Способ изготовления осесимметричных изделий и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности, к изготовлению осесимметричных изделий, .преимущественно с тонкостенным полотном . Цель изобретения - повышение качества полученных изделий. Заготовку 10 устанавливают в полость матрицы 4 до упора в выталкиватель 5. При совместном осевом перемещении пуансона 1 и матрицы 4 производят осадку выступающей части заготовки 10. В результате осуществления пуансоном 1 обкатывающего перемещения заготовка 10 по фланцу достигает диаметра Д. Избыток металла выдавливается в кольцевой зазор, образованный кольцевым выступом 3 пуансона 1 и осевым выступом 6 матрицы 4. Выдавливаемый в ходе деформации заготовки 10 облой 11 упирается в кольцевую канавку 8 матрицы 4 и по стенке этой канавки заворачивается, в результате чего образуется торообразная форма облоя. После удаления из матрицы заготовка 10 проходит термообработку, которая снимает разность напряжений. Затем торообразный облой 11 удаляют. Вследствие образования облоя на заготовке указанной выше формы обеспечивается жесткость заготовки как в процессе деформирования, так и после удаления ее выталкивателем. В результате обеспечивается повышение точности полученных изделий 2 с. и 1 з. п ф-лы, 2 ил. со с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s В 21 0 37/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4646660/27 (22) 09,01.89 (46) 15.06,91. Бюл. М 22 (72) В, Д. Ковалев и А. А. Минин (53) 621.97.07(088.8) (56) Ковалев В. Д. и Колос В. И, Особенности формоизменения заготовок при штамповке обкаткой. — Кузнечно-штамповочное производство, 1981. М 2, с. 11 — 12. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности, к изготовлению осесимметричных изделий, .преимущественно с тонкостенным полотном. Цель изобретения — повышение качества полученных изделий. Заготовку 10 устанавливают в полость матрицы 4 до упора в выталкиватель 5, При совместном осевом перемещении пуансона 1 и матрицы 4

„„5U „„1655625 А1 производят осадку выступающей части заготовки 10. В результате осуществления пуансоном 1 обкатывающего перемещения заготовка 10 по фланцу достигает диаметра

Д. Избыток металла выдавливается в кольцевой зазор, образованный кольцевым выступом 3 пуансона 1 и осевым выступом 6 матрицы 4. Выдавливаемый в ходе деформации заготовки 10 облай 11 упирается в кольцевую канавку 8 матрицы 4 и по стенке этой канавки заворачивается, в результате чего образуется торообразная форма облоя, После удаления из матрицы заготовка 10 проходит термообработку, которая снимает разность напряжений. Затем торообразный облой 11 удаляют. Вследствие образования облоя на заготовке указанной выше формы обеспечивается жесткость заготовки как в процессе деформирования, так и после удаления ее выталкивателем. В результате обеспечивается повышение точности полученных изделий. 2 с. и 1 з, и. ф-лы, 2 ил.

1655625

15

20 удаляют резцом 13

55

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к штамповке обкатыванием преимущественно в нагретом состоянии, осесимметричных изделий с тон костенным полотном.

Цель изобретения — повышение качества полученных иэделий путем увеличения их точности.

На фиг, 1 схематично изображен процесс штамповки заготовки обкатыванием; на фиг. 2 — процесс обрезки образованного в процессе штамповки облоя.

Способ осуществляют с помощью устройства, содержащего пуансон 1 с конической рабочей поверхностью 2 и кольцевым выступом 3, размещенным по периметру рабочей поверхности пуансона 1, и матрицу 4 с выталкивателем 5. Матрица 4 имеет осевой выступ 6, на котором расположена рабочая поверхность 7. В зоне сопряжения боковой поверхности осевого выступа 6 матрицы выполнена кольцевая канавка 8, поперечное сечение которой очерчено радиусом R, проведенным из центра, смещенного относительно периферийной нерабочей поверхности 9 матрицы 4 в сторону, противоположную пуансону 1. Величина радиуса R превышает величину зазора д между внутренней боковой поверхностью кольцевого выступа 3 и боковой поверхностью осевого выступа 6, Способ осуществляют следующим образом.

Заготовку 10 диаметром d, нагретую до ковочной температуры, устанавливают в полость матрицы 4 до упора в выталкиватель

5 и при совместном осевом перемещении пуансона и матрицы производят осадку выступающей части заготовки пуансоном 1,, ось которого отклонена от вертикальной оси

180 — а на угол ) —

2, где а- угол при вершине конуса рабочей поверхности пуансона

1. В результате деформирования заготовки

10 пуансоном, совершающим обкатывающее перемещение, она достигает по фланцу диаметра D . Избыток металла в заготовке (колебания от точности резки по длине и по диаметру заготовки, например, от горячека-. танного проката) выдавливается в кольцевой зазор между пуансоном и матрицей.

При этом выдавливаемый в ходе деформации заготовки облой 11 упирается в кольцевую канавку матрицы с радиусом R > д и по стенке этой канавки заворачивается по принципу завивки шарнира, в результате чего образуется торообразная форма облоя.

