Штамп для объемной штамповки Советский патент 1980 года по МПК B21J13/02 

I

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в кузнечно-штамповочном производстве при получении изделМ закрытой объемной штамповкой.

Известен штамп для объемной штамповки, содержащий, пуансон и матрицу, образующие наклонмый к направлению перемещения пз ансона ручей штампа, плоскость смыкания (разъема) которых перпендикулярна указанному направлению 1 .

Но известный штамп обладает низкой точностью штамповки ввиду образования заусенцев и необходимости штамповки поковок с напусками, образующими штамповочные уклоны.

Известен штамп для объемной , содержащий подвижную и неподвижную шшты и взаимодействуюшие с ними по опорным плоскостям смонтированные на зтих плитах соответственно пуансон и матрицу, образующие своими гравюрами наклонный ручей штампа, поверхность смыкания которых выполнена наклонной к направлению перемещения подвижной плиты, причем опорная плоскость пуансона перпендикулярна к указанному направлению 2,

Однако и такой штамп отличается низкой точностью штамповки и стойкостью ввиду не.обходимости штамповки поковок с заусенцем (облоем)., Цель изобрете1Шя - повышение точности штамповки и стойкости штампа за счет исключения возможное образования заусенцев на поковке.

Поставленная цель достигается тем, что поверхность смыкания пуансона и матрицы выполнена в виде двух параллельных полуплоскостей, расположенных на уровнях двух противоположных йоверхностей ручья по обе стороны от него, угол их наклона к направлению перемещения подвитой шшты составляет 30- 45°, а опорная плоскость матрицы выполнена наклонной по отнощению к опорной плоскости пуансона и образует с последней двугранный угол той же величины, при этом пуансон и матрица установлены с возможностью перемещения во взаимно перпендикулярных направ 1ениях относительно плит и выполнены Г-образными в сечении, перлеш(икулярнс)м к поверх йрсти их смыкания. На фиг. 1 изображен описьгваемый инамп в разрезе; на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1. На верхней подвижной 1 и вджнёй нёподвижной 2 плига} смонтированы пуансон 3 и матрица 4 с возможностью перемеще1шя их относительно плит во взаимно перпендикулярных направле1)иях в горизонтальной плоскости. Креп ление пуансона и матрицы в плитах производн тСя с помощью шпилек 5 и 6, евободао вставляемых в пазы, В исходном положении пуансон и матрица удерживаются пружинами 7 и 8 или другими приспособлениями, возвращающими йуансон и матрицу в исходное положение после снятия нагрузки. Для уменьшения действия сил трения, возникающих при движении пуансона и матрицы по плитам штампа, между шмк предусмотрены шар иковые плиты. Пуансон 3 и матрица 4 в сомкнутом состоянии образуют ру1ей ултампа, накло шый к Направле1В1ю перемещения плиты 1. Поверхность смыкания (разъема) пуансёна И матрицы состоит из двух параллельных полуплоскостей, раСйойожегшых на уровнях двух Противоположных поверхностей ручья. Эти полуплоскости наклонены к направлению перемещения плиты под углом 30-45°. Опорная плоскость матрицы 4 выполнена также наклонной по отнощению к опорной плоскости пуансона, образуя с ней двуграннь1Й угол, рав1Н 1Й lio 1вёличине углу наклона полуплоскостей смыкания. Пуансон 3 и матрица 4 BbinonHeabi Г-образными,для обеспечен1Ш замкнутости ручья штампа на про тШйемГ всего }1| оцесса штамповки. Штамп работает следующим ; При дайЖёШй дал уйз:прёсса iffis тгаклЬнные плоскости смыкания пуансона 3 и Штрицы 4 встречаются и благодаря Г-образному исполнению пуансона и матрицы образуют замкнутую рабочую полость (ручей) штампа. При дальнейшем движении ползуна вниз пуансон 4 скользит по наклонной плоскости смыкания до встр чи с заготовкой, после зтого начинается деформирование за гбт6вки в закрытой полости. Схеto действия сил, возникающих при деформи. ровании, показана на фиг. 1. ----т Р - сила действия ползуна пресса, которая на наклонной плоскости деформирования разлагается на PI - силу, совершающую деформироваше и движение пуансона по наклонной плоскости, РЗ - силу, с которой пуанСон прижймаётся