ШТАМП ДЛЯ РАДИАЛЬНОГО ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ШЛИЦЕВ НА ВАЛАХ

Полезная модель относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для радиальной штамповки мелкомодульных шлицев на валах.
Известен штамп для выдавливания шлицев на валах, включающий обойму-сепаратор, в радиальных пазах которой вокруг заготовки установлены пуансоны, отжимаемые от заготовки пружинами и плунжерами, а соосно обойме-сепаратору с возможностью перемещения вдоль ее оси установлена втулка. Во втулке выполнены продольные шпоночные пазы, в которых закреплены призматические шпонки, а между каждой из шпонок и соответствующим пуансоном расположен клин, который своим скосом контактирует с выступающей из шпоночного паза наклонной плоскостью шпонки, а с другой стороны через шарнир с буртами на обоих торцах взаимодействуют с пуансоном [1].
Недостатком данного штампа является сложность и неудовлетворительная жесткость конструкции, ограниченная наличием шарнирных соединений и невозможность независимой регулировки величины перемещения пуансонов, что снижает точностные параметры формы шлицезубчатого венца на валах, в частности к отклонению от цилиндричности и приводит к браку.
Ближайшим техническим решением, принятым в качестве прототипа, является штамп для радиального формообразования шлицев на валах, включающий нижний и верхний блоки, сепаратор, в радиальных пазах которого установлены пуансоны, отводимые от заготовки двумя буферами, соосно сепаратору установлена оправка с клиновым механизмом радиального хода пуансонов. Оправка выполнена с конической внутренней поверхностью и установлена в корпусе с возможностью перемещения вдоль его оси и взаимодействия с пуансонами [2].
Недостатком известного штампа является невозможность независимой регулировки хода пуансонов для правильной настройки глубины их внедрения в тело заготовки. Кроме того, при перемещении пуансонов вдоль оси конической поверхности оправки, вследствие изменения радиуса этой поверхности меняется кривизна контактных поверхностей пуансонов и оправки, что вызывает появление зазора между отдельными их участками. Это приводит к снижению несущей способности контактов и смятию этих поверхностей, что сказывается на долговечности работы устройства, снижению точности формы шлице-зубчатого венца на валах и отклонению от цилиндричности.
В основу полезной модели поставлена задача повышения кинематической точности шлице-зубчатого венца, формообразованного на валах.
Технический результат заявляемой полезной модели характеризуется возможностью прецизионной регулировки радиальной установки каждого пуансона.
Поставленная задача достигается тем, что в штампе для радиального формообразования шлицев на валах, включающем нижний и верхний блоки, сепаратор, в радиальных пазах которого установлены пуансоны, отводимые от заготовки двумя буферами, соосно сепаратору установлена оправка с клиновым механизмом радиального хода пуансонов, при этом клиновый механизм радиального хода пуансонов размещен на внутренней поверхности оправки и выполнен в виде системы вертикальных ползушек с клиновыми лысками, соответственно сопряженными с клиновыми поверхностями пуансонов и смонтированными концентрично сепаратору с радиальными пазами, каждая ползушка снабжена автономным винтовым механизмом прецизионной регулировки радиальной установки соответствующего ей пуансона. В штампе каждая ползушка выполнена в форме кольцевого сектора.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами:
Фиг. 1 - общий вид конструктивной схемы штампа для радиального формообразования шлицев на валах;
Фиг. 2 - разрез Б-Б по фиг. 1;
Штамп для радиального формообразования шлицев на валах путем радиальной холодной штамповки, преимущественно, мелкомодульных шлицев содержит корпус, включает нижний и верхний блоки. Нижний блок содержит основание 1, на котором сверху закреплена втулка 2, служащая для вертикального направления верхнего блока. Нижний блок содержит три колонки 3, подпружиненные маркетами 4, предназначенными для выталкивания верхнего блока (фиг. 1).
На основании 1 установлены сепаратор 5, предназначенный для радиального направления пуансонов 6 с профильными рабочими кромками соответственно шлицам. На основании 1 в сепараторе 5 установлен центральный стержень 7, служащий для вертикального позиционирования заготовки 8. Пуансоны 6, установленные в сепараторе 5, имеют возможность радиального перемещения в горизонтальной плоскости и от вертикального перемещения фиксируются закрепленной к сепаратору 5 крышкой 9. Возвратно-поступательное перемещение пуансонов 6 обеспечивается двумя буферами 10 из упруго-деформируемого материала, преимущественно на основе полиуретана (фиг. 1, 2,).
Верхний блок содержит кольцевую оправку 11 с цилиндрической внутренней поверхностью, на которой концентрично смонтированы ползушки 12 с клиновыми лысками, соответственно сопряженными с клиновыми поверхностями пуансонов 6 (фиг. 1, 2).
Каждая ползушка 12 снабжена автономным винтовым механизмом прецизионной регулировки радиальной установки соответствующего ей пуансона 6. Автономный винтовой механизм состоит из болтов 13 и контргаек 14, концентрично установленных в резьбовом диске 15, закрепленном на оправке 11.
Вертикальное возвратно-поступательное регулировочное перемещение ползушек 12 обеспечивается посредством буфера 16, преимущественно на основе полиуретана. Для осуществления загрузки заготовок 8 в зону обработки и передачи деформирующего усилия от ползуна пресса на пуансоны 6 к оправке 11 присоединен стакан 17, соединенный с оправкой 11 посредством болтов 18 (фиг. 1, 2).
Работа штампа осуществляется следующим образом. В нерабочем состоянии колонки 3 поднимают верхний блок, освобождая пуансоны 6, которые под действием усилия буферов 10 одновременно отводятся от заготовки 8 и прижимаются к клиновым поверхностям ползушек 12. Для выдавливания шлицев заготовка 8 устанавливается между пуансонами 6 на стержне 7 и по верхнему блоку от ползуна пресса сообщается осевое перемещение сверху вниз. При этом колонки 3 уходят во втулку 2, пуансоны 6 перемещаются в радиальном направлении, сжимая буферы 10. В процессе шлицеобразования металл, вытесняемый пуансонами, идет на формирование шлицев. При обратном ходе колонки 3 поднимают верхний блок, освобождая пуансоны 6, которые возвратно-поступательно перемещаются в горизонтальной плоскости в пазах сепаратора 5. При этом буферы 10 синхронно отводят все пуансоны 6 от заготовки 8 и прижимают их к клиновым поверхностям ползушек 12. Прецизионная регулировка радиального положения для обеспечения цилиндричности формообразуемой поверхности вала каждого из пуансонов 6 осуществляется настройкой вертикального положения ползушек 12 в оправке 11 посредством системы болтов 13, резьбового диска 15 и контргаек 14, которые фиксируют наладочное положение ползушек 12.
Заявляемая конструкция штампа для радиального формообразования шлицев на валах позволяет получать холодным пластическим формообразованием мелкомодульные шлицы на валах с повышенной кинематической точностью формы шлице-зубчатого венца.
Источники информации:
1. А.с. №539664, СССР МКИ В21К 1/30 Устройство для выдавливания шлицев на валах / А.И. Фломенблит // Официальный бюлл. - 1976. - №47;
2. А.с. №1484430, СССР МКИ В21К 1/12 Устройство для радиальной штамповки шлицев на валах / В.С. Парфиянович, М.И. // Опубл. 07.06.1989, Офиц. бюлл. №21.