Устройство для получения полых изделий с внутренним фланцем из трубчатых заготовок

 

Использование: для изготовления полых изделий с внутренним фланцем в средней части из трубчатых заготовок путем осадки и раздачи. Сущность изобретения: трубчатая заготовка 19 устанавливается в секционную матрицу 6. На первой стадии пуансоном 9 осуществляют деформирование заготовки 19 путем ее осадки и одновременного радиального выдавливания металла ее стенок в круговую поперечную полость, образованную деформирующими поверхностями твердосплавных колец 5 и 13 и подпружиненного кольца 4. Окончательное формообразование внутреннего фланца осуществляется при нагружении и перемещении многосекционного пуансона 11 и дополнительного многосекционного пуансона 12. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4 (л)

Ф

О

1б

14 12 155 фут..1 2 1 4: (21) 4811648/27 (22) 09.04.90 (46) 07.05.92. Бюл. М 17 (71) Киевский политехнический институт им.

50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) И.Н.Сушко, В,И,Стеблюк, А,С.Пшенишнюк и P.Н.Сушко (53) 621.983.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hL 11663377993333,, к л, В 21 К 21/08, 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ С ВНУТРЕННИМ ФЛАНЦЕМ ИЗ ТРУБЧАТЫХ ЗАГОТОВОК (57) Использование: для изготовления полых изделий с внутренним фланцем в среду «1О. Ж«„1731400 А1 (я)з В 21 К 21/08, 1/04, В 21 J 5/08 ней части из трубчатых заготовок путем осадки и раздачи, Сущность изобретения: трубчатая заготовка 19 устанавливается в секционную матрицу 6. На первой стадии пуансоном 9 осуществляют деформирование заготовки 19 путем ее осадки и одновременного радиального выдавливания металла ее стенок в круговую поперечную полость, образованную деформирующими поверхностями твердосплавных колец 5 и

13 и подпружиненного кольца 4. Окончательное формообразование внутреннего фланца осуществляется при нагружении и перемещении многосекционного пуансона

11 и дополнительного многосекционного пуансона 12. 3 ил.

1731400

35

45

55

Изобретение относится к обработке металлов давлением,. в частности к устройствам для изготовления полых изделий с внутренним фланцем в средней части из трубчатых заготовок путем осадки и раздачи.

Известно устройство для получения полых изделий с внутренним фланцем из трубчатых заготовок, содержащее нижнюю плиту, центральный ступенчатый, шток с цилиндрическими и расширяющимся к нижней плите коническим участками, подпружиненное кольцо, охватывающее центральный шток, твердосплавное деформирующее кольцо, опирающееся на подпружиненное кольцо, секционную матрицу, обойму, выталкиватель, наружный деформирующий пуансон, внутренний пуансон, установленный с возможностью взаимодействия с охватывающим верхнюю часть центрального штока и опирающимся на твердосплавное деформирующее кольцо многосекционным пуансоном, каждая секция которого установлена с возможностью возвратно-поступательного радиального перемещения.

Недостатком известного устройства является невозможность получения изделий с фланцем в средней части,.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей устройства за счет получения изделий с фланцем в средней части.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для получения полых изделий с внутренним фланцем из трубчатых заготовок, содержащее нижнюю плиту, центральный ступенчатый шток с цилиндрическими и расширяющимся к нижней плите коническим участками, подпружиненное кольцо, охватывающее центральный шток. твердосплавное деформирующее кольцо. опирающееся на подпружиненное кольцо, секционную матрицу, обойму, выталкиватель, наружный деформирующий пуансон внутренний пуансон, установленный с возможностью взаимодействия с охватывающим верхнюю часть центрального штока и опирающимся на твердосплавное деформирующее кольцо многосекционным пуансоном, каждая секция которого установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения, снабжено охватывающими подпружиненное кольцо дополнительным многосекционным пуансоном и дополнительным твердосплавным деформирующим кольцом, при этом дополнительный многосекционный пуансон одним своим торцом установлен на нижней плите, а другим торцом, выполненным с радиальными выемками, обращен к основному твердосплавному деформирующему кольцу, доп ол нител ьное твердоспла вное деформирующее кольцо расположено на торце дополнительного многосекционного пуансона с радиальными выемками, на поверхности дополнительного твердосплавного деформирующего кольца, обращенной к торцу дополнительного многосекционного пуансона, выполнены выступы, соответствующие радиальным выемкам последнего и взаимодействующие с ними, на центральном штоке в зоне контакта с основным многосекционным пуансоном выполнены осевые пазы, а на основном многосекционном пуансоне выполнены соответствующие им и взаимодействующие с ними выступы, на наружной поверхности подпружиненного кольца выполнен сужающийся к нижней плите штампа конический участок с углом наклона поверхности, равным углу наклона поверхности конического участка центрального штока, а на внутренней поверхности дополнительного многосекционного пуансона, охватывающей подпружиненное кольцо, также выполнен конический участок, соответствующий коническому участку подпружиненного кольца, причем длины выступов основного многосекционного пуансона и длины выступов дополнительного твердосплавного деформирующего кольца превышают величину хода многосекционных пуансонов.

