×
20.05.2013
216.012.3fd9

ШТАМП ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ БЕЗ ШТАМПОВОЧНЫХ УКЛОНОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к технологической оснастке для получения осесимметричных изделий без штамповочных уклонов. Штамп содержит верхнюю и нижнюю части с пуансоном и матрицей. Верхняя часть снабжена обжимной обоймой, внутри которой соосно размещен пуансон. На нижнем кольцевом участке внутренней боковой поверхности обоймы сформирован скос. Скос имеет возможность скольжения по равновеликому скосу на верхнем кольцевом участке внешней боковой поверхности матрицы. Стенка матрицы выполнена в виде полого усеченного конуса с параллельными образующими поверхностей. Меньшее основание внутренней поверхности усеченного конуса примыкает ко дну матрицы и выполнено равным диаметру получаемого изделия. Диаметр большего основания D этой поверхности определен из соотношения D=D/(1-ε), где D - диаметр получаемого изделия, мм, ε - допустимая по пределу упругости степень упругого сжатия стенки матрицы. В результате обеспечивается расширение технологических возможностей штампа, что позволяет значительно снизить трудоемкость получения осесимметричных изделий без штамповочных уклонов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для получения осесимметричных изделий без штамповочных уклонов.

Известен штамп для получения осесимметричных изделий, содержащий верхнюю часть с установленным на ней пуансоном и нижнюю часть, на которой смонтирована матрица (Ковка и штамповка: справочник / А.П.Атрошенко, Н.С.Зиновьев, М.А.Крючков [и др.]; под ред. Е.И.Семенова. - М.: Машиностроение, 1986. - С.190, 191, рис.17).

Недостатком известного штампа является невозможность получения в нем осесимметричных изделий без штамповочных уклонов, для снятия которых необходима дополнительная операция, например калибровка, что повышает трудоемкость получения изделий.

Известен штамп для получения осесимметричных изделий без штамповочных уклонов, содержащий верхнюю и нижнюю части с установленными на них пуансоном и матрицей. В результате воздействия деформирующего инструмента кольцевые элементы изделия обжимаются или раздаются, при этом снимаются штамповочные уклоны, что повышает качество изделий (авторское свидетельство СССР 719775, МК3 B21J 13/02). Это техническое решение является наиболее близким по совокупности существенных признаков и выбрано в качестве прототипа.

Основным недостатком известного штампа является повышенная трудоемкость получения осесимметричных изделий без штамповочных уклонов, обусловленная ограниченными технологическими возможностями штампа, так как этот штамп предназначен только для снятия штамповочных уклонов и не может быть использован как формообразующий.

Предлагаемым изобретением решается задача посредством расширения технологических возможностей штампа для получения осесимметричных изделий без штамповочных уклонов снизить трудоемкость получения изделий.

Для решения поставленной задачи в штампе для получения осесимметричных изделий без штамповочных уклонов, содержащем верхнюю и нижнюю части с установленными на них пуансоном и матрицей, согласно изобретению верхняя часть штампа снабжена обжимной обоймой, внутри которой соосно размещен пуансон, причем на нижнем кольцевом участке внутренней боковой поверхности обоймы сформирован скос, имеющий возможность скольжения по равновеликому скосу, выполненному на верхнем кольцевом участке внешней боковой поверхности матрицы, стенка которой выполнена в виде полого усеченного конуса с параллельными образующими поверхностей. При этом меньшее основание внутренней поверхности конуса примыкает ко дну матрицы и выполнено равным диаметру получаемого изделия, а диаметр большего основания этой поверхности определяется по соотношению

где Dм - диаметр большего основания внутренней конической поверхности матрицы, мм;

Dи - диаметр получаемого изделия, мм;

εд - допустимая по пределу упругости степень упругого сжатия стенки матрицы.

Ширина скоса внутренней боковой поверхности обоймы равна полуразности диаметров большего и меньшего оснований внутренней поверхности конуса, а высота скоса равна разности глубины полости матрицы и высоты заготовки, причем верхняя кромка скоса расположена на уровне торцевой поверхности пуансона.

