Штамп для раздачи тонкостенной трубчатой заготовки

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ШТАМП ДЛЯ РАЗДАЧИ ТОНКОСТЕННОЙ ТРУБЧАТОЙ ЗАГОТОВКИ(71) Заявитель Производственное республиканское унитарное предприятие Минский автомобильный завод(72) Авторы Гуринович Валентин Аркадьевич Гурченко Павел Семенович Исаевич Леонид Александрович Сидоренко Михаил Иванович(73) Патентообладатель Производственное республиканское унитарное предприятие Минский автомобильный завод(57) Штамп для раздачи тонкостенной трубчатой заготовки, содержащий верхнюю и нижнюю плиты, оправку, установленную внутри заготовки, конический пуансон и подпружиненную наружную обойму, установленную вокруг заготовки и конического пуансона и имеющую конический участок, сопрягаемый по форме с коническим пуансоном, отличающийся тем, что конический пуансон выполнен с буртом у его основания, бурт имеет форму обратного конуса с углом при вершине, как у конического пуансона, и снабжен кольцеобразным клиновидным ребром, ширина сечения которого составляет 0,8-1,0 толщины заготовки, а угол при вершине равен 180 - 2, где- угол контактного трения у основания конического пуансона. 10902 1 2008.08.30 Изобретение относится к области машиностроения, в частности к обработке металлов давлением, и может быть использовано для получения тонкостенных трубчатых заготовок, состоящих из участков различной формы, например конуса и цилиндра. Известен штамп для раздачи тонкостенных трубчатых заготовок, включающий верхнюю и нижнюю плиты, опорную оправку, установленную неподвижно на нижней плите штампа, и подпружиненную цилиндрическую обойму, установленную также на нижней плите штампа. Конический пуансон для раздачи закрепляют неподвижно в верхней плите штампа. Движение цилиндрической обойме передается через толкатели, закрепленные в верхней плите штампа 1. В известном устройстве при достаточно высоком коэффициенте раздачи из-за потери устойчивости на коническом участке заготовки возникает внутреннее кольцевое выпучивание заготовки, и на краевом отбортованном участке появляются трещины, что снижает качество получаемой заготовки. Известен штамп для раздачи тонкостенной трубчатой заготовки, содержащий верхнюю и нижнюю плиты, подпружиненную оправку, установленную внутри заготовки, неподвижный конический пуансон и подпружиненную наружную обойму. Наружная обойма установлена вокруг заготовки и имеет конический участок, сопрягаемый по форме с неподвижным коническим пуансоном, и контрпуансон 2. Известный штамп улучшает качество получаемых заготовок при высоком коэффициенте раздачи. При этом от наружного выпучивания заготовки предотвращает цилиндрическая часть наружной подпружиненной обоймы, от внутреннего - подпружиненная оправка, входящая внутрь исходной заготовки, а для получаемой конической части заготовки внешнее противодавление обеспечивают коническая часть подпружиненной обоймы и неподвижный конический пуансон для раздачи. Однако известный штамп не исключает возможности утонения (уменьшения толщины) стенки трубы в конической части заготовки, что не позволяет обеспечить толщину стенки в деформированной (розданной) части, равную толщине стенки исходной заготовки, и, следовательно, получить надлежащее качество заготовки. Задача предлагаемого изобретения заключается в повышении качества заготовок за счет обеспечения необходимой толщины стенки в конической части заготовки. Поставленная задача достигается тем, что штамп для раздачи тонкостенной трубчатой заготовки, содержащий верхнюю и нижнюю плиты, подпружиненную оправку, установленную внутри заготовки, конический пуансон и подпружиненную наружную обойму, установленную вокруг заготовки и конического пуансона и имеющую конический участок,сопрягаемый по форме с коническим пуансоном, выполнен с буртом у его основания, бурт имеет форму обратного конуса с углом при вершине, как у конического пуансона, и снабжен кольцеобразным клиновидным ребром, ширина сечения которого составляет 0,8 - 1,0 толщины заготовки, а угол при вершине равен 180 - 2, где- угол контактного трения у основания конического пуансона. При этом в штампе от наружного выпучивания недеформируемой части заготовки предотвращает цилиндрическая часть наружной подпружиненной обоймы, от внутреннего неподвижная оправка, входящая внутрь исходной заготовки, а для получаемой конической части заготовки внешнее давление обеспечивают коническая часть подпружиненной обоймы и подвижный конический пуансон для раздачи и последующей осадки деформированного участка заготовки. Величина угла при вершине клиновидного ребра выбирается из соображений, чтобы при осадке не образовывалась зона заторможенной деформации на контакте заготовки с буртом конического пуансона и тем самым достигалось равномерное утолщение раздаваемой конической части заготовки. При угле клиновидного ребра больше 180 - 2 наблюдается несоблюдение геометрических параметров заготовки, а при угле меньше указанного образуется наружная фаска. 2 10902 1 2008.08.30 Ширина сечения клиновидного ребра составляет 0,8-1,0 исходной толщины стенки заготовки. При меньших значениях может появиться зона заторможенной деформации на контакте заготовки с буртом конического пуансона, а при больших возможна ассиметричная осадка. Изобретение иллюстрируется чертежом, на котором изображен штамп, в левой части которого показаны установка исходной заготовки и начало движения пуансона. В правой части чертежа изображены раздача заготовки и осадка ее в меридиональном направлении движущимся пуансоном. Штамп для раздачи тонкостенной трубчатой заготовки содержит исходную заготовку 1,верхнюю и нижнюю плиты, неподвижную ступенчатую оправку 2, закрепленную на нижней плите, подпружиненную обойму 3, имеющую цилиндрический и конический участки,и подвижный конический пуансон 4, закрепленный на верхней плите. Конический участок подпружиненной обоймы 3 выполнен сопрягаемым по форме с коническим пуансоном 4. Конический пуансон 4 выполнен с буртом 5 у основания конуса. Бурт 5 имеет форму обратного конуса с углом при вершине, как у конического пуансона 4, и снабжен кольцеобразным клиновидным ребром 6 с углом при вершине, равным 180 - 2, где- угол контактного трения у основания конического пуансона. Величина угла при вершине клиновидного ребра, равная 180 - 2, выбирается из соображений, чтобы при осадке заготовки не образовывалась зона заторможенной деформации на контакте материала заготовки с буртом конического пуансона и тем самым достигалось равномерное утолщение раздаваемой конической части заготовки. Ширина сечения клиновидного ребра составляет 0,8-1,0 исходной толщины стенки заготовки. При меньших значениях может появляться зона заторможенной деформации на контакте заготовки с буртом, а при больших возможна ассиметричная осадка. В штамп между неподвижными плитами устанавливают исходную заготовку 1 на неподвижную оправку 2 внутрь подпружиненной обоймы 3, затем на оправку 2 одевают конический пуансон 4 (фигура, левая часть). Путем перемещения вниз конического пуансона 4 производят раздачу конца заготовки 1. При этом подпружиненная обойма 3,упираясь в торец конического пуансона 4, также смещается вниз. Постепенно в полость между коническим пуансоном 4 и коническим участком подпружиненной обоймы 3 перемещается раздаваемая часть заготовки 1 с уменьшением толщины стенки к краевой ее части. По достижении заготовкой 1 кольцеобразного бурта 5 торца конического пуансона 4 отбортованная коническая часть заготовки 1 (фланец) подвергается осадке в меридиональном направлении, за счет чего происходит увеличение толщины стенки в деформированной (конической) части заготовки до требуемой величины. Источники информации 1. Ковка и штамповка Справочник в 4-х томах. Т. 4. Листовая штамповка / Под ред. доктора технических наук профессора А.Д. Матвеева. - М. Машиностроение, 1987. С. 223, рис. 28. 2. Патент РФ 2209701, МПК 21 41/02, 2003. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3