Преимуществом устройства является возможность получения полых изделий с внутренним кольцевым фланцем, расположенным на любом расстоянии от торцовой поверхности заготовки.

Выполнение на наружной поверхности подпружиненного кольца конического участка с углом наклона поверхности, равным углу наклона поверхности конического участка центрального штока, позволяет vc.пользовать это кольцо в качестве промежуточного элемента, передающего усилие деформирования дополнительному

Mногосекционному пуансону и дополнительному твердосплавному деформирующему кольцу с достижением равных ходов (рабочих) основного и дополнительного многосекционных пуансонов, Выполнение на внутренней поверхности основного многосекционного пуансона выступов, плоскость нижней поверхности которых совпадает с плоскостью нижней торцовой поверхности этого пуансона, а на центральном штоке соответствующих им и взаимодействующих с ними осевых пазов обеспечивает передачу усилия деформирования дополнительному многосекционному пуансону и

1731400

25

45

55 дополнительному твердосплавному деформирующему кольцу без существенного уменьшения длины образующей конической поверхности центрального штока и, как следствие, площади поверхности сопря>кения конических участков центрального штока и основного многосекционного пуансона, а также без разрушения основного твердосплавного деформирующего кольца.

Выполнение на верхнем торце дополнительного многосекцион ного. пуансона радиальных выемок, а на обращенной к этому торцу поверхности дополнительного твердосплавного деформирующего кольца выступов, соответствующих упомянутым выемкам и взаимодействующих с последними, позволяет осуществлять деформирование фланца без уменьшения площади контакта наружной поверхности дополнительного многосекционного пуансона с заготовкой и одновременно снизить вероятность разрушения дополнительного твердосплавного деформирующего кольца, за счет уменьшения площади свободной поверхности последнего (не сопряженной с верхней торцовой поверхностью дополни-. тельного многосекционного пуансона), в процессе деформирования, Превышение длинами упомянутых выступов величины рабочего хода многосекционных пуансонов обеспечивает постоянное размещение этих выступов в соответствующих им выемках и пазах, что исключает эаклинивание деформирующих инструментов устройства.

На фиг.1 приведена конструктивная схема предлагаемого устройства (разрез АА на фиг.3); на фиг,2 — разрез Б — Б на фиг.1; на фиг;3; — разрез  — В на фиг,1.

Устройство содержит нижнюю плиту 1, центральный ступенчатый шток 2 с цилиндрическими и расширяющимся к нижней плите 1 коническим участками, подпружи ненное упругим элементом 3 кольцо 4, охватывающее центральный шток 2, твердосплавное деформирующее кольцо 5,. опирающееся на подпружиненное кольцо 4, секционную матрицу 6, обойму 7, выталкиватель 8, наружный деформирующий пуансон 9, внутренний пуансон 10, установленный с возможностью взаимодействия с охватывающим верхнюю часть центрального штока 2 и опирающимся на твердосплавное деформирующее кольцо 5 многосекционным пунсоном 11, каждая секция которого установлена с возможностью возвратно-поступательного радиального перемещения, дополнительный многосек-, ционный пуансон 12 и дополнительное твердосплавное деформирующее кольцо

13, охватывающие подпружиненное кольцо

4, Секции многосекционных пуансонов 11 и

12 соединены пружинными кольцами 14, Дополнительный многосекционный пуансон 12 нижним торцом. установлен на нижней плите 1, а. верхним торцом, выполненным с радиальными выемками 15, обращен к основному твердосплавному деформирующему кольцу 5, -Дополнительное твердосплавное деформирующее кольцо 13 расположено на торце дополнительного многосекционного пуансона 12 с радиальными выемками 15, а на его поверхности, обращенной к торцу дополнительного многосекционного пуансона 12, выполнены выступы 16, соответствующие радиальным выемкам 15 последнего и взаимодействующие с ними, На центральном штоке 2 в зоне контакта с основным многосекционным пуансоном 11 выполнены осевые пазы 17, а на основном многосекционном пуансоне 11 выполнены соответствующие им и взаимодействующие с ними выступы.18, На наружной поверхности подпружиненного кольца

4 выполнен сужающийся к нижней плите 1 штампа конический участок с углом наклона поверхности а, равным углу наклона поверхности конического участка центрального штока 2, а на внутренней поверхности дополнительного многосекционного пуансона 12, охватывающей. подпружиненное кольцо 4, также выполнен конический участок, соответствующий коническому участку подпружиненного кольца 4, Длины выступов 18 основного многосекционного пуансона 11 и длины выступов 16 дополнительного твердосплавного деформирующего кольца 13, соответственно. равные l> и!к, превышают величину хода многосекционных пуансонов 11 и 12.

Устройство работает следующим образом.