к матрице по плоскости их смыка ЙИЯГ . Qg - сила сопротивления деформированию; 6б -сила бокового давления, которая стре мится оторвать пуансон от матрицы и создать зазор по плоскости разъема (смыкания); F,r(j- сила трения, возникающая при даижеиии пуансона по плоскости разъема (смыкания) ; р2тр- сила трения, возникающая при движе НИИ пуапсона по верхней плите штампа. Из условия равновесия сил , QAC-l-l-fcos -Sindl COSdL-f 8ih(itO,5-f COS угол наклона плоскости смыкания i пуансона и матрицы; f - козффициент трения, видно, что потребное; усилие пресса Р - увеличивается с увеличением угла а. Поэтому выгоднее угол « выбирать меньыюм. Однако, чтобы не происходило раскрытия штампа по плоскости смыкания, необходимо выдержать условие; РЗ QgБоковое давление Q6 на стежки матрицы при штамповке в Закрытых штампах равно половине усилия, деформирования, т.е. Об | Р, позтому прилегание пуансона к матрице без зазора будет обеспечено при Р Pi, когда угол а . Угол наклона полуплоскостей разъема (смыкания) Штампов выбран в пределах 30-45°, когда будет гарантировано отсутствие зазора по зтим полуплоскостям в процессе деформирования, а усилие деформирования возрастает не более чем в 1,5 раза при козффициенте трения f 0,05. Итак, сила PZ, являясь в описываемом случае больше бокового давления Qg, прижимает . пуансон к матрице в процессе деформирования. Сила Р совершает, деформирование заготовки и Дви keниe пуансона по наклонным полуплоскостям вниз и вправо и благодаря наличию наклонной опорной плоскости матрицы сдвигает матрицу в сечении, перпендикулярном плоскости чертежа (фиг. 1) вниз и вправо (фиг. 2) на величину щелевого зазора между матрицей и пуансоном и обеспечивает их плотное прилегание в процессе деформирования. При обратном ходе ползуна происходит освобождение пуансона и матрицы, возвращение их в исходное положение и свободное удаление поковки из ручья щтампа. Таким образом, предлагаемая конструкция штампа обеспечивает беззазорное прилега1ше матрицы и пуансона в процессе деформирования, предотвращает затекание металла между матрицей и пуансоном и тем самым порьпиает точность штамповки и стойкость щтампа и обеспечивает получение штамповок без заусенца. Применение предлагаемого штампа для безоблойной штамповки заготовок удлиненной формы , например заготовок лопаток, позволит устранить образование щелевого заусенца, улучшить качество и повысить эксплуатационную стойкость штампа в 2-3 раза. Устранение ще левого заусенца позволяет избежать 119полнител ных производственных затрат на его удаление мехобработкой и тем самым увеличить производительность труда и снизить трудоемкость изготовления изделий. Формула изобретения Штамп для объемной штамповки, содержащий подвижную и неподвижную плиты и взаимодействующие с ними по опорш.1м йлобкоС ям смонтированные на зтих плитах соответственно пуансон и матрицу, образуюшие своими гравюрЯКвй наклонный ручей штампа, поверхность смыкания которых выполнена наклонной к направлению перемещения подвижной плиты, причем опорная плоскость пуансона перпен дикулярна к указанному направлению, о т л и чаЮ|ЩИЙся тем, что, с. целью повышения точности штамповки и стойкости штампа за счет исключений возможности образования заусенцев на поковке, поверхность смыкания

.х

/Й/г./ пуансона и матрицы вьтолнена в виде двух параллельных полуплоскостей , расположенных на уровнях Двух противоположных поверхносгей ручья по обе стороны от него,угол их наклона к направлению перемещения подвижной плиты составляет 30-45, а опорная плоскость матрицы выполнена наклонной по отношению к опорной плоскости пуансона и образует с последней двугранный угол три же величины, при этом пуансон и матрица, установлены с возможностью перемещения во взаимно перпендикулярных направлениях относительно плит и выполнены Г-образными в сечении, перпендикулярном к поверхности их смыкания. Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе 1.Охрименко Я. М. Технология кузнечноштамповочного производства. М., 1966, с. 300, рис. 165, 6. 2.Патент Чехословакии N 141869,. кл. 49 i 16, опублик. 27.01.71.