ШТАМП ДЛЯ ФОРМОВКИ ВЫСТУПОВ В ТРУБЧАТОЙ ДЕТАЛИ

Полезная модель относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении деталей из трубчатых заготовок, в частности, ячеек для дистанционирующих решеток тепловыделяющих сборок ядерного реактора.
При изготовлении деталей из тонкостенных трубчатых заготовок с высокими требованиями к точности геометрических размеров этих деталей, например, ячеек для дистанционирующих решеток, необходимо обеспечить высокую точность размеров заготовок, а это дополнительные затраты. Разнотолщинность стенок труб может быть в пределах допуска на толщину стенки.
Известно устройство для изготовления деталей из трубчатых заготовок эластичным инструментом (см. Е.А.Попов, В.Г.Ковалев, И.Н.Шубин «Технология и автоматизация листовой штамповки», М. Издательство МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2000 г., стр.271, рис.6.17). Недостатками такого устройства является недостаточная стойкость эластичного инструмента при разнонаправленных радиальных деформациях, низкая производительность процесса штамповки.
Известно устройство для раздачи трубы, в котором на матрицу в осевом направлении подается трубчатая заготовка и происходит радиальная деформация при ее осевой подаче (см. В.Т.Мещерин. Атлас схем. М. Машиностроение, 1975 г., стр.113, рис.299). Недостатком этого устройства является невозможность получения внутренних выступов в трубчатой детали сложной формы и необходимость последующей калибровки для получения наружных элементов, например, плоских поверхностей.
Известен штамп для формовки внутренних выступов в трубчатой детали (см. АС №1117102, кл. B21D 22/02, опубл. 23.11.82 г.), содержащий неподвижную плиту, на которой
установлены матрица, на рабочей поверхности которой имеются выемки, и ползушки, рабочая поверхность которых соответствует конфигурации формуемых элементов, а также подвижную плиту, несущую клинья, установленные с возможностью взаимодействия с ползушками. Недостатками штампа являются невысокая точность изготовления деталей, так как в формообразовании выступов задействовано большое количество взаимодействующих между собой деталей штампа, каждая из которых имеет допуск на изготовление и допуск на износ. Поскольку движение секторов матрицы происходит по радиусу, то величина перемещений в нижней части секторов будет меньше, чем в верхней части, и формуемые элементы будут непараллельны, к тому же сложность конструкции матрицы ограничивает использование штампа при изготовлении мелких деталей, так как при нагрузках секторы матрицы малых размеров будут иметь низкую стойкость к разрушению.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является штамп для формовки выступов в трубчатой детали (см. патент RU 2223160, МПК 7 B21D 22/02, от 13.02.2002 г), содержащий неподвижную плиту, на которой установлены матрица с выемками и выступами, соответствующими конфигурации формуемых элементов детали, и ползушки, рабочая поверхность которых соответствует конфигурации формуемых элементов, а также подвижную плиту с конусом.
Недостатками штампа являются недостаточная точность формовки деталей из трубчатых заготовок по причине разнотолщинности заготовки, что может привести к некачественному формообразованию элементов детали и неточности ее геометрических размеров, необходимость высоких требований к штампу - например, к точности расположения матрицы на плите.
Технической задачей полезной модели является улучшение формообразования элементов штампуемой детали, повышение точности исполнительных размеров изготавливаемых деталей, без повышения требований к точности выполнения заготовки, снижение требований к точности изготовления штампа.
Эта техническая задача решается тем, что в штампе для формовки выступов в трубчатой детали, содержащем неподвижную плиту, на которой установлены матрица с выемками и выступами, соответствующими конфигурации формуемых элементов детали, и ползушки, рабочая поверхность которых соответствует конфигурации формуемых элементов, а также подвижную плиту с конусом, согласно полезной модели, матрица установлена с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости, а ползушки, формирующие в детали выемки, имеют рабочие поверхности, контактирующие через толщину стенки заготовки с матрицей в ее выемках.
Предлагаемая конструкция штампа позволяет улучшить формуемость элементов штампуемой детали, повысить точность исполнительных размеров изготавливаемых деталей без повышения требований к точности заготовки детали, снизить требования к точности изготовления штампа.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На чертежах представлены:
фиг.1 - штамп для формовки выступов в трубчатой детали, общий вид;
фиг.2 - схема формообразования детали с внутренними и наружными выступами из разнотолщинной заготовки, сечение А-А.
Штамп для формовки выступов в трубчатой детали содержит неподвижную плиту 1, на которой в пазу 2 установлена с возможностью горизонтального перемещения матрица 3 с выемками 4 и выступами 5, соответствующими конфигурации формуемых элементов детали 6, оснащенные возвратными пружинами 7 ползушки 8 и 9, рабочие поверхности 10 и 11 которых соответствуют конфигурации формуемых элементов детали 6, подвижную плиту 12, конус 13, взаимодействующий с ползушками 8 и 9, поджатый пружиной 14 прижим 15, тяги 16 со съемником 17.
Штамп работает следующим образом.
На матрицу 3 устанавливается заготовка и при движении плиты 12 прижимом 15
осуществляется осевая подача заготовки на матрицу 3, при этом происходит предварительная деформация заготовки при прохождении через выступы 5, после этого прижим 15 упирается в ползушки 8 и 9, пружина 14 начинает сжиматься, и осевая подача заготовки прекращается, конус 13 взаимодействует с ползушками 8 и 9, которые, радиально перемещаясь к матрице 2, доформовывают наружные и формуют внутренние выступы детали 5, при этом матрица перемещается в горизонтальной плоскости, компенсируя тем самым разнотолщинность стенок заготовки. При движении плиты 12 вверх ползушки 8 и 9 под действием пружин 7 расходятся, тяги 16 увлекают за собой съемник 17, и отформованная деталь 6 снимается с матрицы 3.