Устройство для редуцирования заготовок Советский патент 1985 года по МПК B21D41/04 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к редуцированию трубных заготовок, и может быть использовано на предприятиях тракторного и сельскохозяйственного машиностроения.

Цель изобретения повышение несущей способности матрицы.

На чертеже изображено устройство, обш,ий вид.

Устройство состоит из матрицы 1 с прямым конусом 2, цилиндрической ленточкой 3 и обратным конусом 4, которая запрессована в обойму 5. На торцах матрицы 1 выполнены дополнительные наклонные поверхности 6- 9 с плоскими ленточками 10 и И между соответственно конусными поверхностями 7 и 8, 6 и 9. Дополнительные конусные поверхности 6 и 7 выполнены большими основаниями внутрь матрицы 1, а конусные поверхности 8 и 9 - раструбами наружу, причем угол наклона ср, f, 92 и фз образуюших дополнительных конусных поверхностей 6-9 равен 45°. Дополнительные конусные поверхности 8 и 9 контактируют с ответными поверхностями установочных втулок 12 и 13. Установочные втулки 12 и 13 посажены в отверстие 14 обоймы 5 с зазором. Установочная втулка 13 опирается на дистанционную шайбу 15. Дистанционная шайба 15, установочная втулка 13, матрица 1 и установочная втулка 12 зажаты в обойме 5 гайкой 16. Гайка 16 зафиксирована в обойме 5 винтом 17. Пространства 18 и 19, образованные поверхностями дополнительных конусов 6 и 7, поверхностью отверстия 14 обоймы 5 и торцами установочных втулок 12 и 13, заполнены свинцом. Необходимое давление в этих полостях создается болтами 20 и 21. Ширина в ленточках 10 и 11 составляет 0,05-0,33 толшины t стенки матрицы 1.

Сборка устройства производится в следующей последовательности.

Матрица 1 с установочной втулкой 13 устанавливается в отверстие 14 обоймы 5. Для обеспечения создания необходимого натяга между наружной поверхностью матрицы 1 и отверстия 14 поверхность отверстия 14 выполняется конусной с величиной конусности 1:1000-1:500. После установки матрицы 1 с установочной втулкой 13 в обойму 5 замеряется размер между торцом установочной втулки 13 и дном обоймы 5. Исходя из необходимого натяга на матрицу определяется необходимая толщина дистанционной шайбы 15, После чего матрица и установочная втулка вынимаются из обоймы, и сборка производится в следующей последовательности. В обойму 5 устанавливается дистанционная шайба 15 необходимой толщины, установочная втулка 13, затем свинцовая шайба для заполнения пространства 18, матрица 1,свинцовая шайба для заполнения пространства 19 и сверху установочная втулка 12. Под прессом установочная втулка 12 нагружается силой, в два раза превышающей силу редуцирования. Снимается нагрузка и завинчивается гайка 16 с силой, равной двукратной силе редуцирования. После чего ввинчивается винт 20 и в обойме свинца 18 создается давление q, равное

8Q

где Q - сила редуцирования;

D - наружный диаметр матрицы; d - диаметр отверстия матрицы.

Затем болтом 21 создается такое же давление в объеме 19. Болты 20 и 21 фиксируются контргайками.

Работает устройство следующим образом.

При редуцировании заготовки радиальная сила, действующая на матрицу 1, частично воспринимается матрицей, а частично- обоймой 5. При этом наличие на торцах матрицы дополнительных конусных поверхностей 6-9, выполненных с углом наклона образующих, равным 45°, и находящихся в контакте либо с установочными втулками 12 и 13, либо с пластичным металлом, находящимся под давлением, позволяет увеличить нагрузку на матрицу без ее разрушения.

Основным преимуществом предлагаемого устройства для редуцирования заготовок является то, что оно обеспечивает возможность производить редуцирование заготовок с отнощением толщины стенки к диаметру до 0,6, в то время как в устройствах известной конструкции возможно осуществлять редуцирование заготовок с относительной толщиной стенки до 0,3. Несущая способность предлагаемого устройства в 1,8-2,2 раза выше по сравнению с известным.

Технологические возможности предлагаемого устройства шире, так как в предлагаемом устройстве можно обрабатывать заготовки из высокопрочных и труднодеформируемых металлов и сплавов, а также толстостенные заготовки. При этом, если ширину поясков на торцах выполнить менее 0,05 толшины стенки матрицы, то в процессе эксплуатации наблюдается разрушение маттрицы у торцов. Если толщину ленточек на торцах выполнить более 0,33 толщины стенки матрицы, то при больших нагрузках наблюдается скалывание материала матрицы у торцов по линиям наибольших касательных напряжений (примерно под углом 45°), что снижает несущую способность матрицы. Если угол наклона образующих дополнительных конусов выполнить меньше или больще 45°, то несущая способность матрицы снижается из-за того, что наблюдается скалывание материала матрицы у торцов по линиям наибольших касательных напряжений под углами 45° к оси матрицы, что приводит к ее разрушению. Заполнение пространства, образованного поверхностями дополнительных конусов, поверх,ностьюотвер

311832474

стия обоймы и торцами установочных втулок,гические возможности за счет того, что на

пластичным материалом, например свинцом,пряженное состояние в матрице в процессе

дополнительно повышает несущую способ-работы в этом случае приближается к услоность устройства и расширяет его техноло-виям всестороннего сжатия.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕДУЦИРОВАНИЯ ЗАГОТОВОК, содержащее установленную в обойме матрицу, рабочая повехность которой образована соцряженными между собой посредством цилиндрической ленточки прямого и обратного конусов, при этом на матрице со стороны прямого конуса выполнены наклонная поверхность. установочные втулки и зажимные элементы, отличающееся тем, что, с целью повышения несущей способности матрицы, на ее корпусе выполнены дополнительные наклонные поверхности, расположенные на обоих торцах матрицы со стороны ее наружной поверхности и образующие с внутренней поверхностью обоймы кольцевые полости, а также на торце матрицы, расположенном со стороны отверстия обратного конуса, причем наклонные поверхности сопряжены между собой посредством выполненных на торцовых поверхностях матрицы ленточек шириной, равной 0,05-0,33 толщины стенки матрицы. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что полости, образованные наклонными поверхностями матрицы и внутренней поверхностью втулок, а также полости, образованные торцами установочных втулок и внут(Л ренней поверхностью обоймы, заполнены пластичным материалом, например свинцом. 00 со го