Штамп для формообразования квадратных отверстий с фасками

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ШТАМП ДЛЯ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ КВАДРАТНЫХ ОТВЕРСТИЙ С ФАСКАМИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Физико-технический институт НАН Б(72) Авторы Давидович Александр Николаевич Тиманюк Валерий Андреевич Давидович Владимир Александрович Декевич Антон Павлович Горбач Иван Васильевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Физико-технический институт НАН Б(57) Штамп для формообразования квадратных отверстий с фасками, включающий верхнюю и нижнюю плиты, связанные между собой посредством направляющих втулок и колонок держатели и матрицу с пуансоном, отличающийся тем, что на верхней торцевой поверхности матрицы соосно с квадратным отверстием выполнен кольцевой выступ, диаметр которого равен наибольшему формующему диаметру пуансона, а на нижнем торце пуансона выполнен сферический выступ, диаметр которого равен диаметру окружности,вписанной в квадратное отверстие матрицы, причем высота сферического выступа на пуансоне и кольцевого выступа на матрице равны между собой.(56) 1. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. - М. Машиностроение, 1971. 2. Авторское свидетельство СССР 632455 // БИ 42, 1978 (прототип). 868 Полезная модель относится к обработке металлов давлением и может использоваться в штамповочном производстве при изготовлении изделий, содержащих отверстия сложной формы - лемеха, отвалы, долота плугов и т.д. Известны штампы для пробивки отверстий, содержащие верхнюю и нижнюю плиты,держатели и вырубные матрицы и пуансон 1. Недостатком данного штампа является регламентированная величина зазора между матрицей и пуансоном, что приводит к снижению качества вырубаемой поверхности при совмещении операций пробивки и объемного формообразования. Известно устройство 2, содержащее пуансон и матрицу. Кроме формующих матрицы и пуансона оно содержит вспомогательный пуансон и кольцевую канавку. Данное устройство позволяет производить объемное формообразование заготовки с наложением гидростатического давления на очаг деформации с предотвращением зарождения трещин разрушения в местах концентрации напряжений. Однако его недостатком является неизбежное нарушение герметичности замкнутого объема со средой высокого давления и, соответственно, падение давления и снижение эффективности его действия. При достаточно высоких деформациях особенно высокопрочных материалов происходит их локальное разрушение. Задачей настоящей полезной модели является создание конструкции штампа для совмещения операций пробивки отверстий с острыми углами и холодной объемной штамповки без разрушения метала в местах концентрации напряжений (углах отверстия) путем наложения квазигидростатического давления на очаг деформации. Указанная задача решается за счет того, что на верхней торцовой поверхности матрицы соосно с квадратным отверстием выполнен кольцевой выступ, диаметр которого равен наибольшему формующему диаметру пуансона, а на нижнем торце пуансона выполнен сферический выступ, диаметр которого равен диаметру окружности, вписанной в квадратное отверстие матрицы, причем высота сферического выступа на пуансоне и кольцевого выступа на матрице равны между собой. На фиг. 1 показан общий вид штампа. Штамп состоит из нижней плиты 1, в которую вмонтированы колонки 2, на нижней плите 1 закреплен держатель 3, в котором закреплена матрица 4 с кольцевым выступом высотойи диаметром . Съемник 5 закреплен на верхней плите 6, под которой размещен прижим 7, а сверху хвостовик 8. Концентрично с хвостовиком 8 в верхней плите 6 установлен пуансон 9. Наибольший формующий диаметр пуансона 9-П высота сферического выступа на торце пуансона 9-. Между верхней плитой 6 и прижимом 7 установлена эластичная втулка 10, и в верхней плите размещены направляющие втулки 11. Штамп работает следующим образом. При ходе верхней плиты 6 по направляющим втулкам 11 и колонкам 2 вниз происходит сжатие эластичной втулки 10 и посредством прижима 7 заготовка прижимается к торцовому выступу матрицы 4, При этом создается предварительный прижим поверхности заготовки к кольцевому выступу матрицы 4 и в дальнейшем к поверхности держателя 3. При последующем опускании плиты 6 сферический торец пуансона 9 вдавливается в заготовку на глубину, равную его высоте и высоте кольцевого выступа матрицы 4. В данном случае ввиду того, что радиальное истечение металла ограничено кольцевым выступом, а металл заготовки начал деформироваться, в очаге деформации создалась схема напряженного состояния близкая к всестороннему сжатию, иначе говоря на очаг деформации наложено квазигидростатическое давление. Дальнейший процесс пробивки квадратного отверстия и формообразования фаски происходит под воздействием этого давления. При этом последнее возрастает по мере внедрения пуансона 9 и приближения его диаметра П к кольцевому выступу матрицы 4 диаметром . Таким образом, радиальные растягивающие напряжения при формообразовании фаски компенсированы сжимающими напряжениями от внедрения сферического выступа пуансона 9 и кольцевым выступом матрицы 4. После пробивки отверстия и формовки фаски верхняя плита 6 посредством хвостовика 2 8688, закрепленного в прессе, поднимается вверх, съемник 5 поднимает прижим 7 в исходное положение, когда эластичная втулка 10 находится в свободном состоянии. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3