Элементы штампа, выполненные из условия допустимой по пределу упругости степени упругого сжатия матрицы, обеспечивают получение изделий без штамповочных уклонов за один переход и свободное выталкивание их из полости матрицы после штамповки, а скольжение обжимной обоймы, внутри которой соосно размещен пуансон, по внешней боковой поверхности матрицы, позволяет получать точную соосность заготовки, пуансона и матрицы. В результате обеспечивается высокое качество изделий и существенно снижается трудоемкость их получения. Кроме того, отпадает необходимость в бандажировании матрицы при холодной объемной штамповке, а также при горячей штамповке изделий из труднодеформируемых металлов.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показано исходное положение штампа для получения осесимметричных изделий без штамповочных уклонов, на фиг.2 представлен момент завершения получения изделия, на фиг.3 показано положение штампа перед выталкиванием изделия из полости матрицы.

Штамп для получения осесимметричных изделий без штамповочных уклонов содержит верхнюю 1 и нижнюю 2 части с установленными на них пуансоном 3 и матрицей 4. Верхняя 1 часть штампа снабжена обжимной обоймой 5, внутри которой соосно размещен пуансон 3, а на нижнем кольцевом участке внутренней боковой поверхности 6 обоймы 5 сформирован скос 7, имеющий возможность скольжения по равновеликому скосу 8, выполненному на верхнем кольцевом участке внешней боковой поверхности 9 матрицы 4. Стенка матрицы 4 выполнена в виде полого усеченного конуса 10 с параллельными образующими поверхностей, при этом меньшее основание 11 внутренней поверхности 12 конуса 10 примыкает ко дну 13 матрицы 4 (фиг.1) и выполнено равным диаметру 14 получаемого изделия 15 (фиг.2), а диаметр большего основания 16 внутренней поверхности 12 конуса 10 определяется по соотношению (1).

Ширина скоса 7 внутренней боковой поверхности 6 обоймы 5 равна полуразности диаметров большего 16 и меньшего 11 оснований внутренней поверхности 12 конуса 10, а высота скоса 7 равна разности глубины полости 17 матрицы 4 и высоты заготовки 18. Верхняя кромка 19 скоса 7 расположена на уровне торцевой поверхности 20 пуансона 3 (фиг.1), охватываемого внутренней поверхностью полого цилиндра 21 (фиг.2).

Штамп для получения осесимметричных изделий без штамповочных уклонов работает следующим образом.

При исходном положении штампа (фиг.1) в полости 17 на дне 13 матрицы 4 размещают заготовку 18. При перемещении верхней 1 части штампа вниз скос 7 обжимной обоймы 5 скользит по равномерному скосу 8 конуса 10 матрицы 4, осуществляя радиальное обжатие стенки матрицы 4. В момент контакта торцевой поверхности 20 пуансона 3 с заготовкой верхняя кромка 19 скоса 7 выходит на внешнюю боковую поверхность 9 матрицы 4, завершая обжатие стенки матрицы 4. При этом полый усеченный конус 10 приобретает форму полого цилиндра 21, сохраняемую до конца формирования пуансоном 3 изделия 15 (фиг.2).

После формирования изделий 15 верхняя 1 часть штампа смещается вверх, обжимная обойма 5 выходит из контакта с внешней боковой поверхностью 9 матрицы 4, стенка которой вновь приобретает форму полого усеченного конуса 10 (фиг.3).

Полученное без штамповочных уклонов изделие 15 свободно удаляется из полости 17 матрицы 4.

Пример расчета элементов штампа для получения осесимметричных изделий без штамповочных уклонов.

В матрице с глубиной полости Hм=52 мм отштампованы шестерни диаметром Dи=106 мм. Заготовки диаметром Dз=104 мм высотой Нз=42 мм из стали 45 нагревали до ковочной температуры. Материал матрицы - штамповая сталь 5ХНВ. При твердости HRC 55 предел текучести σ0,2=1950 МПа (Геллер Ю.А. Инструментальные стали / Ю.А.Геллер. - М.: Металлургия, 1983. С.47).

1. Определяют допустимую по пределу упругости степень упругого сжатия матрицы с использованием закона Гука:

где εд - допустимая по пределу упругости степень упругого сжатия матрицы;

σу - предел упругости материала матрицы, МПа, принимаемый при практических расчетах равным пределу текучести σ0,2 (Политехнический словарь / под. ред. И.И.Артоболевского. - М.: Советская энциклопедия, 1977. С.386);

Е=2·105 - модуль упругости стали, МПа.

εд=1950/2·105=0,00975≈0,01.

