Штамп для багаторазового деформування заготівок з поворотом

Реферат: Штамп для багаторазового деформування заготівок з поворотом містить матрицю з осьовим каналом, дві протилежні бокові сторони якого паралельні одна одній та контактують з торцями заготівки, верхній та нижній пуансони, які розташовані в каналі протилежно один одному та мають нахилені деформуючі поверхні і бокові стінки, при цьому вони разом з паралельними сторонами матриці утворюють порожнину з поперечним перерізом у вигляді паралелограма для деформування заготівок, а також заготівку, два протилежні гострі кути якої контактують на другому та подальших переходах деформування з тупими кутами між боковими стінками пуансонів та нахиленими деформуючими поверхнями. Над заготівкою на нерухомому пуансоні і під нею на рухомому на бокових поверхнях стінок пуансонів виконано пази паралельно поздовжній осі заготівки. Загальна ширина поперечного розміру порожнини матриці з пазами становить не менше більшої діагоналі заготівки. Бокові стінки на пуансонах розташовані з зазорами між ними та іншими пуансонами. В зазорах за пазами відносно заготівки розміщені виступи. UA 112235 U (54) ШТАМП ДЛЯ БАГАТОРАЗОВОГО ДЕФОРМУВАННЯ ЗАГОТІВОК З ПОВОРОТОМ UA 112235 U UA 112235 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі техніки, а саме до обробки металів тиском і може бути використана для отримання заготівок з металів та металевих матеріалів з ультрадисперсним зерном за допомогою багаторазової інтенсивної пластичної деформації і використана у машинобудуванні для обробки заготівок різного призначення з підвищеною продуктивністю. Відомий штамп для деформування листових заготівок, що містить матрицю з осьовим каналом, верхній та нижній пуансони, які розташовані протилежно один проти одного та мають деформуючі поверхні, при цьому вони разом з матрицею утворюють порожнину для деформування заготівок, а також виштовхувач заготівок, який контактує з матрицею і встановлений концентрично нижньому пуансону [1]. Відомий штамп для деформування заготівок, що містить матрицю з осьовим каналом бокова сторона якого контактує з заготівкою, верхній та нижній пуансони, які розташовані в каналі протилежно один до одного та мають деформуючі поверхні, при цьому вони разом з матрицею утворюють порожнину для деформування заготівок, а також виштовхувач заготівок у вигляді поперечини, який встановлений під нижнім пуансоном і зв'язаний з верхньою плитою штампа тягами [2]. Відомий штамп для реалізації багаторазової реверсивної інтенсивної деформації, вибраний нами як прототип, який містить матрицю з осьовим каналом дві протилежні бокові сторони якого паралельні одна одній та контактують з торцями заготівки, верхній та нижній пуансони, які розташовані в каналі протилежно один одному та мають нахилені деформуючі поверхні і бокові стінки, при цьому вони разом з паралельними сторонами матриці утворюють порожнину з поперечним перерізом у вигляді паралелограма для деформування заготівок, а також заготівку, два протилежних гострих кута якої контактують на другому та подальших переходах деформування з тупими кутами між боковими стінками пуансонів та нахиленими деформуючими поверхнями, а дві бокові поверхні якої контактують з стінками пуансонів [3]. Загальними суттєвими ознаками відомого штампа та того, що заявляється, є матриця з осьовим каналом дві протилежні бокові сторони якого паралельні один до одного та контактують з торцями заготівки, верхній та нижній пуансони, які розташовані в каналі протилежно один до одного та мають нахилені деформуючі поверхні і бокові стінки, при цьому вони разом з паралельними сторонами матриці утворюють порожнину з поперечним перерізом у вигляді паралелограма для деформування заготівок, а також заготівку, два протилежних гострих кути якої контактують на другому та подальших переходах деформування з тупими кутами між стінками пуансонів та нахиленими деформуючими поверхнями. Недоліками відомого штампа є відсутність пазів та виступів на бокових стінках пуансонів, що не дозволяє виконати поворот заготівки у просторі при зворотному руху верхнього пуансона, та потребує втручання людини, що знижує продуктивність праці. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення відомого штампа за рахунок розміщення на бокових стінках пуансонів пазів та виступів, які забезпечують поворот заготівки у порожнині штампа під час зворотного руху верхнього пуансона. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що над заготівкою на нерухомому пуансоні і під нею на рухомому на бокових поверхнях стінок пуансонів виконано пази паралельно поздовжній осі заготівки, при цьому загальна ширина поперечного розміру порожнини матриці з пазами становить не менше більшої діагоналі заготівки, а форма пазів дозволяє повернути заготівку навколо її поздовжньої осі, бокові стінки на пуансонах розташовані з зазорами між ними та іншими пуансонами, а в зазорах за пазами відносно заготівки розміщені виступи. Наявність бокових стінок на пуансонах та пазів дозволяє при зворотному ході рухомого пуансона виконати підхват та поворот заготівки у порожнині штампу за рахунок створення крутного моменту навколо її поздовжньої осі і таким чином забезпечити необхідне розташування заготівки перед наступним етапом її деформування. Таким чином конструкція штампа дає можливість уникнути витягування заготівки із його порожнини перед кожним наступним етапом деформування і виконувати поворот у просторі, та знову встановлювати у штамп, що суттєво підвищує продуктивність праці. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де зображено: - фіг. 1 - схема штампа, що включає матрицю, пуансони та встановлену заготівку перед деформуванням; - фіг. 2 - вигляд зверху на матрицю та розташування пуансонів і заготівки у її порожнині; - фіг. 3 - схема штампа наприкінці кожної операції деформування; - фіг. 4 - схема штампа у момент підхоплення виступом верхнього пуансона заготівки на початку її повороту у порожнині штампа; - фіг. 5 - схема штампа в момент горизонтального положення діагоналі перерізу заготівки під час її повороту; 1 UA 112235 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 - фіг. 6 - схема штампа під час начала наступного етапу деформування. Штамп для багаторазового деформування заготівок з поворотом містить матрицю 1 (фіг. 1) з осьовим каналом дві протилежні бокові сторони 2 (фіг. 2) якого паралельні одна одній та контактують з торцями заготівки 3 (фіг. 1) висотою Η і довжиною L (фіг. 2), верхній рухомий 4 (фіг. 1) та нижній нерухомий в процесі деформування 5 пуансони, які розташовані в каналі протилежно один одному та мають нахилені деформуючі поверхні 6, 7 і бокові стінки 8, 9 відповідно, при цьому вони разом з сторонами 2 (фіг. 2) матриці 1 утворюють порожнину у вигляді паралелограма для деформування заготівок 3 (фіг. 1). Над заготівкою 3 на нерухомому пуансоні 5 і під нею на рухомому пуансоні 4 на бокових поверхнях стінок пуансонів 8, 9 виконано пази 10, 11 паралельно поздовжній осі 12 (фіг. 2) заготівки, при цьому загальна ширина поперечного розміру порожнини матриці з пазами S=А+В+С (фіг. 3), де В - ширина матриці між стінками 8 та 9 пуансонів 4, 5 (фіг. 1), Л, С - ширина пазів під 10 і над 11 заготівкою 3 відповідно становить не менше більшої діагоналі заготівки D (фіг. 3), а форма пазів дозволяє повернути заготівку навколо її поздовжньої осі 12 (фіг. 2), бокові стінки 8, 9 (фіг. 1) на пуансонах 4, 5 розташовані з зазорами Ζ (фіг. 3) між боковими стінками та іншими пуансонами, а в зазорах за пазами 10, 11 (фіг. 4) відносно заготівки розміщені виступи 13 та 14. Нахил деформуючих поверхонь 6, 7 (фіг. 1) пуансонів 4, 5 (фіг. 4) відносно горизонту становить . Штамп для багаторазового деформування заготівок з поворотом працює наступним чином: матрицю 1 (фіг. 1) встановлюють на стіл преса (не показаний), зверху встановлюють нижній (нерухомий при деформуванні) пуансон 5, який знаходиться в верхньому положенні. Потім в матрицю 1 встановлюють рухомий пуансон 4, який також знаходиться в верхньому положенні. Між ними збоку вздовж осі 12 (фіг. 2) перед деформуванням встановлюють заготівку 3 (фіг. 1), при цьому заготівка розташована між боковими стінками 8, 9 пуансонів, а вихідна форма її перерізу на цьому етапі не має значення. Пуансони одночасно переміщують разом з заготівкою в порожнину матриці таким чином, що