Инструмент для изготовления изделий типа заготовок гаек Советский патент 1993 года по МПК B21K1/68 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к конструкции инструмента для изготовления изделий типа заготовок гаек.

Сущность изобретения состоит в том, что в инструменте для изготовления изделий типа заготовок гаек, содержащем пуансон для выдавливания на торцовой поверхности заготовки углубления под отверстие, имеющий формообразующий углубление участок в виде конического элемента, а также прошивной пуансон с профилированным рабочим участком для прошивки заготовки с противоположной торцовой поверхности, формообразующий углубление участок конического элемента пуансона для выдавливания выполнен в основании диаметром 1,0...1,02 наружного диаметра рабочего участка прошивного пуансона.

Кроме того; профиль рабочего участка прошивного пуансона выполнен с углублением на его торце.

Существенные признаки, отличающие заявленное изобретение от прототипа обеспечивают такой технический результат, как исключение образования на изделии сколов и заусенцев, в виде реализации наиболее благоприятных условий деформирования исходной заготовки.

На фиг. 1 показана схема размещения инструмента и заготовки на стадий выдавливания углублений под отверстие; на фиг.2 - стадия прошивки отверстия в заготовке после выдавливания углублений и схема возникновения и распространения трещин при прошивке пуансоном, имею-, щим углубление на рабочем торце.

Инструмент для изготовления заготовок гаек содержит .пуансоны 1 и 2 для выдав00

4

СО

ливания на исходной заготовке углублений под отверстия. Пуансон 2 предназначен при этом и для выталкивания заготовки из матрицы 3. Пуансоны 1 и 2 имеют формообра- зующие участки 4 и 5 в виде конических элементов. В состав инструмента входит также прошивной пуансон 6 с профилированным рабочим участком, причем профиль рабочего участка выполнен с углублением 7 на его торце. Формообразующий участок 5 конического элемента 2 для выдавливания углубления на заготовке выполнен в основании диаметром, составляющим 1,0...1,02 наружного диаметра рабочего участка прошивного пуансона.

Использование инструмента осуществляется следующим образом.

Пуансон 1 вталкивают заготовку 8 в матрицу 3 до соприкосновения с пуансоном 2, после чего производится выдавливание на заготовке углублений формообразующими участками 4 и 5 пуансонов с образованием перемычки под прошивку отверстия. Затем посредством прошивного пуансона 6 осуществляется прошивка отверстия с удалением перемычки. В начальный момент прошивки происходит внедрение прошивного пуансона в перемычку и пластическая деформация металла перемычки без нарушения сплошности, а затем,в после упрочнения металла, образуется трещина на выходе выдры в отверстие со стороны выталкивающего пуансона.

Образование выдры происходит вследствие развития трещин 9, которые распространяются от отверстия, выдавленного нижним (выталкивающим) пуансоном к прошивному пуансону,

При этом возможны три варианта прошивки:

1. Диаметр отверстия меньше диаметра прошивного пуансона. При прошивке будет образовываться заусенец за счет вытеснения излишнего металла.

2. Диаметр отверстия равен или немного больше прошивного пуансона. В этом случае трещина распространяется от выдавленного отверстия на поверхность прошивного пуансона и отрыв металла происходит по поверхности, близкой к цилиндрической. При этом, если трещина прошивки выходит на прошивной пуансон по диаметру, меньшему диаметра прошивного пуансона, то при дальнейшем движении прошивной пуансон подкалибровывает отверстие, что обеспечивает отсутствие вырыва. Возможно возникновение вторичных трещин отрыва ввиду наклепа металла, приводящих к местным вырывам металла. Их возникновение связано с наличием растягивающих напряжений в случае использования прошивного пуансона без углубления, например, конического.

3. Диаметр отверстия значительно больше диаметра прошивного пуансона.

По мере внедрения пуансона трещина ввиду наклепа металла распространяется в сторону прошивного пуансона, одновременно со стороны прошивного пуансона,

ввиду возникновения сил и момента отрыва появляется и распространяется, причем в глубину тела гайки, вторая трещина отрыва, которая может выходить на опорную поверхность гайки по диаметру, несколько большему диаметра отверстия, Очевидно, что вторичная трещина распространяется по конической поверхности, и на длине ее распространения отверстие не подкалибровы- вается, вырыв максимальный. Характер

расположения деформированных волокон металла также способствует образованию и распространению вторичных трещин вырыва.

Экспериментальная проверка зависи

мости величины вырыва от соотношения диаметра dB в основании формообразующего участка конического элемента пуансона 2 к наружному диаметру рабочего участка прошивного пуансона dnp производилась при

штамповке гаек М5- М20 по ГОСТ 5927-70 и ГОСТ 5915-70.

Штамповка на. автоматах АБ1818, АВ1821, АБ1822 и АБ1823 показала, что отсутствие вырыва в отверстие обеспечивается при соотношении dB/dnp 1,0-1,02. При меньших значениях появляется заусенец, при больших- вырыв.

Таким образом, отсутствие вырыва в отверстие при прошивке заготовок гаек обеспечивается при соотношении диаметра в основании формообразующего участка конического элемента пуансона к диаметру прошивного пуансона 1,0...1,02. Отсутствие местных вырывов обеспечивается наличием

углубления на торце прошивного пуансона.

Формула изобретения

. 1. Инструмент для изготовления изде- лий типа.заготовок гаек, содержащий пуансон для выдавливания на торцовой поверхности заготовок и углубления под отверстие, имеющий формообразующий углубление участок в виде конического элемента, а также прошивной пуансон с профилированным рабочим участком для прошивки заготовки с противоположной торцовой поверхности, отличающий- с я тем, что формообразующий углубление участок конического элемента пуансона для

выдавливания выполнен в основании диаметром, составляющим 1,0-1,02 наружного диаметра рабочего участка прошивного пуансона.

2. Инструмент по п. 1, от л и ч а ю щи й- с я тем, что профиль рабочего участка прошивного пуансона выполнен с углублением на его торце.

Область использования: обработка металлов давлением, конструкции инструмента для изготовления изделий типа заготоврк гаек на многопозиционных автоматах и прессах. Сущность изобретения: инструмент для изготовления изделий типа заготовок гаек содержит пуансон для выдавливания на торцовой поверхности заготовки углубления под отверстие и прошивной пуансон с профилированным рабочим участком. Пуансон для выдавливания имеет формообразующий отверстие участок в виде конического элемента. Прошивной пуансон с профилированным рабочим участком предназначен для прошивки заготовки с противоположной торцовой поверхности, Формообразующий участок конического элемента пуансона для выдавливания углубления на заготовке выполнен в основании диаметром, составляющим 1.0...1,02 наружного диаметра рабочего участка прошивного пуансона. Профиль рабочего участка прошивного пуансона выполнен с углублением на его торце. 1 з.п, ф-лы, 2 ил.