнер 1 выполнен в нижней части с полостью большего диаметра и установлен по ней на направляющем плунжере 2 с образованием кольцевой пололости 5, которая соединена каналами 6 с полостью 7 контейнера. В контейнер залита рабочая жидкость, которая через каналы б свободно проходит в полость 5. Пуансон 8 связан с плунжером 9, имеющим уплотнения 10. Уплотнения имеет и направляющий плунжер. Перемещение контейнера при съеме детали ограничено кольцом 11, установленным на винтах 12. Устройство работает следующим образом. При приложении нагрузки к пуансону 8 последний внедряется в заготовку 13. Одповременно плунжер 9 будет вытеснять жидкость из полости меньшего диаметра контейнера через каналы 6 в кольцевую полость 5. Поскольку объем жидкости в полости меньшего диаметра контейнера уменьшается по мере выдавливания изделия, то жидкость, перетекая в полость 5, будет перемещать контейнер 1 вверх. Таким образом в процессе выдавливания одновременно с течением металла заготовки происходит перемещение контейнера в сторону этого течения, так как обеспечивается схема выдавливания с активными силами трения между боковой поверхностью заготовки и поверхностью контейнера 1. Величина перемещения контейнера 1 зависит от площади кольцевого зазора из сортнощения объемов h|,SK+hemScT S5hi, (О где ti -величина хода пуансона в процессе выдавливания; 5 -площадь кольцаj 5ц (К Ьл к-объем жидкости, вытесняемый в полость 5 пуансоном; her -превыщение полого изделия над заготовкой; StT - площадь стенки изделия Зсг ); У) -объем жидкости, вытесняемой в полость 5 стенкой изделия; 5i -площадь кольцевой полости 5, (Ri.-R); -радиусы пуансона; Дот, ft -радиусы направляющего плунжера 2 и опоры 3. Тогда величина перемещения контейнера в процессе выдавливания из соотношения (1) U Ьп SK-t-hcT (У h,(2) Как видно из уравнения (2), в устройстве можно легко регулировать величину перемещения (скорость) контейнера hj в процессе выдавливания. Если 5э выполнено таким; что hj из (2) будет равно her, то скорость перемещения контейнера в процессе выдавливания будет равна скорости течения металла. А если Sj выполнено таким, что. h будет больше или меньше Нет, то в первом случае контейнер будет двигаться со.скоростью, превышающей скорость течения металла (тем самым способствуя течению, металла), а во втором случае контейнер будет двигаться с меньшей скоростью, чем выдавливаемый металл. Таким образом, в устройстве можно легко регулировать скорость перемещения контейнера. При деформировании металлов, когда нужно снизить силовой режим процесса, особенно для деталей со ступенчатой полостью, необходимо чтобы hj было больше hcT А если нужно получить изделия с хорошей проработкой материала заготовки пластической деформацией и иметь однородные свойства изделия, то следует выполнить БЗ таким, чтобы hj было меньше, чем her В последнем случае скорость перемещения контейнера меньше, чем выдавливаемого металла, и тем самым препятствует вытеканию металла заготовки. В устройстве при выдавливании с в жидкости возникает давление, так как для перемеш,ения контейнера необходимо преодолеть силы трения между боковой поверхностью заготовки и контейнера. Давление жидкости воздействует на стенки выдавливаемого изделия и создает в очаге деформации дополнительные напряжения сжатия, уменьшая тем самым растягивающие напряжения, что исключает трещины на внутренней и наружной боковой -поверхности детали и увеличивает чистоту поверхности с 7-8 до 9-11 класса. Съем готового изделия производится выталкивателем 4. Контейнер упирается в ограничительное кольцо 11 и изделие выталкивается из канала матрицы. Применение изобретения по сравнению с базовым объектом, в качестве которого принят прототип, обеспечивает расширение технологических возможностей, позволяя получать-детали различной номенклатуры.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШТАМПОВКИ ДЕТАЛЕЙ, содержаш.ее подвижный п«го(«.М л1АТК11Г11 II 13 ГЬХНЯ«ьМ 1 «MEJitftTCMi В осевом направлении контейнер со ступенчатой внутренней поверхностью, образующей полость под жидкость высокого давле: НИН, пуансон, связанный с плунжером, размещенным в полости контейнера меньшего диаметра, соединенной с полостью контейнера большего диаметра каналами, направляющий плунжер, установленный в полости контейнера большего диаметра, опору под обрабатываемую заготовку, а также выталкиватель, размещенный . в направляющем плунжере, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет увеличения номенклатуры п олучаемых деталей, опора под обрабатываемую заготовку жестко связана с выталкивателем и образует со стенками контейнера и направляющим плунжером кольцевую полость.