Спосіб виготовлення порожнистих деталей

Корисна модель належить до галузі техніки, а саме до обробки металів тиском і може бути використана в машинобудуванні для виготовлення порожнистих деталей. Відомий спосіб виготовлення порожнистих деталей, що здійснюється шляхом зворотного витиснення металу цільної циліндричної заготовки та наступного наскрізного прошивання [1]. Найбільш близьким аналогом способу, що заявляється, обраним як прототип, є спосіб видавлювання порожнистих деталей шляхом радіально-прямого видавлювання на оправці і наступного відрізання її від пресзалишку [2]. Відомому способу властиві наступні недоліки, при виготовленні деталі коефіцієнт використання металу складає 60...70% за рахунок відрізання пресзалишку та низька продуктивність. Загальними істотними ознаками відомого способу та того що заявляється, є виготовлення деталей із порожнистих заготовок шляхом радіально-прямого видавлювання на оправці. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення коефіцієнту використання металу, продуктивності процесу та розширення номенклатури порожнистих деталей, що виготовляються. Поставлена задача вирішується тим, що виготовлення декількох порожнистих деталей відбувається з однієї порожнистої багатоштучної заготовки напівнепреривним радіально-прямим видавлюванням в зазор утворений між оправкою та матрицею. Відрізання готової одиничної деталі від багатоштучної заготовки, здійснюється в зоні зміни напрямку течії металу з радіального на прямий, шляхом переміщення оправки відносно до матриці в напрямку руху пуансона при видавлюванні. Відокремлення деталі від багатоштучної заготовки в зоні зміни напрямку течії металу з радіального на прямий, оправкою, що має діаметр, рівний діаметру матриці, дозволяє одержувати якісний зріз при досить простій конфігурації інструмента, що ріже, і процес протікає напівнепереривно. Пропонований спосіб дозволяє за рахунок варіювання зазору між матрицею та оправкою також одержувати деталі типу втулок з змінною товщиною стінки, що значно розширює технологічні можливості процесу і номенклатуру деталей, що штампуються. При видавлюванні порожнистих деталей в такий спосіб коефіцієнт використання металу підвищується за рахунок зменшення частки пресзалишку в об'ємі металу одиничної деталі та збільшується продуктивність процесу за рахунок зменшення часу виготовлення одиничної деталі через усунення операції закладення нової одиничної заготовки в матрицю для видавлювання наступної деталі. Суть пропонованого способу пояснюється кресленнями на яких показано: Фіг.1 - закладка багатоштучної заготовки в матрицю та початок радіально-прямого видавлювання металу заготовки в зазор між матрицею та оправкою; Фіг.2 - відрізання деталі, що була видавлена, від заготовки зсувом оправки відносно до заготовки. На Фіг.3, 4 і 5 показана послідовність операцій при виготовленні порожнистої деталі з змінною товщиною стінки. Спосіб здійснюється наступним чином. Заготовка 4 закладається у матрицю 2. Регулюючи вертикальне положення оправки 3, виставляють зазор Z між оправкою та матрицею потрібної величини для видавлювання порожнистої деталі із потрібною товщиною стінки. Впливаючи пуансоном 1 на заготовку, робиться видавлювання металу заготовки в порожнину, утворену між оправкою 3 та матрицею 2, причому діаметри оправки та матриці рівні за величиною. У початковій стадії процесу метал тече радіально в горизонтальній площині, а після досягнення кутової зони зміни напрямку течії і зіткнення з оправкою змінює напрямок течії на 90° і далі тече паралельно осі симетрії уздовж внутрішньої поверхні матриці. При досягненні потрібної величини ходу пуансона 1 і переміщення необхідного об'єму металу в порожнину утворену між матрицею 2 та оправкою 3, деталь у вигляді втулки відокремлюють від багатоштучної заготовки, в зоні зміни напрямку течії металу з радіального на прямий, шляхом зсуву вниз, стосовно матриці 2, оправки 3. Відрізка робиться взаємодією крайок «К» оправки і матриці. Після відділення деталь знімається з оправки та оправка повертається у вихідне положення. Після повернення оправки 3 у вихідне положення пуансон 1 продовжує переміщення вниз, видавлюючи метал заготовки для оформлення наступної деталі. Надалі видавлювання продовжується циклічно до повної витрати обсягу металу вихідної багатоштучної заготовки. На Фіг.3, 4 і 5 показаний процес утворення втулки із внутрішніми стовщеннями. Для цього під час видавлювання, змінюють висоту поперечної порожнини. Наприклад, спочатку встановлюють зазор Z, рівний величині S1, у результаті чого оформлюється частина стінки втулки з товщиною S11. Потім зазор Z зменшують до величини S2 за допомогою переміщення вниз оправки 3 і видавлюють наступну частину металу заготовки в порожнину, утворену між матрицею 2 і оправкою 3 (Фіг.3). У результаті оформлюється друга частина стінки втулки з товщиною S12. Потім зазор Z збільшують до величини S1 за допомогою переміщення угору оправки 3 і видавлюють наступну частину металу заготовки в порожнину, утворену між матрицею 2 і оправкою 3 (Фіг.4), після чого відрізають готову деталь (Фіг.5) і видавлюють наступну втулку в тій же послідовності. Таким чином, можна одержати втулки з необхідною кількістю стовщень на стінках. Штампування порожнистих деталей на такий спосіб дозволяє підвищити коефіцієнт використання металу і продуктивність штампування та розширити номенклатуру деталей, що штампуються, причому коефіцієнт використання металу та продуктивність тим більші, чим більша кількість деталей, що виробляються з однієї заготовки. Джерела інформації: 1. Холодная объемная штамповка: Справочник / Под ред. Г.А. Навроцкого. - М.: Машиностроение, 1973. 496с. 2. Буркин С.П., Логвинов Ю.Н., Моисеев В.А., Андрюкова Е.А. Закономерности формирования полостей при пресований коническими оправками // Сталь. 1997. № 1. - С.41-45.