2. Определяют диаметр большего основания внутренней конической поверхности матрицы, используя допустимую степень упругого сжатия матрицы:

где ΔR=0,5·(Dм-Dи) - величина радиального упругого сжатия матрицы, мм;

Rм - радиус большего основания внутренней конической поверхности матрицы;

Dм - диаметр большего основания внутренней конической поверхности матрицы;

Dи - диаметр изделия, то есть шестерни, которому по условию формулы изобретения равен диаметр меньшего основания внутренней конической поверхности матрицы, мм.

Тогда

Отсюда получают соотношение (1):

Dм=Dи/(1-εд)=106/(1-0,01)=107 мм.

3. Находят угол уклона конической поверхности матрицы из соотношения

где α - угол уклона конической поверхности матрицы;

α=0,6°.

4. Определяют размеры скоса обжимной обоймы. По условию формулы изобретения высота скоса

где hk - высота скоса, мм;

hk=52-42=10 мм.

Ширина скоса вк=0,5·(Dм-Dи)=0,5 (107-106)=0,5 мм;

5. Определяют угол скоса из соотношения

где β - угол скоса.

tqβ=0,5/10=0,05; β=3.5°.

Таким образом, элементы штампа, выполненные при условии допустимой по пределу упругости степени упругого сжатия матрицы, соответствуют рекомендуемым значениям (Ковка и штамповка: справочник / А.П.Атрошенко, Н.С.Зиновьев, М.А.Крючков [и др.]; под ред. Е.И.Семенова. - М.: Машиностроение, 1986. - С.190, Ковка и штамповка: справочник / М.Г.Амиров, Е.Г.Белков, К.Н.Богоявленский [и др.]; под ред. Г.А.Навроцкого. - М.: Машиностроение, 1987. - С.169). Они обеспечивают получение изделий без штамповочных уклонов за один переход и свободное выталкивание их из полости матрицы после штамповки, а скольжение обжимной обоймы, внутри которой соосно размещен пуансон, по внешней боковой матрицы позволяет получить точную соосность заготовки, пуансона и матрицы. В результате обеспечивается высокое качество изделий и существенно снижается трудоемкость их получения. Кроме того, отпадает необходимость в бандажировании матрицы при холодной объемной штамповке, а также при горячей штамповке трудодеформируемых металлов.


ШТАМП ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ БЕЗ ШТАМПОВОЧНЫХ УКЛОНОВ
ШТАМП ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ БЕЗ ШТАМПОВОЧНЫХ УКЛОНОВ
ШТАМП ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ БЕЗ ШТАМПОВОЧНЫХ УКЛОНОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-7 из 7.
10.01.2013
№216.012.17cf

Способ получения поковок без штамповочных уклонов для деталей с кольцевыми элементами

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении объемной штамповкой поковок типа шестерен, фланцев, толстостенных колец и втулок. Производят объемную штамповку посредством верхней части штампа полуфабриката, имеющего по крайней мере один кольцевой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471587
Дата охранного документа: 10.01.2013
27.02.2014
№216.012.a5e8

Способ разделения прутка на длинномерные заготовки

Изобретение относится к области обработки металлов давлением. Пруток подают до совмещения плоскости разделения с плоскостью внедрения клинового инструмента, выполненного в виде ролика с V-образной рабочей кромкой. Сообщают клиновому инструменту вращательное движение. Прикладывают к клиновому...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508187
Дата охранного документа: 27.02.2014
10.05.2015
№216.013.4880

Штамп с горизонтальным разъемом матриц для штамповки поковок типа крестовин

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при штамповке поковок типа крестовин. На верхней плите штампа установлен пуансон. На нижней плите, в которой размещена траверса, смонтирована нижняя матрица. Верхняя и нижняя матрицы имеют поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550067
Дата охранного документа: 10.05.2015
27.04.2016
№216.015.3965

Способ формирования сортового профиля в закрытых калибрах

Способ относится к обработке металлов давлением в прокатном и волочильном производстве. Способ включает многоступенчатую деформацию заготовки в ряде калибров, образованных ручьями смежных валков роликовой волоки при сопряжении их контактных поверхностей, путем формирования профиля на отдельных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582839
Дата охранного документа: 27.04.2016
12.01.2017
№217.015.5c74

Способ получения составной детали типа поковки тарельчатого клапана двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при получении пластическим деформированием составных деталей типа поковки тарельчатого клапана двигателя внутреннего сгорания. Производят одновременное образование отверстия в головной металлической заготовке и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002589963
Дата охранного документа: 10.07.2016
13.01.2017
№217.015.7bbb

