|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[RU] 1. Инструмент для штамповки обкатыванием, содержащий матрицу и пуансон, совершающий обкатывающее движение под заданным углом по отношению к продольной оси матрицы, со сложными рабочими формообразующими поверхностями, состоящими из нескольких кольцевых зон для формообразования деталей с различными геометрическими параметрами, отличающийся тем, что контактная поверхность пуансона образована конической калибрующей поверхностью и конической раздаточной поверхностью, сопряженными кольцевой компенсационной полостью, а матрица снабжена формообразующей кольцевой полостью, образующей зубчатый венец конического колеса, и толкателем с центрирующим конусом, при этом угол образующей конуса на заготовке соответствует углу впадин зубчатого венца матрицы.
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула: 1. Инструмент для штамповки обкатыванием, содержащий матрицу и пуансон, совершающий обкатывающее движение под заданным углом по отношению к продольной оси матрицы, со сложными рабочими формообразующими поверхностями, состоящими из нескольких кольцевых зон для формообразования деталей с различными геометрическими параметрами, отличающийся тем, что контактная поверхность пуансона образована конической калибрующей поверхностью и конической раздаточной поверхностью, сопряженными кольцевой компенсационной полостью, а матрица снабжена формообразующей кольцевой полостью, образующей зубчатый венец конического колеса, и толкателем с центрирующим конусом, при этом угол образующей конуса на заготовке соответствует углу впадин зубчатого венца матрицы. Евразийское патентное ведомство 032210 (13) B1 (12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ (45) Дата публикации и выдачи патента 2019.04.30 (21) Номер заявки 201650077 (22) Дата подачи заявки 2016.10.27 (51) Int. Cl. B21J13/02 (2006.01) B21J5/06 (2006.01) B21K1/30 (2006.01) (54) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ШТАМПОВКИ ОБКАТЫВАНИЕМ (43) 2018.04.30 (96) 2016/EA/0086 (BY) 2016.10.27 (71) (73) Заявитель и патентовладелец: БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (BY) (72) Изобретатель: Качанов Игорь Владимирович, Кудин Максим Валентинович, Ленкевич Сергей Александрович, Кособуцкий Александр Антонович, Шаталов Игорь Михайлович (BY) (56) RU-C2-2204455 SU-A1-613843 SU-A1-651671 RU-C1-2080202 US-A-4313332 (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к изготовлению зубчатых колес штамповкой обкатыванием. Целью изобретения является расширение технологических возможностей - разработка инструмента, обеспечивающего изготовление зубчатых конических колес высокого качества и повышенной точности. Поставленная задача достигается тем, что инструментом для штамповки обкатыванием зубчатых колес, который содержит матрицу и пуансон, совершающий обкатывающее движение под заданным углом по отношению к продольной оси матрицы, со сложными рабочими формообразующими поверхностями, состоящими из нескольких кольцевых зон для формообразования деталей с различными геометрическими параметрами, таким образом, что контактная поверхность пуансона образована конической калибрующей поверхностью и конической раздаточной поверхностью, сопряженными кольцевой компенсационной полостью, а матрица снабжена формообразующей кольцевой полостью, образующей зубчатый венец конического колеса, и толкателем с центрирующим конусом, при этом угол образующей конуса на заготовке соответствует углу впадин зубчатого венца матрицы. Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к изготовлению зубчатых колес штамповкой обкатыванием. Известен способ изготовления кольцеообразных поковок конических шестерен [1], включающий предварительную осадку исходной заготовки, неполную открытую прошивку и последующую объемную штамповку в одном трехручьевом штампе на штамповочном молоте с последующим нарезанием зубчатого венца. Недостатком известного способа является высокая энергоемкость применяемого оборудования, изготовление сложного многоручьевого крупногабаритного штампа и невозможность формирования зубчатого венца. Также известен способ [2] изготовления осесимметричных деталей типа зубчатое колесо, который включает формообразование рельефа на одной стороне и вытяжку наружного обода в процессе осадки заготовки путем сферодвижной штамповки со стороны, обращенной к торцу пуансона, после чего производят формообразование рельефа на другой стороне и калибровку с последующем нарезанием зубчатого венца. Недостатком данного способа является невозможность формирования зубчатого венца. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является инструмент для штамповки обкатыванием [3], содержащий матрицу и обкатывающийся пуансон с наклоненной по отношению к матрице продольной осью, со сложными рабочими формообразующими поверхностями, состоящими из нескольких участков для формообразования осесимметричных деталей переменной толщины для расширения технологических возможностей, уменьшения потребного усилия штамповки, а также повышения качества штампуемых деталей за счет уменьшения их неплоскостности. Целью изобретения является расширение технологических возможностей - разработка инструмента, обеспечивающего изготовление зубчатых конических колес высокого качества и повышенной точности. Поставленная цель достигается инструментом для штамповки обкатыванием, который содержит матрицу и пуансон, совершающий обкатывающее движение под заданным углом по отношению к продольной оси матрицы, со сложными рабочими формообразующими поверхностями, состоящими из нескольких кольцевых зон для формообразования деталей с различными геометрическими параметрами, таким