В случае избытка облоя 11 пуансон 1 своей нерабочей поверхностью обкатывает его, обжимает и также образует торообраэную форму, При такой форме облоя создается жесткость самой заготовки в процессе деформации и после удаления ее выталкивателем 5 из матрицы 4, что позволяет избежать или уменьшить припуск по торцам заготовки, так как само расположение облоя и его торообразная форма в виде обоймы способны компенсировать ту разницу напряжений в обкатной и опорной поверхностях от наклона и, соответственно, избежать образования конусности, Кроме того. такая форма облоя удобнее технологически, так как позволяет иметь определенные одинаковые габаритные формы отштампованной заготовки, спрятать вовнутрь торца острую начальную кромку облоя, что в целом облегчает дальнейшую технологическую цепочку (термообработку и обрезку облоя) и возможность автоматизировать процесс, После удаления из матрицы заготовка проходит термообработку (отжиг), которая снимает разность напряжений, образующуюся от наклона в обкатной и опорной поверхностях поковки. После снятия напряжений необходимость в торообразном облое отпадает, Поэтому при механической обработке детали 12 (фиг. 2) торообразный облой 11

Так как остаточные напряжения были сняты, то, соответственно, и после удаления облоя деталь останется без искривлений и конусности.

Данный способ предназначен, в основном, для штамповки заготовок в горячем состоянии, имеющих тонкостенное полотно. Для таких заготовок целесообразно при штамповке обкатыванием удаление облоя производить после термообработки, а сам торообраэный облой в процессе штамповки и после испольэовать как элемент жесткости, удерживающий от образования конусности.

Для гарантированного удержания заготовки в одной плоскости (например, заготовка большого размера D/d>10) можно по периферии матрицы выполнить поднутрение, Удержанию заготовки в плоском положении е процессе деформации способствует еще такой фактор, как перепад температур в заготовке и облое. Образующийся облой имеет температуру, знэчительно ниже чем заготовка, что обеспечивает более жесткую торообраэную форму облоя.

Пример. Изготавливали ролик 12535 — 14 иэ стали 20Х, имеющий размеры

d=25 мм; D=88 мм, толщину полотна 3,8, по

6 квалитету точности, 1655625

Исходя иэ заданной точности поковки и поля допуска на горячекатанный прокат диаметром заготовки 24 мм определяется гарантированный для получения данной поковки избыток металла — его объем, В 5 нашем случае он равен 516 мм, т,е. примерно 2,5 от объема штампуемой части поковки, Главная конструктивная задача состоит в том, чтобы полученный гарантированный 10 избыток объема металла разместился с запасом в радиусном углублении на периферии матрицы. Пример таких расчетов приводится при разработке зубьев протяжек — гарантированного размещения 5 срезаемого зубом стружки. Зазор между матрицей и пуансоном д берется, как правило, для процесса штамповки обкатыванием в пределах 0,5 — 2 мм, В данном случае 1,0 мм (зависит от пластичности ма- 20 теоиала и требуемой стойкости инструмента), Исходя из объема 516 мм и зазора 1,0 радиусное углубление должно оыть примерно 1,5 мм, принимая R=2 мм.

Центр этого радиуса располагают ниже 25 рабочей поверхности матрицы на расстоянии 2,5 R, т.е. 5 мм. Кольцевой выступ пуансона в наклонной части конечной стадии штамповки располагают ниже рабочей поверхности матрицы и не доходя до перифе- 30 рийной части матрицы на величину 1,5 д. т.е, 1,5 мм, чтобы гарантировать заворот выходящего облоя.

Таким образом, был получен торообраз ный облой, обеспечивающий жесткость по- 35 лотна поковки.

Формула изобретения

1. Способ изготовления осесимметричных изделий, преимущественно с тонко40 стенным полотном, заключающийся в штамповке заготовки обкатыванием, удалении полученного в результате штамповки облоя и термообработке, отличающийся тем. что, с целью повышения качества полученных изделий путем увеличения их точности, облой формируют торообраэной формы по периферии торцовой поверхности изделия и удаляют после термообработки.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что облой удаляют путем механической обработки.

3, Устройство для изготовления осесимметричных изделий, преимущественно с тонкостенным полотном, содержащее пуансон с конической рабочей поверхностью и матрицу, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью повышения качества полученных изделий путем увеличения их точности, обра" щенная к пуансону поверхность матрицы выполнена с осевым выступом. на котором расположена рабочая поверхность матрицы, обращенная к матрице поверхность пуансона выполнена с кольцевым выступом, размещенным по периметру рабочей поверхности пуансона, при этом внутренняя боковая поверхность кольцевого выступа пуансона расположена с кольцевым зазором по отношению к боковой поверхности выступа матрицы, а в зоне сопряжения боковой поверхности выступа матрицы с периферийной нерабочей поверхностью последней выполнена кольцевая канавка, поперечное сечение которой очерчено радиусом, превышающим величину кольцевого зазора и проведенным иэ центра, смещенного относительно периферийной нерабочей поверхности матрицы в сторону, противоположную пуансону, 1655625

Составитель Н. Пожидаева

Редактор М, Товтин Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M.ØàðoUJè

Заказ 2014 Тираж 501 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101