УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОЛЬЦЕВЫХ ЗАГОТОВОК

Решение относится к области обработки металла давлением и может быть использовано при изготовлении объемной штамповки кольцевых заготовок из материалов, способных к пластической деформации в холодном состоянии.
Существует несколько способов штамповки кольцевых заготовок (А.С.Львов, Ю.Л.Рождественский, А.В.Абрамов, Д.К.Литвак. Штамповка кольцевых заготовок. М.: Машгиз, 1958). При данных способах используется дорогостоящая штамповая оснастка. Наличие пластического течения металла при штамповке в двух взаимно противоположных направлениях обуславливает различное деформированное состояние на различных участках кольца. Для процесса штамповки колец традиционным способом характерна потеря устойчивости, а следовательно, и формы по внутреннему контуру, кроме того, возникают сложности с управлением формообразованием, что снижает коэффициент использования металла.
В качестве прототипа принята установка для изготовления кольцевых заготовок, содержащая штамп с верхним и нижним деформирующими инструментами, один из которых установлен с возможностью поступательного и вращательного движений, приводы которых выполнены в виде двух независимых агрегатов с регулируемыми скоростями, в качестве деформирующих инструментов использованы бойки, по меньшей мере один из которых имеет коническую рабочую поверхность, причем, шероховатость рабочих поверхностей одинакова, а на нижнем бойке установлена калибровочная втулка (патент РФ на полезную модель №70636, В2J 13/02, опубл. 10.02.2009).
Однако эта установка используется для раздачи кольцевых заготовок, где отверстия уже имеются, и непригодна для получения сквозных отверстий в сплошных заготовках.
Решается задача получения кольцевых деталей из сплошных заготовок.
Технический результат: повышение коэффициента полезного использования металла за счет уменьшения толщины перемычки в полученном кольце после штамповки.
Этот технический результат достигается тем, что установка для получения кольцевых заготовок, содержащая штамп с матрицей, верхним и нижним деформирующими инструментами, нижний из которых установлен с возможностью поступательного и вращательного движения от двух независимых приводов с регулируемыми скоростями, привод вращательного движения нижнего деформирующего инструмента выполнен с червячным колесом, на котором установлен нижний деформирующий инструмент, снабжена установленной в матрице плавающей обоймой для размещения заготовки, а верхний и нижний деформирующие инструменты выполнены в виде прошивней;
для получения кольцевых ступенчатых по внутреннему диаметру заготовок нижний и верхний прошивни выполнены разного диаметра; нижний прошивень выполнен с рабочей частью, высота которой равна половине высоты заготовки.
Процесс прошивки поковок и штамповок известен и используется для получения глубокой полости или сквозного отверстия (производство бесшовных труб) путем вдавливания прошивня (на прессах или прошивных станках (Политехнический словарь под ред. И.И.Артоболевсого, изд. Советская энциклопедия, М., 1977).
Однако это довольно трудоемкий процесс с использованием одного прошивня (иглы). В донной части заготовки образуется перемычка, которую приходится удалять механической обработкой. Использование в предлагаемом решении двух встречно работающих прошивней в совокупности с вращением одного из них (установленного на червячном колесе привода) позволяет осуществить «мягкое» вдавливание деформирующих инструментов в заготовку и минимизировать перемычку, удаляемую механически, не нарушая геометрию кольца. Это повышает коэффициент полезного использования металла. Плавающая обойма снижает силу трения между матрицей и заготовкой, повышает равномерность деформации и снижает усилия деформирования. Высота рабочей части нижнего прошивня, равная половине высоты заготовке, также позволяет минимизировать перемычку в кольце.
Установка представляет собой штамп с матрицей 1 и пуансоном 2. Пуансоном является верхний деформирующий инструмент - прошивень 3. На червячном колесе 4 привода вращательного движения установлен прошивень 5., а в матрице плавающая обойма 6. Прошивни 3, 5 могут иметь одинаковый диаметр или различный, если надо получить заготовку с различными внутренними диаметрами. Высота рабочей части нижнего прошивня 5 предпочтительно равна половине высоты заготовки. Один из прошивней, в данном случае нижний, установлен с возможностью поступательного движения от двух независимых агрегатов с регулируемыми скоростями. Поступательное движение нижнего прошивня 5 осуществляется за счет перемещения траверсы 7 по колоннам 8, а вращательное - от червячного колеса 4, приводимого от электродвигателя через червячный вал 9, скорость регулируется вариатором (на чертеже не показан). Высота рабочей части нижнего прошивня 5 равна половине высоты заготовки 10.
Установка работает следующим образом. Заготовку 10 укладывают в обойму 6, установленную в матрицу 1 на нижний деформирующий инструмент. Сначала осуществляется поступательное движение верхнего деформирующего инструмента (прошивня) до момента, когда на индикаторной