Трубчатую заготовку 19 устанавливают в секционную матрицу 6, сжатую обоймой 7, до соприкосновения, с рабочей вставкой 20 нижней плиты 1 штампа. На первой стадии, воздействуя наружным деформирующим пуансоном 9 на торец заготовки 19, осуществляют ее предварительное деформирование путем радиального выдавливания стенок заготовки в круговую поперечную полость, образованную деформирующими поверхностями основного 5 и дополнительного 13 твердосплавных деформирующих колец и боковой поверхностью подпружиненного кольца 4, с формообразованием внутреннего фланца. После перемещения требуемого объема металла в указанную полость радиальное выдавливание прекращают путем снятия нагрузки со стороны

1731400

10

35

50

55 пуансона 9. Затем начинают окончательное деформирование, при котором формируют фланец путем открытой осадки с одновременной раздачей стенок трубчатой заготовки основным 11 и дополнительным 12 многосекционными пуансонами путем перемещения внутреннего пуансона 10 (в направлении движения пуансона 9 на первой стадии), взаимодействующего с основным многосекционным пуансоном 11 и передающего через него усилие деформирования основному твердосплавному деформирующему кольцу 5, а также посредством основного многосекционного пуансона 11, основного твердосплавного деформирующего кольца 5 и подпружиненного кольца 4— усилие деформирования дополнительному многосекционному пуансону 12. При этом обойму 7 перемещают вверх, освобождая тем самым матрицу 6, секции которой свободно расходятся под воздействием растягиваемой многосекционными пуансонами

11 и 12 заготовки. Готовое изделие удаляется из штампа выталкивателем 8, связанным с толкателем пресса, В качестве примера конкретного выполнения может служить штамп для получения кольцевой детали с внутренним диаметром

210 мм, высотой 145 мм, толщиной стенки

10 мм, имеющей в средней части внутренний фланец шириной 15 мм и толщиной 5 мм, из заготовки с внутренним диаметром

200 мм, толщиной стенки 10,24 мм и высотой 151,8 мм. Штамп содержит центральный шток с углом наклона конической поверхности, равным 60 (— 1 ) (для облегчения конструкции штампа выполненный полым), и выполненными на рабочей поверхности осевыми пазами шириной 10 h7 мм, верхний многосекционный пуансон высотой 70 мм с выполненными на внутренней поверхности выступами длиной 10 мм и шириной 10 Ь6 мм, нижний дополнительный многосекционный пуансон высотой 70 мм с выполненными на его верхней торцевой поверхности выемками шириной 10 h7 мм, глубиной 5 мм и длиной 10 мм, а также твердосплавные деформирующие кольца толщиной 2,5 (+0,2) мм. На дополнительном твердосплавном деформирующем кольце выполнены выступы длиной 10 мм, шириной 10 h6 мм и высотой 5 мм. Подпружиненное кольцо имеет конический участок с углом наклона поверхности, равным 60 (— 1 ). Величина рабочего хода многосекционных пуансонов составляет величину, равную 5 мм, Глубина осевых пазов на поверхности центрального штока и длина выступов на внутренней поверхности основного многосекционного пуансона равны 10 и 9,5 мм соответственно.

Формула изобретения

Устройство для получения полых изделий с внутренним фланцем из трубчатых заготовок, содержащее нижнюю плиту, центральный ступенчатый шток с цилиндрическими и расширяющимся к нижней плите коническим участками, подпружиненное кольцо, охватывающее центральный шток, твердосплавное деформирующее кольцо, опирающееся на подпружиненное кольцо, секционную матрицу, обойму, выталкиватель, наружный деформирующий пуансон, внутренний пуансон, установленный с возможностью взаимодействия с охватывающим верхнюю часть центрального штока и опирающимся на твердосплавное деформирующее кольцо многосекционным пуансоном, каждая секция которого установлена с возможностью возвратно-поступательного радиального перемещения, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет получения изделий с фланцем в средней части, устройство снабжено охватывающими подпружиненное кольцо дополнительным многосекционным пуансоном и дополнительным твердосплавным деформирующим кольцом, при этом дополнительный многосекционный пуансон одним своим торцом установлен на нижней плите, а другим торцом, выполненным с радиальными выемками., обращен к основному твердосплавному деформирующему кольцу, дополнительное твердосплавное деформирующее кольцо расположено на торце дополнительного многосекционного пуансона с радиальными выемками, на поверхности дополнительного твердосплавного деформирующего кольца, обращенной к торцу дополнительно о многосекционного пуансона, выполнены выступы, соответствующие радиальным выемкам последнего и взаимодействующие с ними, на центральном штоке в зоне контакта с основным многосекционным пуансоном выполнены осевые пазы, а на основном многосекционном пуансоне выполнены соответствующие им и взаимодействующие с ними выступы, на наружной поверхности подпружиненного кольца выполнен сужающийся к нижней плите штампа конический участок с углом наклона поверхности, равным углу наклона поверхности конического участка центрального штока, а на внутренней поверхности дополнительного многосекционного пуансона, охватывающей подпружиненное кольцо, также выполнен конический участок, соответствующий коническому участку подпружиненного кольца, причем длины выступов основного много1731400

Фиг Z

Составитель И,Сушко

Редактор С.Патрушева Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор О. Кравцова

Заказ 1536 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 секционного пуансона и длины выступов дополнительного твердосплавного деформирующего кольца превышают величину хода многосекционных пуансонов.