Штампы для радиального выдавливания деталей с внутренним фланцем из трубчатой заготовки

Аннотация

В статье рассматривается конструкция штампа для выдавливания полых деталей с внутренним фланцем из трубчатой заготовки. Приводится описание штампа и его конструкция.

Полный текст

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.