Результат интеллектуальной деятельности: МАТРИЦА ДЛЯ ВЫСАДКИ МНОГОГРАННЫХ ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении многогранных деталей типа гаек.

Известна матрица для изготовления гаек, выполненная в виде корпуса с запрессованной в него конической вставкой с шестигранным отверстием, в которую в свою очередь запрессовывается вкладыш, выполненный в виде шестигранника с углом для формирования фаски на гайке и торцом для формовки опорной поверхности гайки, матрица также содержит цилиндрическую втулку. (Объемная штамповка крепежных деталей. Конструктивные и технологические расчеты. Руководящий технический материал РТМ 37.002.0208-90. КТИавтометиз. Горький: 1990, с.210-213, черт. 996, 1006.)

Данная матрица имеет следующие недостатки:

- невысокую стойкость вкладыша из-за присутствия концентраторов напряжения в месте сопряжения угла αЕ6, формирующего фаску на гайке, с диаметром dE11, формирующем ее опорный торец, приводящих к разрушению вкладыша под действием переменных динамических нагрузок при штамповке;

- некачественное формирование торца гайки из-за образующейся масляной подушки в месте сопряжения угла αЕ6, формирующего фаску на гайке с диаметром dE11, формирующем ее опорный торец;

- невысокую стойкость матрицы, обусловленную тем, что присутствует острая кромка на торце вкладыша, образованная углом αЕ6 и шестигранником.

Известна матрица для высадки, содержащая корпус и составную формообразующую вставку, состоящую из соосно установленных вдоль оси обработки частей, сопряжение частей вставки выполнено по поверхности, совпадающей с поверхностью формируемой на детали фаски. (SU 893374, Кл.³ B21J 5/08, 1981 г.)

Данная матрица имеет следующие недостатки:

- на вставке 3 отсутствует профиль, ограничивающий опорную поверхность изделия, а это делает невозможным качественное изготовление гаек с плоским опорным торцом стабильной высоты, в связи с тем, что течение металла на торце заготовки, со стороны фаски, на нижней части вставки не ограничено;

- при ограничении торца изделия с помощью выталкивателя (для которого предназначено отверстие 7) возможен большой разброс получаемой геометрии изделия.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является матрица для высадки многогранных деталей типа гаек с фаской на торце, содержащая корпус, в который запрессованы последовательно расположенные коническая вставка с многогранным отверстием и коническая вставка с местом для формирования фаски на торце гайки, в которую запрессован цилиндрический вкладыш с расположенными на его наружной поверхности продольными канавками для удаления масла и загрязнений. (RU 2414984 C1, B21J 13/02, 27.03.2011 Бюл. №9.)

Недостатком данной матрицы является невысокая стойкость, из-за разрушения конической вставки с местом для формирования фаски на торце гайки, с образованием трещины в радиальном сечении. Кроме того, при высадке детали из-за разного напряженно-деформированного состояния, испытываемого конической вставкой с шестигранным отверстием и вставкой с местом для формирования фаски на торце, происходит нарушение плотного контакта между вставками с образованием зазора, в результате чего матрица выходит из строя. Также, опыт показывает, что канавок расположенных на наружной поверхности вкладыша недостаточно для удаления масла и загрязнений из места для формирования фаски на торце гайки и в данном месте возможно незаполнение металла при высадке, что отрицательно сказывается на качестве изделия.

Задачей изобретения является увеличение стойкости матрицы для изготовления гаек и повышение качества изделий за счет более плотного контакта межу вставками в матрице.

Данная задача решается тем, что в предлагаемой матрице для высадки многогранных деталей типа гаек с фаской на торце, содержащей корпус, в который запрессованы последовательно расположенные коническая вставка с многогранным отверстием и коническая вставка с местом для формирования фаски на торце гайки, в которую запрессован цилиндрический вкладыш с расположенными на его наружной поверхности продольными канавками для удаления масла и загрязнений, согласно изобретению, торец конической вставки, со стороны места для формирования фаски на торце гайки, выполнен в виде усеченного конуса с диаметром меньшего основания равным e+5 мм, где e - описанный диаметр многогранного отверстия, а угол между образующей усеченного конуса и торцом конической вставки с многогранным отверстием составляет 1°30′, кроме того, на торце по образующей конуса и по всей боковой поверхности конической вставки расположены канавки, берущие начало от места для формирования фаски на торце гайки.

Благодаря тому, что торец конической вставки, со стороны места для формирования фаски на торце гайки, выполнен в виде усеченного конуса с диаметром меньшего основания равным e+5 мм, где e - описанный диаметр многогранного отверстия, а угол между образующей усеченного конуса и торцом конической вставки с многогранным отверстием составляет 1°30′ достигается более плотный контакт между вставками в матрице и повышение стойкости матрицы.

Также, благодаря тому, что на торце вставки по образующей конуса и по всей боковой поверхности вставки расположены канавки для удаления масла и загрязнений, берущие начало от места для формирования фаски на торце гайки, достигается высокое качество формирования изделия, за счет более полного заполнения металлом данной полости при штамповке.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана предлагаемая матрица для высадки многогранных изделий, общий вид; на фиг.2 - вид A матрицы.

Матрица для высадки многогранных деталей типа гаек состоит из конической вставки 1 и конической вставки 2 с диаметром d меньшего основания равным e+5 мм, где e - описанный диаметр многогранного отверстия во вставке 1, а угол β между образующей усеченного конуса и торцом конической вставки 1 с многогранным отверстием составляет 1°30′. В коническую вставку 2 запрессован с натягом цилиндрический вкладыш 3. Матрица также содержит цилиндрическую втулку 4. Конические вставки 1 и 2 запрессованы последовательно в корпус 5. На торце конической вставки 2 по образующей конуса и по всей боковой поверхности вставки расположены канавки 6 для удаления масла и загрязнений.

При штамповке изделия в полости предлагаемой матрицы конические вставки 1 и 2 с шестигранным отверстием и с местом для формирования фаски на торце конической канавки 2, испытывают разное напряженно -деформируемое состояние. Однако за счет более плотного контакта, обеспечиваемого конструкцией конической вставки 2, исключается образование зазора между ними во время высадки и тем самым обеспечивается повышение стойкости матрицы.

Итак, заявляемое изобретение позволяет увеличить стойкость матрицы для изготовления гаек и повысить качество изделий за счет более плотного контакта между вставками в матрице. Изобретение предлагается использовать на предприятии ОАО «БелЗАН» для изготовления гаек.