Устройство для изготовления осесимметричных полых ступенчатых деталей Советский патент 1993 года по МПК B21J5/08 

ых деталей с перемычкой, полым отростком, и фланцем в средней части отростка.

Цель изобретения - снижение расхода металла, повышение качества изделий и сокращение трудоемкости изготовления детаей с фланцем в средней части.

На фиг, 1 схематично показано предлагаемое устройство; на фиг. 2 - вид А на фиг, 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2: на фиг. - разрез В-В на фиг. 2; на фиг, 5 - техноогический процесс изготовления деталей.

Устройство для изготовления осесим- метричных полых ступенчатых деталей на многопозиционном холодноштамповрчном автомате с цельными матрицами содержит матричный блок 1, жестко закрепленный в стакане 2 холодноштамповочного многопо- зиционного автомата. В расточках матричного блока закреплены отрезная втулка 3 с проводкой 4, матричный узел 5 для выравнивания, после отрезка торцов заготовки и образования на ней заходной фаски, матричный узел 6 для обратного выдавливания полости заготовки и прямого выдавливания отростка заготовки, матричный узел 7 для прямого выдавливания полости полого от- ростка, матричный узел 8 для прошивки отверстия в перемычке заготовки и матричный - узел для.формообразования фланца в средней части полого отростка.

В состав устройства входят также отрезная втулка-нож 9 с подпружиненным толкателем 10. размещенные в штоке -11

механизм реза, упор 12, закрепленный в станине 2, ограничивающий длину отрезаемой заготовки, пуансон 13, закрепленный в ползуне 14 автомата для выравнивания торцов заготовки, пуансон 15, закрепленный в пуансонодерж ателе 16 для обратного выдавливания полости заготовки, пуансон 17, закрепленный в пуансонодержателе 18 для прямого выдавливания полого отростка и наметки углубления в перемычке под прошивку, полый пуансон 19, закрепленный в пуансонодержателе 20 для прошивки отверстия в перемычке, пуансон 21, за.крепленный в пуансонодержателе 22 для формообразования фланцев в средней части полого отростка. ,

- Матричный узел для формообразования .фланца в средней части полого отростка содержит жестко закрепленную в станине 2 обойму 23 и установленную внутри нее с

.возможностью продольного перемещения по внутренней поверхности обоймы матрицу 24. Матрица 24 находится под действием пружины 25. Величина подпружиненного хода h матрицы ограничивается буртом 26. Для формообразования фланца на полом отростке изделия в матрице выполнена п олость 27 для формирования фланца, конфигурация которой соответствует конфигурации фланца изделия. Соосно с рабочей поверхностью матрицы по ее оси установлена подпружиненная выталкивающая втулка 28, которая через промежуточную деталь 29 взаимодействует со стержнями 30, размещенными впроставке 31, жестко закрепленной через промежуточную деталь 32 в

матричном блоке 1. Стержни 30 взаимодействуют с выталкивателем 33 механизма вы-. талкивания из матриц. Обойма 23 со стороны расположения пружины 25 для под- пружинивания матрицы 24 имеет три равномерно расположенных по окружности паза 34 С торцовой стенкой 3.5. Внутренняя поверхность обоймы 23 представляет собой копирную поверхность, выполненную в виде сопряженных между собой цйлиндрического 36 и конического ,37 участков. При этом конический участок распрложен-со стороны торца обоймы, обращенного к пуансону 21. на боковой поверхности матрицы 24 выполнены сквозные пазы, расположенные

соответственно пазам 34 обоймы 23. Длина hi конического участка внутренней поверхности 37 равна (или меньше) рабочему ходу h матрицы 24 (hi h).

В пазах 34 обоймы 23 установлены шармирно на осях 38 три двуплечих рычага 39. Оси 38 жестко закреплены в матрице. 24. Одно плечо 40 рычага 38 выполнено с воз- можностью продольного перемещения в пазу 34 и взаимодействия с торцовой стенкой

35. Наружная поверхность 41 другого плеча 39 выполнена с опорной поверхностью в виде части конической поверхности с возможностью взаимодействия с поверхностью 37 обоймы 23. Внутренняя поверхность 42 рычага 39 является упором для наружной поверхности полого отростка.детали и имеет форму ручья цилиндрической формы. В положении рычагов 39, соответст- вую.щем контакту наружной поверхности 41

с цилиндрической частью 36 внутренней поверхности обоймы 23, внутренние поверхности 42 трех рычагов 39 образуют соосную С матрицей 26 цилиндрическую полость, диаметр которой равен диаметру полого отростка детали, а ширина bi на 0,3-0,5 мм меньше расстояния b от фланца до примыкающей к нему ступени детали.

