СБОРНЫЙ ПУАНСОН

Полезная модель относится к области обработки металлов давлением, а именно, к конструкции штамповочного инструмента, и может быть использовано для вырубки мерных заготовок и пробивки отверстий в листовом, полосовом и ленточном материале.
Известна конструкция сборного пуансона для вырубки деталей из полосы или листовой заготовки (Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. Ленинград.: «Машиностроение», 1971. С.549, табл.224, тип 1). Сборный пуансон, содержащий корпус (трубку) и стержневую часть, у которого стержневая часть выполнена из пуансона с рабочим торцом и вкладыша (штифта), запрессованных последовательно друг за другом в корпус.
Недостатком данной конструкции является проблематичность обеспечения надежного прижима полосы в зоне обработки, особенно ее использования в многопозиционных и многорядных штампах с промежуточными подвижными плитами (траверсами), в которые запрессовывают направляющие втулки-прижимы.
6
Известна конструкция сборного пуансона для пробивки - вырубки (а.с. №695743, Карпилес В.И., МПК В21D 37/00, 1979). Пуансон для пробивки-вырубки выполнен с посадочной частью в виде усеченного конуса, сужающегося к рабочему концу, у которого, с целью повышения стойкости пуансона, путем исключения концентрации напряжений на его поверхности, рабочий конец его также выполнен коническим с той же конусностью, что и посадочная часть.
Данная конструкция также не может быть использована в указанных выше штампах вследствие конусности переходной от посадочного участка к рабочему торцу части. Кроме того, она имеет значительный объем металла рабочей части сборного пуансона, которую требуется сменить при износе исполнительных размеров рабочего участка, затуплении или выкрашивании рабочей кромки, особенно для длинных пуансонов.
Также известна конструкция сборного пуансона для пробивки-вырубки (Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. Ленинград. Машиностроение», 1971. С.549, табл.224, тип 2), имеющая соединенные резьбой корпус и рабочую часть, состоящую из штуцера и запрессованного в него пуансона с рабочим торцом. Замену рабочей части производят путем вывинчивания резьбового штуцера. Данный пуансон применяется для пробивки отверстий до 4 мм и принимается за прототип,
Недостатком этой конструкции является то, что при увеличении диаметра пробиваемого отверстия и, соответственно, необходимой технологической силы резьбовое соединение не обеспечивает надежности фиксации рабочей части пуансона. Также не обеспечивается точность взаимного расположения пробиваемых отверстий, поскольку при вырубке-пробивке листовых материалов проблематично реализовать характерное для резьбовых креплений пуансонов (например, в холодновысадочных автоматах) направление перемещения пуансона по матрице.
Задачей предлагаемой конструкции сборного пуансона является расширение технологических возможностей его применения и улучшение эксплуатационных характеристик, а также повышение качества изготавливаемых деталей.
Сборный пуансон для вырубки-пробивки, содержащий корпус, в котором установлена стержневая часть в виде сменного пуансона с рабочим торцем, запрессованного в корпус, и вкладыша, при этом сменный пуансон выполнен с наружным диаметром, соответствующим диаметру корпуса на участке соединения со сменным пуансоном, и соединен с вкладышем посредством крестообразного шлицевого соединения в виде крестообразного выступа на сменном пуансоне и паза с ответным профилем на вкладыше.
Разработанный сборный пуансон содержит следующие основные конструктивные элементы: корпус пуансона 1, запрессованный в нем с небольшим натягом пробивной или вырубной пуансон 3, имеющий крестообразный шлицевой выступ, и установленный совместно с ним вкладыш 2, имеющий крестообразный паз (фиг.1).
Преимущества предлагаемой конструкции сборного пуансона наиболее очевидны при необходимости использования длинных пуансонов, применяемых при вырубке-пробивке в штампах, имеющих в конструкции элементы, увеличивающие закрытую высоту штампа (промежуточные плиты, прижимы и т.д.). При этом первоначальная стоимость изготовления предлагаемого сборного пуансона соизмерима с прототипом. Полезная модель иллюстрируется фигурой 1, на которой изображен общий вид инструмента. После изготовления составных элементов сборного пуансона с соответствующей термообработкой пробивной или вырубной сменный пуансон 3 запрессовывают в корпус 1, обеспечивая посадку , далее в корпус устанавливают вкладыш 2, обеспечивая посадку . При этом крестообразный паз обеспечивает установку сменного пуансона с диаметром, соответствующим диаметру корпуса на участке соединения, шлицевое соединение и диаметральный выступ на шлицевом торце сменного пуансона обеспечивают надежную фиксацию последнего в корпусе, а участок, следующий за пазом и создающий посадку с натягом, также способствует надежности фиксации сменного пуансона и точности его позиционирования относительно корпуса. Затем производится совместная шлифовка торцов корпуса и вкладыша, по которым сборный пуансон устанавливается в штамп.
Пример. Практическое использование предлагаемого сборного пуансона реализовано на ОАО «Алексинстройконструкция» (г.Алексин, Тульская обл.) при изготовлении штамповочного инструмента для пробивки системы монтажных отверстий в профилированных криволинейных секциях, из которых собирают металлические гофрированные водоотводные трубы, укладываемые вдоль автомобильных и железнодорожных магистралей. Реализация данной операции осуществлялась в многорядном штампе с промежуточной плитой, предусматривающем применение длинных пуансонов. Равенство наружных диаметров сменной рабочей части и корпуса пуансона позволили обеспечить возможность пробивки сборным пуансоном отверстий большего диаметра по сравнению с прототипом, надежный прижим полуфабрикатов и повысить качество пробиваемых отверстий.
Разработанная конструкция сборного пробивного пуансона также позволила заменить цельный пробивной пуансон (без корпуса и вкладыша), сборным пуансоном предлагаемой конструкции, масса заготовки для изготовления сменной части которого составляет 0,5 кг, в то время как масса заготовки для изготовления цельного пуансона равна 7,0 кг. В условиях массового производства это позволило существенно экономить дорогостоящую инструментальную сталь, в частности У12А, Х12М и Х12Ф1.