Способ получения составных стержневых деталей

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении составных стержневых деталей типа клапанов. Стержневую заготовку после градиентного нагрева участка высадки устанавливают в приемник и стержневую полость матрицы с упором в торец выталкивателя....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002600599
Дата охранного документа: 27.10.2016
26.08.2017
№217.015.d973

Способ сборки металлических заготовок пластическим деформированием

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при получении составных металлических деталей типа тарельчатых клапанов двигателей внутреннего сгорания. Стержневую металлическую заготовку устанавливают в полость матрицы. Головную металлическую заготовку нагревают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623515
Дата охранного документа: 27.06.2017
Показаны записи 1-10 из 54.
27.02.2013
№216.012.2bca

Крестовая муфта

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к крестовым муфтам. Крестовая муфта содержит две полумуфты с выступами и промежуточный плавающий вкладыш в форме параллелепипеда. На внутренних поверхностях выступов полумуфт выполнены желоба, направленные вдоль продольной оси муфты. На...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476737
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.03.2013
№216.012.2e5a

Крестовая муфта

Изобретение относится к области машиностроения и, в частности, к соединительным устройствам приводов, предназначенных для передачи вращающего момента между валами. Крестовая муфта содержит две полумуфты с пазами и промежуточный плавающий элемент для передачи вращения с взаимно перпендикулярными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477397
Дата охранного документа: 10.03.2013
20.03.2013
№216.012.2f2a

Способ производства молочного напитка

Способ предусматривает нагрев исходного молока до температуры 45-55°С, обжаривание гречневой муки при температуре 170-180°С в течение 10-15 минут, разведение обжаренной гречневой муки в 12-16 мас.% исходного молока в количестве 4-5 мас.% от общей массы исходного молока, перемешивание полученной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477609
Дата охранного документа: 20.03.2013
20.04.2013
№216.012.3782

Двухрядный шариковый подшипник качения

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к подшипникам качения. Двухрядный шариковый подшипник качения содержит наружное кольцо (1), внутреннее разрезное кольцо (2), два ряда тел качения в виде шариков (3) и сепаратор для разделения шариков (3). Наружное кольцо (1) выполнено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479763
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.05.2013
№216.012.3f4c

Способ получения плодово-ягодного десерта на основе свободно выделившегося сока из плодов облепихи

Изобретение относится к пищевой промышленности. Используют свободно выделившийся сок из плодов облепихи в количестве 40-60% от общей массы сырья и производят его термообработку при температуре 90°С в течение 20 мин. Затем добавляют воду в количестве 24-44% от общей массы сырья и смешивают с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481774
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.05.2013
№216.012.4105

Способ нанесения керамического покрытия на детали из чугунов и сталей

Способ нанесения керамического покрытия на детали из чугунов и сталей предназначен для поверхностного упрочнения деталей машин и инструмента в машиностроительной, металлургической, химической, строительной и других отраслях промышленности. Наносят керамическую композицию для формирования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482215
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.05.2013
№216.012.427f

Широкополосный трехфазный преобразователь частоты с явно выраженным звеном постоянного тока для питания трехфазного асинхронного электродвигателя

Изобретение относится к устройствам широкополосного преобразования частоты, ведомых сетью, и может быть использовано в электроприводе для управления скоростью асинхронных электродвигателей. Технический результат заключается в увеличении значения электромагнитного момента, развиваемого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482593
Дата охранного документа: 20.05.2013
27.05.2013
№216.012.44f5

Сферический подшипник качения

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к подшипникам качения. Сферический подшипник качения содержит наружное кольцо (1) и внутреннее кольцо (2) с дорожками качения, профилированные ролики (3), сепаратор для разделения роликов (3). Дорожка качения наружного кольца (1)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483230
Дата охранного документа: 27.05.2013
10.06.2013
№216.012.472a

Способ получения сорбента для очистки воды

Изобретение относится к области получения сорбционных и фильтрующих материалов для очистки воды, преимущественно, от марганца и железа. Для получения сорбента в качестве носителя используют базальтовые волокна, которые предварительно измельчают в водной среде при перемешивании до размеров от 1...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483798
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.4756

Механизм подачи и зажима прутка

Механизм содержит шпиндель, установленный в подшипниковых узлах, патрон, подающую пружинящую и зажимную пружинящую цанги, размещенные в патроне. Для повышения предельно допустимой частоты вращения шпинделя за счет уменьшения радиальных размеров подшипников в подшипниковых узлах шпинделя патрон...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483842
Дата охранного документа: 10.06.2013
+ добавить свой РИД