На технологическом переходе формообразования, фланца в средней части полого

отростка детали на пуансонодержателе 22 жестко установлены параллельно пуансону 21 два упорных стержня 43, которые имеют возможность воздействовать на подпружи-- ненную матрицу 24. При этом длина I превышает длину И пуансона 21 как минимум на толщину 2 перемычки детали.

Кроме того, проставка 31 снабжена жестко закрепленным в нем стержнем 44, который установлен с возможностью скольжения его внутри выталкивающей втулки 28 и полости отростка штампуемой детали.

Устройство установлено на многопозиционном холодноштамповочном автомате. Исходный для штамповки пруток подается в автомат.. В это время ползун 14 с установленными на нем пуансонами находится в крайнем заднем исходном положении, и отрезная втулка-нож 9 с толкателем 10 расположены на позиции отрезки соосно с отрезной втулкой 3 (устройство на фиг. 1 изображено в положении окончания процесса штамповки).

Пруток, пройдя через проводку 4 и отрезную втулку-нож 9, перемещает подпружиненный толкатель 10 до соприкосновения его с упором 12, чем ограничивается длина отрезанной заготовки. Затем в автоматичерком режиме происходит перемещение вперед к матричному блоку 1 ползуна 14с пуансонами и перемещение штока 11с втулкой-ножом 9 на первую позицию штамповки, где осуществляется первый технологический переход штамповки. При ходе ползуна вперед пуансон 13, воздействуя на толкатель 10, переталкивает отрезанную заготовку из втулки-ножа 9 в матрицу 5. При дальнейшем ходе ползуна в матрице 5 через толкатель 10 и размещенный в ней выталкиватель происходит выравнивание торцов заготовки и образование на ней заходной фаски.

При обратном ходе ползуна 14 одновременно происходит возврат штока 11 механизма реза вместе с отрезной втулкой-ножом 9 в исходное положение. Затем производится выталкивание заготовки из матрицы 5 в клещи механизма переноса {не показаны), которые переносят заготовку на вторую позицию, где производится второй технологический переход штамповки. На этой позиции при очередном ходе ползуна 14 вперед пуансон 15 переталкивает заготовку из клещей механизма переноса в матрицу матричного узла 6. После этого клещи раскрываются, освобождая заготовку, а механизм переноса возвращается в первоначальное положение. При дальнейшем ходе ползуна вперед пуансон 15, воздействуя на торец заготовки, проталкивает ее через матрицу, производя прямое выдавливание отростка заготовки, до упора его в неподвижный в это время выталкиватель механизма выталкивания из матриц. Затем, при дальнейшем ходе ползуна 15. происходит обратное выдавливание полости заготовки.

После окончания штамповки начинается обратный ход ползуна 14, пуансон 15 выходит из полости заготовки, после чего производится выталкивание заготовки из матрицы в 5 следующую пару клещей механизма переноса, которые затем переносят заготовку на третью позицию автомата, где осуществляется третий технологический переход штамповки. На этой позиции при ходе ползуна 14

10 вперед пуансон 17 переталкивает заготовку из клещей механизма переноса в матрицу матрич.чого узла 7. После этого клещи раскрываются, освобождая заготовку, а механизм переноса возвращается в перво15 начальное положение.,

При дальнейшем ходе ползуна вперед пуансон 17, воздействуя на перемычку заготовки, проталкивают ее в матрицу на установленный в ее полости с зазором

0 неподвижный стержень. При этом происходит прямое выдавливание полости полого отростка с одновременной наметкой углубления под прошивку отверстия в перемычке. При обратном ходе ползуна 14 пуансон

5 17 выходит из полости заготовки, а затем

выталкивающая втулка, воздействуя на то рец полого отростка, выталкивает заготовку

из матрицы, снимая ее с неподвижного . стержня и переталкивая в клещи механизма

0 переноса.

