RU2080234C1

RU2080234C1 - Die for moulding vane

Info

Publication number: RU2080234C1
Application number: RU95107082A
Authority: RU
Inventors: А.К. Онищенко; М.П. Пополитов; В.С. Тимохин; В.Б. Шилков
Original assignee: Научно-производственное объединение по технологии машиностроения
Priority date: 1995-05-03
Filing date: 1995-05-03
Publication date: 1997-05-27
Also published as: RU95107082A

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: die has top and bottom portions with impressions the plane of detaching of which are screw surfaces of rotation bounded by outer and inner screw cylindrical lines of different slopes and space between the surfaces. The space is diverging in the direction of the inner screw line. The divergence is defined by a relationship presented in the invention description. The space may be diverging in the top portion, in the bottom portion or in both of the portions. EFFECT: . cl, dwg

Description

Изобретение относится к области изготовления деталей машин сложной формы, а именно, формовке лопастей шнеков и может быть использовано в металлургическом и тяжелом машиностроении. The invention relates to the field of manufacturing machine parts of complex shape, namely, the forming of the blades of the screws and can be used in metallurgical and heavy engineering.

Известны штампы для формовки деталей из листовой заготовки с двоякой кривизной, рабочие поверхности которых выполнены двояковыпуклыми и выпукло-вогнутыми. Формовку в таких штампах осуществляют последовательно путем продольного перемещения листовой заготовки [1]
Недостатком штампа являются низкая производительность и невысокая точность процесса формовки.Known dies for forming parts from a sheet blank with double curvature, the working surfaces of which are biconvex and convex-concave. Forming in such dies is carried out sequentially by longitudinal movement of the sheet stock [1]
The disadvantage of the stamp are low productivity and low accuracy of the molding process.

Наиболее близким, принятым за прототип, можно считать штамп для формовки лопасти из листового материала, преимущественно для шнека, содержащий верхнюю и нижнюю части с гравюрами, плоскости разъема которых выполнены по винтовым поверхностям вращения, ограниченным наружной и внутренней винтовыми цилиндрическими линиями с различными углами подъема, и зазором между поверхностями [2]
Недостатком штампа является неполное прилегание винтовых поверхностей штампа к листовой заготовке при формовке и, как следствие, пониженная точность штамповки. Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в повышении точности и снижении усилия деформирования. Это обеспечивается тем, что в штампе для формовки лопасти из листового материала, преимущественно для шнека, содержащем верхнюю и нижнюю части с гравюрами, плоскости разъема которых выполнены по винтовым поверхностям вращения, ограниченным наружной и внутренней винтовыми цилиндрическими линиями с различными углами подъема, и зазором между поверхностями, зазор выполнен расходящимся к центру внутренней винтовой линии в соответствии с зависимостью

где δ_вн.и δ_нар. зазор по внутренней и наружной винтовым линиям; a толщина листовой заготовки; α_вн.и α_нар. угол подъема внутренней и наружной винтовых линий; зазор выполнен расходящимся в верхней части; зазор выполнен расходящимся в нижней части; зазор выполнен расходящимся в обеих частях.The closest adopted for the prototype can be considered a stamp for forming a blade made of sheet material, mainly for a screw, containing upper and lower parts with engravings, the plane of the connector of which is made on helical surfaces of rotation limited by outer and inner helical cylindrical lines with different elevation angles, and clearance between surfaces [2]
The disadvantage of the stamp is the incomplete adhesion of the screw surfaces of the stamp to the sheet blank during molding and, as a result, the reduced accuracy of stamping. The technical result achieved by the invention is to increase the accuracy and reduce the deformation force. This is ensured by the fact that in a stamp for forming a blade of sheet material, mainly for a screw, containing upper and lower parts with engravings, the plane of the connector of which is made on helical surfaces of revolution, limited by outer and inner helical cylindrical lines with different elevation angles, and the gap between surfaces, the gap is made diverging to the center of the internal helix in accordance with the dependence

where δ _ext. and δ _nar. clearance on internal and external helical lines; a thickness of the sheet stock; α _ext. and α _nar. elevation angle of the internal and external helix lines; the gap is made divergent in the upper part; the gap is made divergent in the lower part; the gap is made diverging in both parts.

