Баба листоштамповочного молота

Область техники
Полезная модель относится к обработке металлов давлением, точнее к конструкциям кузнечно-штамповочного оборудования (молоты для листовой штамповки, а также другие машины ударного действия для выполнения давящих операций). Предлагаемое техническое решение относится к обработке давлением металлических сплавов в виде листовых заготовок и может быть использовано при изготовлении изделий в различных областях техники, например, в машиностроении и авиастроении.
Уровень техники
Из уровня техники известен молот для динамической штамповки (патент SU №1700850 А1 27.05.1995, 6 B21J 7/34), содержащий бабу с боковыми сторонами, наклоненными к вертикали под углом а, и расположенные в нижней части направляющих стоек колодки, шарнирно-соединенные с коленно-рычажными механизмами. Работает указанный молот следующим образом: на нагретую заготовку сбрасывается баба с контейнером, заполненным резиной, производится штамповка. После удара баба отскакивает вверх, срабатывают коленно-рычажные механизмы, которые своими колодками фиксируют бабу за боковые поверхности. Затем механизм поднимает бабу в исходное положение, а продукты горения резины удаляются через отверстия во фрикционных вставках. В результате обеспечивается более интенсивная деформационная проработка литой структуры металла заготовки.
Недостатком известной конструкции является ее сложность, т.к. привод фиксации бабы выполнен в виде коленно-рычажного механизма, а также необходимость в газоотсасывающих устройствах.
Известен также пресс-молот (патент RU 2213640 С2, 10.10.2003, 7 B21J 11/00, 9/12), который содержит падающий груз, выполненный в виде платформы с цилиндрическими полостями с жидкостью или сжатым воздухом, в котором установлены плунжеры.
Недостатком пресс - молота, содержащего падающий груз, являются также сложность конструкции, а именно: направляющие трубы, стол и пресс-форма, а также дополнительные устройства для камер высокого давления и увеличенный энергорасход.
Наиболее близко к предлагаемой полезной модели относится баба молота (патент RU 182268 U1, 28.12.2017, B21J 13/06), выполненная с внутренней кольцевой полостью или полостью в виде нескольких цилиндрических углублений количеством N с размещенным в ней наполнителем в виде шариков. При ударе бабы молота наполнитель в виде шариков двигается внутри бабы в сторону, противоположную направлению удара, тем самым замедляя отскок бабы, увеличивая время удара при взаимодействии бабы молота с обрабатываемым изделием.
К основным недостаткам данной бабы молота можно отнести невозможность создания достаточного количества полостей для однорядного способа установки наполнителя в листоштамповочных молотах. Это связанно с особенностями конструкции бабы листоштамповочного молота, которая состоит из нескольких тонких стенок, в которых нельзя делать отверстия большого диаметра, поскольку это снизит прочность и может привести к поломке бабы листоштамповочного молота.
Раскрытие полезной модели
Технический результат полезной модели заключается в повышении КПД удара, уменьшении эффекта пружинения, повышении точности изготавливаемых изделий, экономии энергии и повышении эффективности производства за счет увеличения времени действия удара и повышения эффективности взаимодействия шариков.
-6
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение КПД удара за счет использования наполнителя в виде шариков в бабе листоштамповочного молота, подбора оптимальных параметров наполнителя в виде массы шариков, равной 11% от общей массы бабы листоштамповочного молота, и массы одного шарика, равной 1,5⋅10 от общей массы бабы листоштамповочного молота.
-6
Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что баба листоштамповочного молота выполнена с цилиндрическими полостями, в которых размещен наполнитель в виде шариков, а отличие состоит в том, что диаметр цилиндрических полостей подбирают в зависимости от толщины стенок корпуса бабы молота, а шарики располагают многорядно для размещения большего количества наполнителя в виде шариков, причем масса шариков составляет 11% от общей массы бабы, а масса одного шарика - 1,5⋅10 от общей массы бабы.
Перечень фигур
Фиг. 1 - Вид сверху бабы листоштамповочного молота
Фиг. 2 - Разрез А-А составной сбоку бабы листоштамповочного молота
Осуществление полезной модели
Сущность полезной модели поясняется чертежами, фиш. 1 - вид сверху, на фиг. 2 изображена в разрезе баба листоштамповочного молота, выполненная с цилиндрическими полостями и размещенным в них наполнителем в виде шариков.
Конструкция бабы листоштамповочного молота по предлагаемой полезной модели состоит из корпуса бабы 1 с цилиндрическими полостями, размещенными в массивных областях, без тонких стенок, заполненными наполнителем в виде шариков 2. Цилиндрические полости имеют диаметр, оптимально использующий массивные зоны в конструкции бабы листоштамповочного молота с многорядным размещения наполнителя в полостях. В верхней части цилиндрические полости закрыты крышками 3.
-6
По предлагаемой полезной модели баба листоштамповочного молота работает следующим образом. При ударе бабы молота наполнитель в виде шариков 2 двигается внутри бабы в сторону, противоположную направлению удара до контакта с крышкой 3, после чего шарики, размещенные в цилиндрических полостях, начинают двигаться вниз, тем самым замедляя отскок бабы, увеличивая время удара при взаимодействии бабы молота с обрабатываемым изделием. При этом масса шариков должна составлять 11% от общей массы бабы, а масса одного шарика - 1,5⋅10от общей массы бабы молота.
В результате обеспечивается повышение КПД удара, уменьшение эффекта пружинения, повышение точности изготавливаемых изделий, экономия энергии и повышение эффективности производства за счет увеличения времени действия удара и повышения эффективности взаимодействия шариков.
Для подтверждения эффективности использования бабы листоштамповочного молота были проведены экспериментальные исследования гибки образцов (20×40×2) мм из стали 10 на углы 60°, 90°, 120° стандартной бабой молота и бабой молота с наполнителем в виде шариков диаметром 6 мм и массой 2,5 кг. Общая масса стандартной бабы и масса бабы с наполнителем были одинаковые и равные 22,4 кг. Ударную гибку проводили при сбрасываении бабы молота на заготовку с высоты 1 м, скорость при ударе была 3 м/с.
В результате было установлено уменьшение угла упругого пружинения при гибке заготовок бабой молота с наполнителем до 3,8 раза по сравнению с гибкой стандартной бабой.