Штамп для формовки трубчатых заготовок

 

Использование: обработка металлов давлением, в частности штамповка деталей из трубчатых заготовок. Сущность изобретения: штамп для формовки трубчатых заготовок содержит установленную в жестком корпусе матрицу, пуансон, рабочее тело. Рабочее тело выполнено из сыпучего материала с малым коэффициентом трения. Штамп снабжен устройством для псевдоожижения сыпучего материала. Рабочее тело и матрица выполнены из неэлектропроводного материала. Положительный эффект: обеспечение равномерного распределения давления по поверхности штампуемой заготовки, возможность нагрева заготовки непосредственно в штампе, расширение ассортимента порошков, которые можно использовать в качестве рабочего тела. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для изготовления деталей не только из трубчатых заготовок, но и из листовых заготовок.

Известен штамп для формовки трубчатых заготовок, содержащий установленную в корпусе матрицу, пуансон, состоящий из жесткой и застичной частей, в котором в качестве рабочего тела для раздачи трубчатой заготовки использована эластичная часть пуансона (авт. св. СССР N 1166861, B 21 D 22/10, 23.11.83). Возможности указанного штампа ограничены температурными условиями деформирования рабочего тела, выполненного из эластичного материала.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому штампу для формовки трубчатых заготовок является штамп, в котором рабочее тело для передачи усилия при раздаче трубы по жесткой матрице, содержит стальные шарики и размещенные между ними эластичные, например полиуретановые, гранулы (авт. св. СССР N 1196080, B 21 D, 41/02, 16.01.84). Однако металлические шарики имеют достаточно высокий коэффициент трения, что не позволяет обеспечить равномерное распределение давления по поверхности штампуемой заготовки. Наличие электропроводных стальных шариков в штампе не позволяет осуществить нагрев заготовки непосредственно в штампе. Недостатком является и использование эластичных, например полиуретановых, гранул, которые при нагревании деформируются.

Цель изобретения создание технологическх возможностей при штамповке деталей из труднодеформируемых высокопрочных и упругих материалов при минимальных затратах.

Цель достигается тем, что в штампе для формирования трубчатых заготовок разъемная матрица и пуансон, установленные в жестком корпусе, а также рабочее тело, выбранное из сыпучего материала с малым коэффициентом трения, выполнены из неэлектропроводного материала, что позволяет использовать непосредственный разогрев заготовок в штампе и формовать их из труднодеформируемых материалов.

Штамп для формовки трубчатых заготовок снабжен устройством для псевдоожижения сыпучего материала. Это может быть вибрационное устройство, устройство для создания ультразвуковых колебаний, магнитных или электромагнитных волн и т.п. Использование устройства для псевдоожижения сыпучего материала позволяет значительно расширить ассортимент порошков, которые можно использовать в качестве рабочего тела. Кроме того, псевдоожиженный сыпучий материал обладает всеми свойствами жидкости, что особенно важно для обеспечения равномерного давления по всем зонам деформируемой заготовки.

В предлагаемом штампе рабочее тело и матрица выполнены из неэлектропроводного материала, что позволяет использовать непосредственный разогрев заготовки в штампе.

На фиг. 1 изображен штамп для формовки трубчатых заготовок; на фиг. 2 - схемаа первого этапа формообразования детали в предлагаемом штампе; на фиг. 3 схема окончательного этапа формообразования детали в штампе.

Штамп содержит разъемную матрицу 1, установленную в жестком корпусе, состоящем из плиты-основания 2 и наружной обоймы 3, пуансон 4 и рабочее тело 5. В разъемную матрицу 1 установлена трубчатая заготовка 6. На плите - основании жесткого корпуса установлен датчик возбуждения ультразвуковых колебаний 7. К установке подключен трансформатор 8 для электроконтактного разогрева трубчатой заготовки.

Устройство работает следующим образом.

В подготовленную матрицу 1 вставляют трубчатую заготовку 6, внутрь которой засыпают рабочее тело 5, например порошок окиси алюминия или талька, после чего устанавливают пуансон 4. Посредством перемещения ползуна пресса с усилием P (не показан) перемещается пуансон 4. От пуансона 4 это усилие передается через рабочее тело 5 на стенки трубчатой заготовки 6, в результате чего начинается формообразование детали. В этот момент включается датчик ультразвуковых колебаний для псевдоожижения рабочего тела. Последующее перемещение пуансона приводит к замыканию цепи трансформатора 8 и осуществляется электроконтактный нагрев заготовки и формообразование детали. При ходе ползуна 6 вверх происходит размыкание цепи трансформатора электроконтактного нагрева. Затем производится разборка матрицы 1, выемка готовой детали 6 и рабочего тела 5.

В предлагаемом штампе можно осуществлять штамповку деталей из трубчатых заготовок труднодеформируемых и упругих материалов, таких как сплав ВТ20, ВТ23, 1420 и других, сталей типа ВНС-2 и других с минимальными затратами.

Ограниченный объем воздушного пространства вокруг заготовки создает благоприятные условия для исключения газонасыщения поверхностного слоя заготовок, особенно из активных металлов.

Формула изобретения

1. Штамп для формовки трубчатых заготовок, содержащий установленную в жестком корпусе разъемную матрицу, пуансон, рабочее тело из сыпучего материала, отличающийся тем, что сыпучий материал выбран с малым коэффициентом трения, при этом матрица и рабочее тело выполнены из неэлектропроводного материала.

2. Штамп по п.1, отличающийся тем, что он снабжен устройством для псевдоожижения сыпучего материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3