образом, что контактная поверхность пуансона образована конической калибрующей поверхностью и конической раздаточной поверхностью, сопряженными кольцевой компенсационной полостью, а матрица снабжена формообразующей кольцевой полостью, образующей зубчатый венец конического колеса, и толкателем с центрирующим конусом, при этом угол образующей конуса на заготовке соответствует углу впадин зубчатого венца матрицы. Сущность изобретения поясняется фигурами, где изображена последовательность штамповки обкатыванием конического зубчатого колеса и положение инструмента относительно заготовки в процессе деформирования, при этом на фиг. 1 - установка заготовки в матрицу и начальная стадия штамповки, на фиг. 2 - промежуточная стадия - осадка заготовки до высоты полости матрицы, на фиг. 3 - завершающая стадия штамповки - формирование зубчатого венца и калибровка наружных размеров. Инструмент для штамповки обкатыванием состоит из матрицы 1, в которой выполнены формообразующая полость с наружным диаметром DM и высотой HM с нарезанным коническим зубчатым венцом 2 в соответствии с размерами готового конического колеса и выталкивателя 3 с центром 4; пуансона 5, формообразующая поверхность которого образована конической калибрующей поверхностью 6 и конической раздаточной поверхностью 7, сопряженными кольцевой компенсационной полостью 8, заготовка 9 располагается между матрицей 1 и пуансоном 5. На заготовке 9 диаметром заготовки начальным D ЗАГ(н) и высотой заготовки начальной НЗАГ(н) со стороны формообразования зубчатого венца выполняют коническую часть с углом а1, соответствующим углу а2 впадин зубчатого винца 2 матрицы 1, и центрирующее отверстие (см. фиг. 1). Угол наклона конической части заготовки совпадает с углом наклона впадины зуба конического зубчатого венца 2 матрицы 1, позволяющим равномерно распределить пластическое течение заготовки в направлении формирования зубчатого венца и уменьшения усилия при окончательном заполнении формы матрицы. Инструмент работает следующим образом. В формообразующую полость матрицы 1 укладывают заготовку 9, совмещая ее центрирующее отверстие с центром 4 выталкивателя 3. Затем включают приводы сферодвижного пресса (на фигурах не показан), которые обеспечивают перемещение матрицы 1 и заготовки 9 в осевом направлении со скоростью VM навстречу пуансону 5, совершающему сложные обкатывающие движения под заданным углом у по отношению к продольной оси матрицы 1 (см. фиг. 1). В процессе деформации (см. фиг. 2) пуансон 5 конической раздаточной поверхностью 7 формирует в заготовке 9 наметку под отверстие ступицы зубчатого колеса, а вытесненный объем металла перераспределяется от центра к периферии конической калибрующей поверхностью 6, осуществляющей одновременно осадку заготовки 9 до высоты НЗАГ(п)=НМ с диаметром D ЗАГ(п). Пластическая деформация на данной стадии протекает без формирования зубьев конического колеса и направлена на снижение сопротивления деформированию за счет проработки структуры металла и повышения пластичности при тепловыделении в процессе деформации. На завершающей стадии (см. фиг. 3) коническая калибрующая поверхность 6 пуансона 5 закрывает полость матрицы 1 по внешнему диаметру, и деформация протекает в режиме закрытой штамповки, что обеспечивает благоприятную схему напряженно-деформированного состояния всестороннего неравномерного сжатия. На данной стадии формируется зубчатый венец конического колеса и происходит калибровка наружных размеров D W^DM. По достижении максимальных значений напряжений в процессе калибровки они меняют свое направление, и металл начинает затекать в кольцевую компенсационную полость 8 до тех пор, пока высота заготовки НЗАГ(к) не достигнет требуемого размера готового изделия. Использование предлагаемого инструмента позволяет повысить качество за счет деформационной проработки структуры и повысить точность изделий. При этом повышаются эксплуатационные характеристики зубчатых колес. Источники информации, принятые во внимание при оформлении заявки. 1. Способ штамповки кольцеобразных поковок конических шестерен диаметром 638 мм: Пат. RU 2300439 C2 Российская федерация, МПК В21К 1/28 В.М. Тяжельников, Б.Г. Каплунов, С.П. Зуев, И.Я. Пыжов, А.В. Соколов, К.В. Анненков; Государственное образовательное учереждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" - 2005123264/02; заявл. 21.07.2005; опубл. 10.06.2007, бюл. № 16. 2. Способ изготовления осесимметричных заготовок: а.с. SU 1738464 A1 СССР, В21К 1/28/B.C. Чистяков, А.В. Тюленев, В.А. Сурков и О.К. Апехтин; дата публ. 07.06.1992. 3. Инструмент для штамповки обкатыванием: а.с. SU 1745395 A1 СССР, B21D 37/12/А.С. Пшениш-нюк, A.M. Мотрущенко; дата публ. 07.07.1992. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Инструмент для штамповки обкатыванием, содержащий матрицу и пуансон, совершающий обкатывающее движение под заданным углом по отношению к продольной оси матрицы, со сложными рабочими формообразующими поверхностями, состоящими из нескольких кольцевых зон для формообразования деталей с различными геометрическими параметрами, отличающийся тем, что контактная поверхность пуансона образована конической калибрующей поверхностью и конической раздаточной поверхностью, сопряженными кольцевой компенсационной полостью, а матрица снабжена формообразующей кольцевой полостью, образующей зубчатый венец конического колеса, и толкателем с центрирующим конусом, при этом угол образующей конуса на заготовке соответствует углу впадин зубчатого венца матрицы. Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2 032210 - 1 - 032210 - 1 - 032210 - 1 - 032210 - 1 - 032210 - 1 - 032210 - 1 - 032210 - 3 - 032210 - 4 -
|