Штамп для изготовления поковок с удлиненной осью и отростком

(12) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ ШТАМП ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОКОВОК С УДЛИНЕННОЙ ОСЬЮ И ОТРОСТКОМ(71) Заявитель Коллективное предприятие Минский мотоциклетный и велосипедный завод(73) Патентообладатель Коллективное предприятие Минский мотоциклетный и велосипедный завод(57) Штамп для изготовления поковок с удлиненной осью и отростком, содержащий нижнюю плиту, подвижную верхнюю плиту с пуансоном, посаженную на направляющих колонках, и матрицу, имеющую штамповочный ручей, отличающийся тем, что матрица закреплена в посаженной на направляющих колонках подпружиненной относительно нижней плиты промежуточной плите, а выполненный в ней штамповочный ручей имеет смешанный вид и состоит из закрытой формовочной полости, переходящей в открытый участок,ограниченный плоскими площадками пуансона с матрицей и подвижной вдоль этих площадок подпружиненной призмой, смонтированной у их торца на промежуточной плите, при этом верхняя плита снабжена закрепленными на ней регулируемыми упорами.(56) 1. Брюханов А.Н., Ребельский А.В. Горячая штамповка, конструирование и расчет штампов. - М. Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1952. - С. 172-174. 2. Борщ В.М., Акаро И.Л. Достижения в развитии кузнечного производства ПО ВАЗ //Кузнечноштамповочное производство.1991. -8.С. 2-3 (прототип). Фиг. 3 Полезная модель относится к области обработки металлов давлением и может быть использована для изготовления поковок или деталей с удлиненной осью и отростком типа поводка или велосипедного шатуна. 60 Известен штамп для изготовления шатуна 1, содержащий нижний неподвижный и верхний подвижный полуштампы с выполненными в них штамповочными ручьями, включая окончательный ручей открытого вида. Недостатком известного штампа является то, что изготовление на нем шатуна требует значительных трудозатрат, повышенного расхода металла, идущего при штамповке в заусенец, и энергоресурсов для выполнения полного набора технологических операций, входящих в производственный цикл. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому штампу является многопозиционный штамп для изготовления поковок шатун 2, содержащий четыре формообразующие вставки, каждая из которых включает нижнюю плиту, подвижную верхнюю плиту с пуансоном, посаженную в направляющих колонках, и матрицу, имеющую штамповочный ручей. Известный штамп для изготовления поковок типа шатун требует значительных трудозатрат, так как процесс от придания исходной штучной заготовке конфигурации шатуна включает шесть штамповочных переходов, а реализация этих переходов увеличивает затраты энергоресурсов. При этом на завершающих этапах формирования конфигурации шатуна известный штамп предусматривает образование на поковке заусенца,что предопределяет увеличенный расход металла, идущего на его изготовление. Задача заявляемой полезной модели - устранение указанных недостатков, а именно уменьшение производственных трудозатрат, расхода металла и энергоресурсов при изготовлении поковки велошатуна. Это достигается тем, что предлагаемый штамп для изготовления поковок с удлиненной осью и отростком содержит нижнюю плиту, подвижную верхнюю плиту с пуансоном, посаженную на направляющих колонках, и матрицу, имеющую штамповочный ручей, закрепленную в посаженной на направляющих колонках подпружиненной относительно нижней плиты промежуточной плите, а выполненный в ней штамповочный ручей имеет смешанный вид и состоит из закрытой формовочной полости, переходящей в открытый участок,ограниченный плоскими площадками пуансона с матрицей и подвижной вдоль этих площадок подпружиненной призмой, смонтированной у их торцов на промежуточной плите, при этом верхняя плита снабжена закрепленным на ней регулируемыми упорами. Совокупность новых конструктивных признаков штампа для изготовления поковок с удлиненной осью и отростком, например велосипедного шатуна, позволяет оформлять ее конфигурацию за один ход пресса безоблойной штамповкой. Это происходит потому, что штамповку велошатуна ведут из предварительно сформированного полуфабриката, представляющего собой стержень с головками по торцам, объем которого соответствует объему поковки велошатуна, а сам процесс штамповки ведется в два этапа за один переход в ручье смешанного вида с гравюрой, имеющей закрытую формовочную полость, переходящую в открытый участок. На первом этапе формоизменение полуфабриката происходит при перемещающемся штамповочном ручье по направлению действия деформирующего усилия, что смягчает процесс штамповки и исключает возможные выплески металла, которые могут происходить, если процесс вести жестким ударом. Штамповочный процесс первого этапа сводится к отгибанию одной из головок полуфабриката в закрытую формовочную полость штамповочного ручья смешанного вида и осадку стержня и другой головки в открытом участке штамповочного ручья смешанного вида между плоскими площадками пуансона с матрицей, при этом подвижная призма удерживает торец полуфабриката, устраняя возможность его смещения. Завершается штамповка, вторым этапом, при неподвижном ручье с обжатием полуфабриката по всей гравюре на коротком участке рабочего хода, окончательно преобразуя его объем