дві протилежні бокові сторони 2 (фіг. 2) матриці контактують з торцями заготівки 3 (фіг. 1). Під час першого робочого ходу рух верхнього пуансона 4 відбувається вниз, та виконується деформування заготівки 3 нахиленими поверхнями пуансонів 6, 7, при цьому заготівка отримує форму паралелограма у поперечному перерізі (фіг. 3). Під час зворотного ходу рух верхнього пуансона 4 (фіг. 4) відбувається вверх, що забезпечує підхват заготівки 3 (фіг. 1) виступом 13 (фіг. 4), що розташований в межах зазору Ζ (фіг. 3), при цьому заготівка 3 (фіг. 1) починає зміщення вверх та поворот, частково зміщуючись у паз 10 (фіг. 4) нижнього пуансона 5 (фіг. 5). Нижній лівий на фіг. 4 гострий кут заготівки попадає в паз 11 верхнього рухомого пуансона 4, потім відбувається його фіксація в пазу 10 нижнього пуансона 5, що дозволяє обмежити рух заготівки 3 вверх та завершити її поворот на необхідний кут (фіг. 6), який необхідний для подальшого деформування. Поворот заготівки 3 відносно її поздовжньої осі між операціями деформування дорівнює (90° - ) (фіг. 4). Під час наступного робочого ходу рух верхнього пуансона 4 (фіг. 6) відбувається вниз, та спочатку виконується переміщення заготівки 3 нахиленою поверхнею пуансона 4. Заготівка попадає правим гострим кутом в тупий кут між стінкою пуансона 5 та нахиленою деформуючою поверхнею, а лівим гострим кутом в тупий кут між стінкою пуансона 4 та його нахиленою деформуючою поверхнею. При подальшому робочому ході верхнього пуансона 4 заготівка 3 отримує форму паралелограма у поперечному перерізі. Цикл роботи повторюється для накопичення необхідного ступеня деформації. Під час останнього робочого ходу верхнього пуансона 4 вниз хід деформування зменшується і переріз заготівки стає близьким до шестигранника. Після закінчення процесу деформування пуансони 4 та 5 одночасно переміщують разом з заготівкою вверх над матрицею 1 (фіг. 1) і витягають заготівку вбік вздовж осі 12 (фіг. 2). Застосування пропонованого пристрою дозволяє виконувати поворот заготівки у порожнині штампа без необхідності її витягування із штампа перед кожною наступною операцією, виконання повороту у просторі та нового розміщення у штампі, що забезпечує підвищення продуктивності праці. Джерела інформації: 1. Патент 12697 Україна, МПК B21D 28/24, B21D 35/00. Штамп для відбортовки отворів в листових заготовках / Д.І. Шумейко, П.Д. Шумейко, А.Д. Шумейко; Запорізький автомобільний завод "КОМУНАР" Виробничого об'єднання "АВТОЗАЗ" (UA). № 5003119/SU; заявл. 04.07.1991; опубл. 28.02.1997, бюл. № 1. 2. Холодная объемная штамповка. Справочник /Под ред. д-ра техн. наук, проф. Г.А. Навроцкого. М.: Машиностроение, 1973. - 496 с. 2 UA 112235 U 3. Тарасов А.Ф. Моделирование процесса интенсивного пластического деформирования заготовок по схеме реверсивного сдвига /А.Ф. Тарасов, А.В. Алтухов // Металлургические процессы и оборудование. - 2013. - № 4. - С. 47-54. 5 10 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Штамп для багаторазового деформування заготівок з поворотом, що містить матрицю з осьовим каналом, дві протилежні бокові сторони якого паралельні одна одній та контактують з торцями заготівки, верхній та нижній пуансони, які розташовані в каналі протилежно один одному та мають нахилені деформуючі поверхні і бокові стінки, при цьому вони разом з паралельними сторонами матриці утворюють порожнину з поперечним перерізом у вигляді паралелограма для деформування заготівок, а також заготівку, два протилежних гострих кути якої контактують на другому та подальших переходах деформування з тупими кутами між боковими стінками пуансонів та нахиленими деформуючими поверхнями, який відрізняється тим, що над заготівкою на нерухомому пуансоні і під нею на рухомому на бокових поверхнях стінок пуансонів виконано пази, паралельно поздовжній осі заготівки, при цьому загальна ширина поперечного розміру порожнини матриці з пазами становить не менше більшої діагоналі заготівки, бокові стінки на пуансонах розташовані з зазорами між ними та іншими пуансонами, а в зазорах за пазами відносно заготівки розміщені виступи. 3 UA 112235 U 4 UA 112235 U 5 UA 112235 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6