Штамп для прямого выдавливания изделий из труднодеформируемых материалов

 

Результаты, достигнутые при решении задачи об эксплуатационной надежности работы штампов, во многом определили и пути создания конструкции для прямого выдавливания изделий из труднодеформируемых и малопластичных материалов. Разработку конструкции проводили с учетом опыта производства изделий прямым выдавливанием (изготовление заготовок режущего инструмента, например фрез).

Конструкция штампа. Штамп содержит верхнюю плиту и закрепленный на ней пуанс оно держатель 1, в полостях которого помещены пуансон 29, пружины 2 и 30, клапан 31 (рис. 1.18). В планке 3, удерживающей клапан 31, просверлены отверстия 4 для выхода воздуха и 5 для воздействия рабочей жидкости на клапан. В пуансонодержателе выполнено отверстие 6 для подачи рабочей среды. Кольцо 28 удерживает пуансон 29 в пуансонодержателе и крепится к нему винтами. На торцевой поверхности хвостовика пуансона вырезана кольцевая полость 7, глубина которой определяется высотой сжатой пружины 30, а на боковой поверхности установлено уплотнительное кольцо 8. В пуансоне выполнены поперечный 12 и осевой каналы. Осевой канал состоит из части 27, расположенной между верхним торцом пуансона и местом пересечения каналов, и части 13, расположенной между местом пересечения каналов и нижним торцом пуансона. В месте пересечения поперечного и осевого каналов установлен шарик 11, прижатый к выходу части 13 осевого канала пружиной 24, сжатой винтом 14, имеющим отверстие 15. На торцевой поверхности пуансона прорезаны диаметральные канавки 16. На нижней плите 19 закреплен винтами бандаж 23, в который помещен контейнер 25. В верхней части полости контейнера помещено уплотнительное коническое кольцо 10, вогнутая поверхность которого расположена над выпуклой. Кольцо поджимается винтом 26. В нижней части полости контейнера размещены матрица 18 и втулка 20. На центрирующем цилиндрическом участке матрицы 21 выполнены концетричные продольные канавки 22. В пуансоне прорезан канал 9 для выхода воздуха.

Конструкция штампа для прямого выдавливания изделий

Рис. 1.18. Конструкция штампа для прямого выдавливания изделий

и фрагмент поперечного сечения А~А: 1 — пуансонодержатель; 2, 24, 30 — пружины; 3 — дланка; 4, 5, 6, 15 — отверстия; 7 — кольцевая полость; 8,10 — уплотнительные кольца; 9,12 — каналы; 13, 27— части осевого канала; 11 — шарик; 14, 26 — винты; 16 — диаметральные канавки; 17 — заготовка; 18 — матрица; 19 — нижняя плита; 20 — втулка; 21 — центрирующий участок матрицы; 22 — канавка; 23 — бандаж; 25 — контейнер; 28 — кольцо; 29 — пуансон; 31 — клапан

Работа штампа. В пуансонодержатель 1 через отверстие 6 закачивают рабочую жидкость, например смесь машинного масла (70 об. %) и графита марки С-1 (30 об. %). Нагретую до температур пластической деформации заготовку 17 помещают в полость контейнера 25. При этом заготовка под собственным весом самоцентрируется и устанавливается во входной цилиндрической части матрицы 18 соосно с пуансоном. При ходе ползуна пресса вниз пуансон входит в полость контейнера, проходит уплотнительное кольцо 10 и воздействует торцевой поверхностью на заготовку. В результате противодействия заготовки при продолжающемся движении пуансонодержателя происходит закрытие отверстия 6, сжатие пружины 30, удаление воздуха из пространства над пуансоном через отверстия воздействие рабочей жидкости на клапан 3 и перемещение его вверх. Рост давления в рабочей жидкости приводит к ее перетеканию из полости в пуансонодержателе через осевой 27 и поперечный 12 каналы в пространство между заготовкой и частью боковой поверхности пуансона с одной стороны и внутренней стенкой контейнера с другой. Это происходит из-за сжатия пружины 24 и освобождения поперечного канала 12. В дальнейшем при перемещении пуансона относительно контейнера этот канал перекрывается уплотнительньш кольцом 10 и выходной канал 9 попадает в закрытую полость под уплотнительным кольцом.

Смещение пуансона относительно пуансонодержателя продолжается до момента, когда сомкнутся их торцевые поверхности либо давление рабочей жидкости в контейнере станет больше давления в пуансонодержателе. Первое условие выполняется при равенстве объемов полости в пуансонодержателе и свободного пространства в контейнере, второе — при перекрывании шариком 11 части осевого канала 27. Это происходит в следующей последовательности. При заполнении рабочей жидкостью через канал 27 свободного пространства в контейнере 25 и нарастании в нем давления, пружина 24 приподнимает шарик 11, который и запирает канал 27, что приводит к дальнейшему нарастанию давления рабочей среды в контейнере. Дополнительные силы, прижимающие шарик к фаске канала 27, возникают благодаря воздействию на него рабочей жидкости, сообщающейся с кольцевым пространством в контейнере через диаметральные канавки 16 на торце пуансона и отверстия 15 в полости винта 14. При достижении давления, равного величине сопротивления деформации заготовки, происходит пластическое истечение ее материала через матрицу 18. По мере выдавливания заготовки через матрицу давление рабочей жидкости в контейнере понижается и становится меньше давления рабочей жидкости в полости пуансонодержателя. В результате этого шарик 11, сжимая пружину 24, открывает каналы 12, что обеспечивает перетекание рабочей жидкости из полости пуансоно- держателя через канал 27 в полость контейнера. При обратном ходе пуансонодержателя вверх пружина 30 возвращает пуансон в исходное положение до упора на кольцо 28, открывая отверстие 6 для подачи рабочей жидкости в полость пуансонодержателя, а пружина 24 шариком 11 запирает канал 27 и одновременно отжимает клапан 31 в исходное положение. После закачки рабочей жидкости через отверстие 6 пхтамп готов к следующему циклу.

Важным фактором, определяющим реализацию схемы гидростатического выдавливания, а следовательно, существенно влияющим на износостойкость штамповой оснастки при деформировании в режимах гидродинамического трения, является симметричность расположения заготовки в контейнере.

Фрагмент конструкции штампа для прямого выдавливания изделий с заготовкой

Рис. 1.19. Фрагмент конструкции штампа для прямого выдавливания изделий с заготовкой, находящейся в неустойчивом равновесии: 1 — заготовка; 2 — матрица; 3 — контейнер

 

Комментариев нет »

Комментариев нет.

RSS-лента комментариев к данной записи. TrackBack URI

Оставить комментарий