Штамп для получения заготовок изделий с осевой полостью

На основании анализа результатов исследований процесса выдавливания конических зубчатых колес и конструктивных особенностей известных штампов была разработана новая конструкция штампа.

Это обусловило создание новой технологии, обеспечивающей повышение производительности процесса и надежность оснастки.

Конструкция штампа. Штамп для получения заготовок изделий с осевой полостью (рис. 1.17, а) содержит верхнюю плиту 1 и нижнюю плиту 17. В верхней плите установлен пуансонодержатель 34, в котором выполнена кольцевая полость А, закрываемая крышкой 2. Кольцевая полость А заполняется смаз очно-охлаждающей жидкостью через канал П (рис. 1.17, б). В пуансоно- держателе 34 установлена стержневая часть пуансона 28, Кроме того, на нем подвешена полая часть пуансона 29 с помощью полуколец 33. В полой части пуансона выполнены пазы О. Смыкающиеся поверхности пуансонодержателя 34 стержневой и полой частей пуансона обозначены соответственно Б, Г и В, Д. В пуансонодержателе и полой части пуансона 29 установлены клапаны 30, на которых размещены пружины 31. В полой части пуансона выполнены каналы Я. На нижней плите 17 закреплены болтами 24 промежуточная плита 19 и установленный на ней контейнер 21 из двух плит. В контейнере размещены матрица 6, мембрана 7, бандаж опорная втулка вдоль одной оси расположены ограниченно подвижный переключатель 26 и прерыватель 5. Переключатель 26 фиксируется в поперечном сечении направляющей планкой 23. Переключатель, взаимодействующий с фиксатором 22, снабженным пружиной 25, выполнен со срезом М. В прерывателе 5 боковая поверхность снабжена поперечной канавкой 3.

Стержневая часть фиксатора 22 располагается в пазу, образованном контейнером 21 и направляющей планкой 20 (паз в контейнере можно получить электроэрозионным способом, но более технологично выполнить его фрезерованием, а затем закрыть направляющей планкой (рис. 1.17, а). В контейнере 21 под фиксатором 22 выполнена кольцевая полость Ж со щелью Е. В кольцевую полость Ж по каналу Я, выполненному в контейнере 21, подается смазочно-охлаждающая жидкость.

В промежуточной плите 19 расположены следующие детали; выталкиватель 10 с ограничителем 11, пружина 12 и толкатель 14, снабженный ограничителем 13 и коническим упором 15. Боковая поверхность выталкивателя выполнена с направляющими поверхностями К и продольными компенсационными канавками, поверхности которых обозначены Р ( рис. 1.17, а, в). Полость промежуточной плиты, в которой расположены выталкиватель и толкатель, имеет выходные каналы Л.

На тягах 27 под промежуточной плитой 19 удерживается с помощью гаек 18 планка 16, которая может перемещаться в полости нижней плиты 17. Тяги прикреплены к верхней плите 1 гайками 3 и проходят через контейнер 21 и промежуточную плиту 19. В пазу планки 16 расположен вкладыш 35 (рис. 1.17, г), который с помощью рукоятки 37 можно перемещать вдоль паза. Причем вкладыш может возвращаться в исходное положение пружиной 36.

 

Конструкция штампа для получения заготовок изделий с осевой полостью

 

Puc. 17. Конструкция штампа для получения заготовок изделий с осевой полостью (а) и фрагменты поперечных сечений А-А (б), Б-Б (е) и В-В (г):

1 — верхняя плита; 2 — крышка; 3,18 — гайки; 4 — заготовка; 5 — прерыватель; 6 — матрица; 7 — мембрана; 8 — бандаж; 9 — опорная втулка; 10 —выталкиватель; 11, 13 — ограничители; 12, 25, 31 — пружины; 14 — толкатель; 15 — конический упор; 16 — планка; 17 — нижняя плита;

Штамп для получения заготовок изделий с осевой полостью

 

 

Штамп для получения заготовок изделий с осевой полостью

 

19 — промежуточная плита; 20, 23 — направляющие планки; 21 — контейнер; 22 — фиксатор; 24, 32 — болты; 26 — переключатель; 27 — тяга; 28, 29 — соответственно стержневая и полая части пуансона; 30 — клапан; 33 — полукольцо; 34 — пуансонодержатель; 35 — вкладыш; 36 — пружина; 37 — рукоятка; А, Ж — полости; Б, В, Г,Д — смыкающиеся поверхности; Е — щель; 3 — канавка; И, Л, Я, П — каналы; К, Р — боковые поверхности соответственно направляющей и компенсационной канавки выталкивателя;

М — срез; О — паз

Наличие в штампе смыкающихся поверхностей пуансоно- держателя, полой и стержневой частей пуансона, выполненных с равными углами конусности, а в пуансонодержателе и полой части пуансона подпружиненных клапанов создает ряд преимуществ:

·         надежное смыкание взаимодействующих частей;

·         предотвращение выхода из строя оснастки и обеспечение мерной подачи смазочно-охлаждающей жидкости на разогретую поверхность пуансона.

