Комплект инструмента для изготовления полых заготовок осесимметричных изделий Советский патент 1992 года по МПК B21K1/28 B21J5/10 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к инструменту деформации прессового оборудования, и предназначено для изготовления заготовок осесимметричных изделий типа железнодорожных колес и цельнокатаных колец.

Цель изобретения - повышение качества заготовок и снижение расхода металла за счет уменьшения величины заусенца по внутренней поверхности заготовок и уменьшения припуска на механическую обработку внутренней поверхности готовых изделий.

На фиг.1 показан комплект инструмента в момент осадки заготовки; на фиг.2 - комплект инструмента при разгонке заготовки; на фиг.З - операция получения сквозного отверстия в заготовке.

Комплект инструмента для изготовления заготовок осесимметричных изделий содержит верхнюю осадочную плиту 1 с центральным отверстием, в котором установлен пуансон 2, калибровочное кольцо 3 и нижнюю осадочную плиту 4.

На нижней плите выполнена бобышка 5 в виде усеченного ко.нуса высотой h (0,1...0,3) d, диаметром верхнего основания eh (0,9...0,98)d и углом наклона его образующей а , лежащим в пределах

м° (рдТоЯ + Д.где d - диаметр пуансона;

Ad - величина смещения осей пуансона и бобышки

VI

CJ 00

о

00

Комплект инструмента также содержит нижнюю прошивную плиту б для образования сквозного отверстия и прошивень 7.

Технология получения заготовок осе- симметричных изделий с использованием комплекта инструмента заключается в следующем.

Нагретая до температуры деформации исходная заготовка 8 укладывается на верхнее основание бобышки и центрируется специальным центрователем,

Производится осадка заготовки между осадочными плитами усилием основной траверсы пресса (на фигурах не показана) до упора калибровочного кольца в нижнюю осадочную плиту. Не снимая усилия с основной траверсы пресса, производят разгонку металла пуансоном до заполнения штамповочного ручья, образованного инструментом деформации, Затем заготовка передается на прошивной пресс, центрируется. Прошивень 7 опускается в полость заготовки, полученную внедрение пуансона 2, и дальнейшим движением прошивает перемычку. При этом, поскольку диаметр меньшего основания нижней полости заготовки меньше диаметра прошивня (диаметр прошивня равен диаметру пуансона), режущая кромка прошивня попадает на конусную часть нижней полости заготовки и отрыв металла перемычки происходит без образования сколько-нибудь значительного заусенца. Диаметр меньшего основания конусной нижней полости заготовки, равный 0,9-0,98 диаметра пуансона, определен ис- ходя из практической возможной точности центровки заготовок относительно прошивня перед прошивкой и диаметра пуансона, На практике точность центровки находится в диапазоне от 1 до 5 мм. Диаметр пуансона колеблется от 100 до 300 мм. В этом случае при прошивке режущая кромка прошивня гарантированно находится в зоне конусной части нижней полости заготовки.

Минимальный угол наклона образую- щей усеченного конуса определен следующим образом. Были изготовлены бобышки с углом конусности 20, 25, 30, 35, 40 и 45°, высотой 25 мм и меньшим основанием 235 мм. С их использованием изготовлены коль- ца размерами DH x dBH х Н 1000 х 800 х 100 мм. Диаметр пуансона составлял 250 мм. Эксперименты показали, что при угле конусности менее 30° обжатие внутренней поверхности заготовки внутренним валком кольцепрокатного стана приводит к образованию интенсивного местного уширения в виде наплыва металла на конусную поверхность, который затем образует складку и приводит к глубокому закату. Верхнее значение угла наклона образующей должно быть ограничено величиной

(0.1...0,3)0

a arctg

,иначе

(0,05... 0,01) d+ Ad диаметр большего основания бобышки не превышает диаметр пуансона, в результате чего режущая кромка последнего при окончании прошивки выходит за пределы конической части отверстия заготовки,

При высоте бобышки менее 0,1 диаметра пуансона область среза металла пуансоном приближается к нижней торцовой поверхности заготовки и приводит к образованию такого же заусенца, как и при прошивке заготовки с плоской нижней торцовой поверхностью.

При высоте бобышки более 0,3 диаметра пуансона появляется вероятность получения лыски (незаполнения конусной части внутреннего отверстия) на кольцевых изделиях малого раската, чтотребуетувеличения припуска на мехобработку.

Применение комплекта инструмента для изготовления заготовок осесимметрич- ных изделий позволяет снизить расходный коэффициент металла при изготовлении из них готовых изделий за счет уменьшения припуска на механическую обработку их внутренней поверхности, а также повысить качество заготовок за счет уменьшения величины заусенца по их внутренней поверхности,

Формула изобретения

Комплект инструмента для изготовления полых заготовок осесимметричных изделий, содержащий верхнюю с центральным отверстием и нижнюю осадочные плиты, размещенное между ними калибровочное кольцо и пуансон, установленный в осевом отверстии верхней плиты, отличающийся тем, что, с целью повышения качества заготовок и снижения расхода металла, на рабочей поверхности нижней осадочной плиты выполнена центральная бобышка в виде усеченного конуса высотой (0.1...0,3)d, диаметром верхнего основания (0,9...0,98) d и углом а наклона его образующей, значения которого определяются в пределах

30 ,„ W-..WU

(0,05... 0,01) d+ Ad где d - диаметр пуансона;

Ad - величина смещения осей пуансона и бобышки.

Использование: для изготовления заготовок осесимметричных изделий типа железнодорожных колес и цельнокатаных колец. Сущность изобретения: комплект инструмента содержит верхнюю с центральным отверстием и нижнюю осадочные плиты. Между ними размещено калибровочное кольцо. В центральном отверстии верхней осадочной плиты установлен пуансон. На поверхности нижней осадочной плиты по ее центру выполнена бобышка в виде усеченного конуса высотой 0,1-0,3 диаметра пуансона и диаметром верхнего основания, равным 0,9-0,98 диаметра пуансона. Угол наклона его образующей определяется рекомендуемыми пределами. В процессе прошивки сквозного отверстия режущая кромка прошивня попадает на конусную часть полости, образованной при осадке заготовки на нижней плите с бобышкой. В результате удаление перемычки происходит без образования заусенца, что повышает качество и снижает расход металла. 3 ил. СО С

Фиг.З