в поковку велошатуна. Продолжительность второго этапа устанавливается регулируемыми упорами, ограничивающими ход пуансона и подвижной верхней плиты. На фиг.1 показан продольный разрез предлагаемого штампа в исходном состоянии на фиг. 2 - вид А на фиг. 1 на фиг. 3 - продольный разрез предлагаемого штампа, с помещенным в рабочую зону полуфабрикатом, на первом этапе штамповки на фиг. 4 - продольный разрез предлагаемого штампа, с поковкой велошатуна в рабочей зоне в момент окончания второго этапа штамповки. Штамп для изготовления поковок с удлиненной осью и отростков, например велошатуна, содержит нижнюю плиту 1 (см. фиг. 1) с запрессованными направляющими колонками 2, на которых на втулках 3 посажена подвижная верхняя плита 4. На верхней подвижной плите 4 закреплены регулируемые упоры 5 и пуансон 6, имеющий плоскую площадку 7. В промежутке между нижней плитой 1 и подвижной верхней плитой 4 на колонках 2 посажена промежуточная плита 8, подпружиненная пружинами 9 относительно нижней плиты 1. Промежуточная плита 8 несет закрепленную на ней матрицу 10, имеющую штамповочный ручей смешанного вида 11, состоящий из закрытой формовочной полости 12, переходящей в открытый участок 13. Открытый участок 13 ограничен плоской площадкой 7 пуансона 6, плоской площадкой 14, имеющейся на матрице 10, и подвижной вдоль этих площадок призмой 15 (фиг. 2), установленной у их торца на промежуточной плите 8 и нагруженной пружинами 16. В нижней плите 1 и промежуточной плите 8 смонтирован выталкиватель 17, выходящий в закрытую формовочную полость 12 штамповочного ручья смешанного вида 11. Процесс изготовления поковки велошатуна с использованием предлагаемого штампа требует перед штамповкой выполнить операцию по формированию полуфабриката 18 с объемом соответствующим объему 2 60 поковки велошатуна и конфигурацией в виде стержня с головками по торцам. Формирование полуфабриката 18 можно выполнить любым известным способом, например поперечно-клиновой прокаткой нагретой штучной заготовки в плоских клиновых калибрах (на чертежах не показаны). Штамп для изготовления поковок с удлиненной осью и отростком, например велошатуна, работает следующим образом. Нагретый до температуры штамповки полуфабрикат 18 (см. фиг. 3) подают в штамповочный ручей смешанного вида 11 матрицы 10. Подвижную верхнюю плиту 4 под действием деформационного усилия пресса (на чертежах не показан) перемещают на втулках 3 по направляющим колонкам 2, и плоской площадкой 7 пуансона 6 касаются одной из головок полуфабриката 18. Штамповка велошатуна 19 из полуфабриката 18 происходит в два этапа за один переход. На первом этапе штамповки одна из головок полуфабриката 18 отгибается в закрытую формовочную полость 12, а стержень и другая головка осаживаются в открытом участке 13 штамповочного ручья смешанного вида 11 между плоскими площадками 7 и 14, при этом призма 15 сжимает пружины 16 и отходит вдоль этих площадок, удерживая полуфабрикат 18 от смещений. Промежуточная плита 8 опускается по направляющим колонкам 2 и перемещает вместе с собой штамповочный ручей смешанного вида 11 с находящимся в нем полуфабрикатом 18. Пружины 9, на которые опирается промежуточная плита 8, сжимаются, амортизируя деформационные усилия, до момента соприкосновения промежуточной плиты 8 с нижней плитой 1. После этого соприкосновения заканчивается первый этап штамповки и начинается второй - при котором в зафиксированном неподвижном штамповочном ручье смешанного вида 11 на малом участке хода пуансоном 6 выполняется формовка отогнутой головки с продолжающейся осадкой остальной части полуфабриката 18, трансформируя его объем в конфигурацию поковки велошатуна 19. Второй этап и штамповочный процесс в целом заканчивается в момент соприкосновения заранее настроенных на требуемый размер регулируемых упоров 5 (фиг. 4) с промежуточной плитой 8. По завершению двухэтапной штамповки подвижная верхняя плита 4 получает обратный ход, выталкиватель 17 поднимает поковку велошатуна 19 в штамповочном ручье смешанного вида 11, обеспечивая его свободное удаление из рабочей зоны. Составные части штампа возвращаются в исходное положение. Цикл получения поковки велошатуна повторяется. Таким образом, предложенный штамп для изготовления поковки велошатуна по сравнению с применяемыми ранее для этих целей традиционными штампами позволяет формировать ее конструктивные очертания без образования заусенца за один переход. При этом из производственного цикла исключаются некоторые технологические операции, такие, как обрезка заусенца, что наряду с экономией металла упрощает и рационализирует производственный процесс, сокращает энергозатраты, количество и расход оснастки. Предложенный штамп проверен и используется в условиях массового производства на предприятии Минский мотоциклетный и велосипедный завод для изготовления поковки велошатуна. Штамповку выполняют на 160-тонном кривошипном прессе с темпом 15 секунд. Получение поковок с применением предложенного штампа по сравнению с традиционной штамповкой на предприятии Минский мотоциклетный и велосипедный завод позволило сократить норму расхода металла,идущего на изготовление комплекта, состоящего из пары велосипедных шатунов, на 184 грамма. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.