Затем клещи механизма переноса переносят заготовку на четвертую позицию, где осуществляется четвертый технологический переход штамповки. При ходе ползуна 14

5 вперед полый пуансон 19, войдя в полость заготовки и воздействуя на перемычку, заталкивает ее в подпружиненную матрицу матричного узла 8 до упора заготовки в неподвижный прошивной пуансон, жестко за0 крепленный в матричном узле. При этом происходит прошивка отверстия в перемыч- ч ке, отход проталкивается через полый пуансон 19 и удаляется через отверстия в пуансонодержателе 20.

5 При обратном ходе ползуна 14 пуансон

19 выходит из полости заготовки, а затем

выталкивающая втулка, снимая заготовку с

прошивного пуансона, удаляет ее из мат рицы, переталкивая в клещи механизма

0 переноса. При очередном цикле работы автомата клещи переносят заготовку на последнюю пятую позицию, где осуществляется пятый технологический переход штамповки - формообразования фланца в

5 средней части полого отростка.

При очередном ходе ползуна 14 вперед пуансон 21, войдя в полость заготовки детали и воздействуя на перемычку заготовки, переталкивает ее в матрицу 24. Клещи рас(срываются и уходят с этой позиции на предыдущую, При дальнейшем ходе ползуна вперед два стержня 43, воздействуя на торец матрицы 24, перемещают ее по обойме 23, сжимая при этом пружину 25. Во время движения матрицы 24 рычаги 39, скользя .поверхностями 41 по коническому участку 37 внутренней поверхности обоймы 23, поворачиваются вокруг осей 38. При дальнейшем перемещении матрицы 24 поверхности 41 рычагов 39 переходят с конического участка 37 на цилиндрическую часть 36 внутренней поверхности обоймы 23. Матрица при этом совершает ход h, превышающий длину hi конического участка 37 внутренней поверхности обоймы 23. В этом положении рычаги 39 смыкаются между собой по оси матрицы, образуя своими поверхностями 42 соосную с матрицей 24 цилиндрическую по лость, которая охватывает наружную поверхность цилиндрического отростка. :

В этом сомкнутом положении рычаги 39 полностью перекрывают со стороны пуансона рабочую полость 27 матрицы 24;

При дальнейшем движении ползуна пуансон 21 воздействует на перемычку штампуемой детали, перемещая- ее вместе с матрицей 24 до упора торца полого отростка в торец выталкивающей втулки 28, которая в этом положении упирается в проставкуЗТ и через нее - на станину автомата. В это время полый отросток своей полостью нанизывается на стержень 44. Дальнейшее пере- . мещение пуансона вперед вызывает осадку стенок полого отростка и выдавливание металла в замкнутую рабочую полость 27, выполненную по форме фланца детали. Помещенный в полость полого отростка стержень 44 исключает возможное складкообразование на внутренней поверхности полого отростка.:

После окончания формообразования фланца начинается обратный ход ползуна

14. - . ;. ; .

При этом пуансон 21 выходит из полости детали, а стержни 43 отходят от матрицы 24. Под воздействием пружины 25 матрица 24, скользя по внутренней поверхности

обоймы 23, возвращается в переднее исходное положение. Во время этого движения рычаги 39 своими плечами 40 взаимодействуют с торцовыми Стенками 35 пазов 34, а копирные поверхности 41 переходят с цилиндрйческой части 36 внутренней поверхности обоймы 23 на ее коническую часть.37. В результате происходит принудительное раскрытие рычагов 39 и отход рабочих по- вёрхностей 42 за пределы фланца на отростке детали. Принудительное раскрытие рычагов 39 повышает надежность работы устройства. Затем под воздействием выталкивателя 33 механизма выталкивания из матрицы происходит перемещение выталкивающих штырей 30, которые через деталь 29 сообщают движение выталкивающей втулке 28. Последняя, воздействуя на торец полого отростка, удаляет готовую деталь из матрицы, одновременно снимая ее со скользящегрстержня 44.. ,. ., ; :

Таким образом, в результате параллельно- последовательных технологических переходов штамповки производится изготовление осё- симметричных полых деталей с перемычкой, полым отростком и фланцем в средней части отростка на многопозиционном автомате с цельными матрицами.