Использование охлаждаемого пуансона позволяет при высоком качестве нанесения смазки сократить время подготовки штампа к последующей операции горячего выдавливания. Применение известных смазочно-охлаждающих устройств приводит к снижению темпа штамповки, поскольку их включение и выключение должно осуществляться автономно после удаления поковки из штампа и перед помещением заготовки в матрицу. При автоматическом включении указанных устройств возможно охлаждение заготовки, а при использовании смазок на основе масел или битума и их возгорание. Все это приводит к снижению производительности процесса выдавливания и нецелесообразности применения штампа на производстве при получении конических колес. В работе предлагается охлаждение пуансона осуществлять за счет пропускания жидкости через полости, выполненные в его рабочей части. Однако использование такого решения при небольших поперечных размерах пуансона (например, с размерами, необходимыми для выполнения полости в поковке шестерни; см. рис. 1.13) при требуемых деформациях заготовки приведет к его разрушению.

Наличие в контейнере вдоль одной оси расположенного переключателя и прерывателя с боковой поверхностью, снабженной поперечной канавкой, обеспечивает отключение подачи смазочно-охлаждающей жидкости и преждевременное остывание нагретой заготовки, что сокращает продолжительность цикла формообразования поверхности поковки.

Выполнение на боковой поверхности выталкивателя продольных компенсационных канавок не только позволяет удалять окалину из рабочей зоны матрицы, но и препятствует возникновению заусенца на хвостовике поковки при ее удалении из штампа.

Наличие между толкателем и выталкивателем упругого элемента (пружина 12, рис. 1.17, а) обеспечивает гашение силы удара выталкивателя при удалении поковки из полости матрицы. Одновременно исключается поломка выталкивателя.

Выполнение в контейнере под фиксатором кольцевой полости со щелью обеспечивает равномерное истечение по всему контуру смазочно-охлаждающей жидкости за счет ее подачи под давлением. В свою очередь равномерная подача смазки по всей поверхности гравюры способствует стабильности теплового режима матрицы, повышает ее стойкость и качество изделий.

Работа штампа. В исходной позиции верхняя плита 1 штампа и планка 16 находятся в верхнем положении, рукоятка 37 оттянута (рис. 1.17, а, г). В этой позиции в отверстие планки входит находящийся в нижнем положении толкатель 14. В нижнем положении находится и выталкиватель 10, освобождающий полость матрицы 6 и контейнера 21. Переключатель 26, поднятый планкой 16, находится в верхнем положении й прижимает боковой поверхностью без среза фиксатор 22, который, сжимая пружину 25, вдвигается в паз. При этом стержневая часть фиксатора выходит в центральную полость контейнера (рис. 1.17, а). Прерыватель 5, находящийся, как и переключатель 26, в верхнем положении, располагается таким образом, что его поперечная канавка 3 находится на уровне канала И. В этом положении прерывателя на гравюру матрицы через щель Е из полости Ж контейнера подается смазочно-охлаждающая жидкость. Затем в штамп помещают заготовку.

При рабочем ходе пресса тяги 27 совместно с верхней плитой опускаются вниз, а планка 16 под действием собственного веса перемещается по толкателю 14 и тягам. Пуансон, касаясь сначала прерывателя 5, при условии, что он не перемещается одновременно с планкой 16 в нижнее положение, вдвинет его в контейнер и промежуточную плиту. При этом прекратится подача смазочно-охлаждающей жидкости на гравюру матрицы 6. После чего переключатель 26, удерживаемый после прекращения контакта с опускающейся планкой 16 фиксатором, полой частью пуансона 29 переместится в контейнер. При перемещении переключателя поверхность фиксатора, контактирующая с его боковой поверхностью, попадает на срез М под действием разжимающейся пружины 25. Стержневая часть фиксатора выйдет из центральной полости контейнера, и заготовка окажется на рабочей поверхности матрицы. Полая часть пуансона, взаимодействуя с заготовкой, сомкнётся со стержневой частью пуансона 28 и пуансонодержателем 34. При этом воздух, находящийся между смыкающимися поверхностями Б, В, Г и Д, вытеснится через пазы О, пружины 31 сожмутся, клапаны 30 поднимутся, и смазочно-охлаждающая жидкость начнет заполнять полость матрицы и каналы Н. Одновременно с перемещением вверх полой части пуансона относительно его стержневой части до соприкосновения вышеуказанных смыкающихся поверхностей начнется процесс формообразования поверхности заготовки. Как только толкатель освободит отверстие в планке 16 и не будет соприкасаться с вкладышем 35, последний под действием пружины 36 перекроет отверстие планки.

При обратном ходе пресса вверх поднимается верхняя плита 1, связанные с ней части пуансона и детали выталкивающего устройства: тяги 27 и планка 16. После выбора зазора между коническим упором 15 и вкладышем 35, расположенным в планке, вкладыш начинает поднимать толкатель. При этом сжимается пружина 12, поднимается выталкиватель 10, выбирается зазор между поковкой и выталкивателем, поковка перемещается из полости контейнера. При снятии нагрузок с пуансона поверхности Б и В, Г и Д размыкаются, в зазор, образующийся между поверхностями Г и Д, поступает к рабочей части пуансона смазочно-охлаждающая жидкость. В верхнем положении переключатель 26 перемещает в полость контейнера 21 стержневую часть фиксатора 22, а прерыватель 5 открывает доступ смазочно-охлаждающей жидкости к матрице 6. После удаления поковки из штампа в него помещают заготовку. Переместив вкладыш с помощью рукоятки 37 из-под толкателя 14, штамп приводят в исходное положение.

Использование конструкции штампа обеспечивает повышение производительности процесса, а технология штамповки — сокращение времени изготовления партии колес более чем в 3 раза.

Комментариев нет »

Комментариев нет.

RSS-лента комментариев к данной записи. TrackBack URI

Оставить комментарий