ПУАНСОН ДЛЯ НЕРАВНОМЕРНОЙ РАЗДАЧИ ТРУБНЫХ ЗАГОТОВОК

Полезная модель относится к области обработки металлов давлением, в частности для изготовления наклонных фланцев при осуществлении первого перехода процесса неравномерной раздачи трубных заготовок.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является известный из уровня техники пуансон для формирования неравномерного фланца, организованное из трех соосно расположенных участков - направляющего в виде цилиндра, деформирующего в виде усеченного конуса и опорного в виде цилиндра, при этом, ось конуса деформирующего участка расположена под технически регламентированным углом к продольной оси пуансона (Журнал «Кузнечно-штамповое производство, №12, 1983 г., с.17-19).
К недостаткам данного известного из уровня техники устройства следует отнести необходимость изготовления новых пуансонов при изготовлении наклонных фланцев под разными углами наклона.
Задача, на решение которой направлено заявленное технического решения заключается в повышение технологичности процесса штамповки, за счет упрощения и сокращения времени переоснастки штампа при изготовлении наклонных фланцев с различными углами наклона, а также за счет сокращения времени ремонтных работ по восстановлению изношенных участков пуансона.
Поставленная задача решается посредством того, что в заявленном устройстве, организованном из трех соосно расположенных участков - направляющего в виде цилиндра, деформирующего в виде усеченного конуса и опорного в виде цилиндра, при этом, ось конуса деформирующего участка расположена под технически регламентированным углом к продольной оси пуансона, согласно полезной модели, деформирующий участок выполнен составным, по меньшей мере, из двух секций, зафиксированных друг относительно друга, а также относительно упомянутых направляющего и опорного участков.
Пуансон для неравномерной раздачи трубных заготовок поясняется графическими материалами, где:
- на фиг. схематично изображен пуансон для неравномерной раздачи трубных заготовок.
Заявленный пуансон для формирования неравномерных фланцев из трубных заготовок размещается в штампе (фиг), который содержит следующие конструкционные элементы: траверсу 1 пресса, которая передает усилие деформации через толкатель 2, трубной заготовке 3, которая по мере раздачи принимает геометрическую форму пуансона 4. В зоне максимальной раздачи установлена оправка 5. Посредством гайки 6 и шпильки 7 осуществляется соединение составных частей пуансона: направляющего цилиндрического участка 8, секционного деформирующего участка 9 и опорного цилиндрического участка 10.
Заявленный пуансон для неравномерной раздачи трубных заготовок работает следующим образом.
Составной пуансон 4 в статическом состоянии собирают, например, из пяти унифицированных частей: из направляющего цилиндрического участка 8, из секционного деформирующего участка 9, собранного, например, из 3-х частей, которые в совокупности формируют технологический угол раздачи, и опорного цилиндрического участка 10. Составные части 8, 9 и 10 неподвижно соединяются, например, посредством шпильки 7 и гайки 6, которые исключают проворот этих частей друг относительно друга.
Составной пуансон 4 размещают в штампе для обработки металлов давлением, приспособленном для неравномерной раздачи трубных заготовок 3, например, для изготовления трубных конических наклонных фланцев. Посредством толкателя 2 усилие деформации передается трубной заготовке 3. При этом производится раздача заготовки 3 по пуансону 4. Для предотвращения выворота края заготовки 3 в зоне максимальной раздачи на пуансон 4 устанавливается оправка 5, а между пуансоном 4 и крышкой 5 предусмотрен зазор, который заполняется металлом заготовки 3 по мере ее раздачи по составному пуансону 4.
При необходимости изготовления трубных фланцев других геометрических размеров и с другими технологическими углами наклона проводится унифицированная замена секций деформирующего участка 9 так, чтобы эти секции обеспечивали требуемую технологическую геометрию штамповки и не проворачивались друг относительно друга. При этом направляющие 8 и опорные 10 цилиндрические участки составного пуансона 4 не меняются.
Кроме этого, при износе деформирующего участка 9 составного пуансона 4 заменяется не весь пуансон 4, но только отдельные (или все) секции деформирующего участка 9. При этом направляющие 8 и опорные 10 цилиндрические участки составного пуансона 4 также не меняются.
Принцип работы заявленного пуансона целесообразно также рассмотреть на примере работы штампа первого перехода для неравномерной раздачи трубного фланца.
Фланцы изготавливали на гидравлическом прессе усилием 20 мН с нагревом штампа и заготовки в электропечи до температуры штамповки. Из трубных заготовок 3 с наружным диаметром 170 мм и толщиной стенки 8 мм были получены посредством составного секционного пуансона 4 фланцы-переходники диаметром 330 мм с углами наклона к продольной оси пуансона 40-50 градусов.
Металлографические исследования показали, что чистота поверхности штамповки в форме наклонного трубного фланца-переходника, изготовленной посредством составного секционного пуансона, соответствовало чистоте поверхности исходных трубных заготовок. А при изменении геометрии трубных фланцев или при ремонте пуансона переоснастка штампа не требовала изготовления нового цельного пуансона. В составном пуансоне заменялись только секции деформирующего участка пуансона. При этом существенно повышалась технологичность процесса штамповки за счет сокращения времени переоснастки штампа под другую геометрию трубных фланцев, исключающую изготовление новых цельных штампов.
Испытания показали, что составной пуансон с секционным выполнением его деформирующей части позволяет без ухудшения качества поверхности штамповки повысить технологичность процесса штамповки, за счет упрощения и сокращения времени переоснастки штампа при изготовлении наклонных фланцев с различными углами наклона, а также за счет сокращения времени ремонтных работ по восстановлению изношенных участков пуансона, что в полной мере соответствует заявленному техническому результату.
Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в независимом пункте формулы признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности необходимых признаков, достаточной для получения требуемого, сверхсуммарного технического результата.
Свойства, регламентированные в заявленном техническом решении отдельными признаками общеизвестны из уровня техники, и не требуют дополнительных пояснений.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначен для использования при обработке металлов давлением и может быть реализован, например, для изготовления наклонных фланцев при осуществлении первого перехода процесса неравномерной раздачи трубных заготовок;
- для заявленного пуансона в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте формулы полезной модели, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в материалах заявки известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Следовательно, заявленный объект: пуансон для неравномерной раздачи трубных заготовок, соответствуют требованиям условию патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.