Использование: обработка металлов давлением, в частности изготовление осесимметричных полых деталей с перемычкой, полым отростком и фланцем в средней части отростка на многопозиционном хо- лодноштамповочном автомате с цельными матрицами. Сущность изобретения: устройИзобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для изготовления осесимметричных полых деталей с перемычкой, полым отростком и фланцем в средней части отростка на многопозиционном холодноштамповочном автомате с цельными матрицами. Известно устройство для изготовления осесимметричных полых ступенчатых деталей на многопоэиционном холодноштампоство содержит закрепленную на станине обойму с матрицей. В обойме со стороны, противоположной пуансону, выполнены три равномерно расположенных по окружности паза. В матрице выполнены соответственно расположенные им сквозные пазы, в которых шарнирно закреплены двуплечие рычаги. Первое плечо каждого рычага установлено с возможностью продольного перемещения в соответствующем пазу обоймы. Наружная поверхность второго плеча выполнена конусной с возможностью взаимодействия с конусной поверхностью обоймы. На внутренней поверхности второго плеча рычага выполнен упор для наружной поверхности полого отростка детали. В станине по оси матрицы со стороны выталкивателя жестко закреплен стержень, на котором расположена подпружиненная выталкивающая втулка. На пуансонодержателе жестко закреплены упорные стержни, установленные с возможностью взаимодействия с торцом матрицы. Высота конической поверхнЬсти. обоймы меньше (или равна) рабочего хода матрицы. 5 ил. вочном автомате с цельными матрицами, содержащее закрепленные на станине механизм реза, механизм переноса, матричный блок с матричными узлами и соответствующие им пуансоны, установленные в пуансонрдержателях, закрепленных на ползуне. Известное устройство не позволяет осуществить изготовление методом штампо вки в цельных матрицах осесимметричных поСЛ С vi. чэ о 4 О СА) СА

,:; .:-... V . :. : / . :

Ф о р м у л а и з о б. р е т е н и я Устройство для изготовления осесим- метричных полых ступенчатых деталей на многопозиционном холодноштамповочном .автомате с цельными матрицами, содержа- .щее закрепленные на/станине механизм ре- за, механизм переноса, матричный блок с матричными узлами и соответствующие им пуансоны,-установленные в пуансонодер- жателях, закреплённых в ползуне, о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что, с целью снижения расхода металла, повышения качества изделий и сокращения трудоемкости изготовления деталей с фланцем в средней части, оно снабжено закреплённым в пуансонодержателе пуансоном и установленным соосно с ним матричным узлом формообразования фланца, выполненным в виде закрепленной в станине обоймы, внутренняя поверхность которой образована сопряженными между собой цилиндрическим и коническим участками, последний из которых расположен со стороны торца обоймы обращенного к пуансону, а со стороны торца обоймы, противоположного пуансону, выполнены по меньшей мере три равномерно расположенных по окружности продольных паза, и подпружиненной матрицы с рабочей полостью, установленной в обойме с возможностью продольного перемещения, на боковой поверхности которой выполнены сквозные пазы, расположенные соответственно пазам на обойме, с шарнирно установленными в них двуплечими рычагами, одно плечо каждого из которых расположено с возможностью продольного перемещения в соответствующем пазу обоймы, а другое плечо выполнено с опорной поверхностью в виде части конической поверхности с воз- м ожностыо взаимодействия с внутренней поверхностью обоймы и с обращенной к продольной оси устройства рабочей поверхностью, выполненной как часть Замкнутой в окружном направлении поверхности при

сомкнутом положении вторых плеч рычагов , при этом матрица выполнена с установленной соосно с ее рабочей поверхностью подпружиненной выталкивающей втулкой с расположенным в ней жестко закрепленным на станине стержнем; з пуамсонодер- жатель выполнен с жестко закрепленными на нем упорными стержнями, установленными с возможностью взаимодействия с торцом матрицы, причем длина упорных стержней превышает длину пуансона, а длина конического участка внутренней поверхности обоймы не превышает величину рабочего хода матрицы.

В I7

JL

вФиг.З

/%,

г У У У х

A

/ / / / f/ / S / S j

Фиг 5