Stamps for radial extrusion parts with the inner flange of the tubular blank

Abstract

The article considers the design of the die to extrude hollow parts with an internal flange of the tubular blank. The description of the stamp and its design.

Full Text

В машиностроении получили распространение полые детали с внутренним фланцем типа накидных гаек, подпятников, корпусов, стаканов с отверстием. Основные способы получения подобных втулок методами холодной штамповки - это прямое и обратное выдавливание с просечной перемычки, торцовая раскатка, высадка и радиальное выдавливание трубчатой заготовки. При прямом и обратном выдавливании критическая высота перемычки (до просечки) должна быть равна толщине стенки детали [1], что ограничивает номенклатуру штампуемых изделий и увеличивает технологические припуски под механообработку. Для процесса выдавливания из сплошной заготовки необходимо произвести операцию калибровки, а после выдавливания – просечку перемычку, что повышает стоимость изготовленной продукции. Процесс торцовой раскатки требует специализированного оборудования [2] и менее производителен по сравнению с процессами штамповки. При радиальном выдавливании трубчатой заготовки по сравнению с процессом высадки снижается усилие деформирования за счет меньшей площади контакта с активным инструментом [3, 4]. Несмотря на более высокую стоимость трубной заготовки, по сравнению со сплошной (цена выше на 18-24 %), применение полой заготовки оправдывает себя за счет меньшего количества переходов (отсутствует калибровка и просечка перемычки) и более жесткой схемы напряженного состояния, что благоприятно сказывается на пластических свойствах материала [1, 5, 6]. Однако, несмотря на преимущества применения процесса выдавливания внутреннего фланца из трубчатой заготовки, в литературе слабо освещены конструкции штамповой оснастки. Поэтому цель данной работы – разработка конструкций штампов для выдавливания деталей с внутренним фланцем. Штамп для выдавливания деталей с фланцем представлен на (рисунке 1). Штамп работает следующим образом. В исходном состоянии верхняя плита 1, пуансонодержатель 4, пуансон 5, толкатели 6 и рычаги 7 находятся в поднятом состоянии. Оправка 15, закрепленная на траверсе 16, с помощью пружин 18 поднята в свое крайнее верхнее положение. После закладки мерной трубчатой заготовки 24 в матрицу 9 ползун пресса осуществляет ход, перемещая вниз верхнюю плиту 1 и пуансонодержатель 4 с закрепленными на нем пуансоном 5, толкателями 6 и рычагами 7. Рычаги прижимаются плоскими пружинами 20 к профильным линейкам 22 и замыкают траверсу 16. Пуансон 5 делает рабочий ход и осуществляется радиальное выдавливание внутреннего фланца из трубчатой заготовки 24 в постоянный по высоте зазор между пуансоном 5 и оправкой 15. В то же время толкатели 6 опускают вниз траверсу 16, опирающуюся на рычаги 7, с закрепленной на ней оправкой. Во время обратного хода ползуна с верхней плитой 1, пуансоном 5 и толкателями 6 рычаги 7 разводятся из зацепления с траверсой 16, скользя по профильным линейкам 22. Полученная деталь с внутренним фланцем удаляется с помощью контрпуансона 14 и толкателей 25. Рисунок 1. Схема штампа для выдавливания полых деталей с внутренним фланцем в конечном состоянии и полученные детали а б Рисунок 2. Схема штампа для получения деталей с внутренним фланцем в конечном состоянии (а) и плита (позиция 15) с четвертичным вырезом (б) Штамп для получения деталей с внутренним фланцем представлен на (рисунок 2, а, б). Штамп работает следующим образом. В исходном состоянии верхняя плита 1, пуансонодержатель 4, пуансон 5 и толкатель 6 находятся в верхнем поднятом состоянии. Оправка 13, закрепленная на траверсе 14, с помощью пружины 16 поднята в свое крайнее верхнее положение. После закладки мерной трубчатой заготовки 18 в матрицу 7 ползун пресса осуществляет ход, перемещая вниз верхнюю плиту 1 с закрепленными на ней пуансоном 5 и толкателями 6. Пуансон 5 делает рабочий ход и осуществляется радиальное выдавливание внутреннего фланца из трубчатой заготовки 18 в постоянный по высоте зазор между пуансоном 5 и оправкой 13. В то же время толкатели 6 опускают вниз траверсу 14, опирающуюся на пружины 16, с закрепленной на ней оправкой 13. Усилие пружин 16 должно быть больше усилия раскрытия оправки 13 и пуансона 5, чтобы исключить увеличение высоты зазора между пуансоном и оправкой при выдавливании. После обратного хода ползуна с верхней плитой 1, пуансоном 5 и толкателями 6, полученная деталь с внутренним фланцем удаляется с помощью контрпуансона 12 и толкателей 19. Выводы Показаны преимущества и перспективность использования процесса радиального выдавливания деталей с внутренним фланцем из трубчатой заготовки в процессах точной холодной объемной штамповки. Разработана конструкция штампов для выдавливания с рычажным и пружинным зажимами.