Выполнение зазора расходящимся позволяет избежать неравномерного зажима (закусывания) листовой заготовки штампом, неоднородной схемы деформации и осуществить формовку только деформацией сдвига. В результате чего достигается снижение усилия деформирования и равномерная проработка исходной структуры заготовки. Performing a diverging gap avoids uneven clamping (biting) of the sheet blank with a stamp, an inhomogeneous deformation pattern, and molding only by shear deformation. As a result, a decrease in the deformation force and uniform study of the initial structure of the workpiece is achieved.

На чертеже изображен общий вид штампа в сомкнутом состоянии с отформованной лопастью. The drawing shows a General view of the stamp in closed condition with a molded blade.

Штамп состоит из верхней 1 и нижней 2 частей с гравюрами, выполненными по винтовым поверхностям вращения 3, 4. Гравюры ограничены наружной 5 и внутренней 6 винтовыми цилиндрическими линиями, имеющими различные углы подъема α_нар.и α_вн. Между винтовыми поверхностями вращения зазор 7 выполнен в соответствии с зависимостью:

При этом зазор может выполняться как односторонний, так и двухсторонний.The stamp consists of upper 1 and lower 2 parts with engravings made on helical surfaces of rotation 3, 4. Engravings are limited to outer 5 and inner 6 helical cylindrical lines having different elevation angles α _bunks. and α _ext. Between the screw surfaces of rotation, the gap 7 is made in accordance with the dependence:

In this case, the gap can be performed both unilateral and bilateral.

Штамп работает следующим образом. The stamp works as follows.

Сначала верхнюю часть штампа 1 поднимают на высоту, большую толщины исходной заготовки. First, the upper part of the stamp 1 is raised to a height greater than the thickness of the original workpiece.

На нижнюю часть 2 (в штамповую полость) укладывают листовую заготовку. После чего осуществляют полное или частичное смыкание частей штампа путем удара молота или хода пресса. On the lower part 2 (in the die cavity) lay a sheet blank. Then complete or partial closure of the parts of the stamp by hitting the hammer or the stroke of the press.

Штамп может быть как подкладным, так и закрепленным. При формовке крупных заготовок предпочтительнее закрепление нижней части штампа на выдвижном столе пресса. The stamp can be either underlay or fixed. When forming large blanks, it is preferable to fix the lower part of the stamp on the sliding table of the press.

Пример. Example.

Изготавливали лопасть ШРП 146 для шнека с внутренним диаметром 450 мм и наружным 1240 мм. При этом угол подъема лопасти по наружной образующей составлял 72^o, а внутренний 47,5^o.ShRP blade 146 was made for a screw with an inner diameter of 450 mm and an outer diameter of 1240 mm. The angle of the blade along the outer generatrix was 72 ^o , and the inner 47.5 ^o .

Толщина исходной листовой плоской заготовки составляла 50 мм. Диаметр наружный 1465 мм, а внутренний 670 мм. The thickness of the initial flat sheet blank was 50 mm. The outer diameter is 1465 mm and the inner is 670 mm.

Материал сталь 10. Material steel 10.

Материал сталь 10Г2С1. Material steel 10G2S1.

При заданной толщине заготовки и углах подъема внутренней и наружной винтовых линий максимальная величина зазора (по внутренней винтовой линии) составит:

Шаг винтовой поверхности составляет 1265 мм (при этом для шнека ШРП по внутренней и наружной винтовым линиям шаг одинаковый).For a given workpiece thickness and elevation angles of the internal and external helical lines, the maximum clearance (along the internal helical line) will be:

The pitch of the helical surface is 1265 mm (the pitch is the same for the ShRD screw along the inner and outer helical lines).

При изготовлении гравюры штампа были внесены коррективы в шаг внутренних винтовых линий, уменьшенных на величину δ•δ_вн.., который на диаметре 450 мм составляет 15,25 мм. Следовательно, шаг винтовой линии при этом должен быть уменьшен на эту величину δ и составит:
1265 15,25 1249,75 мм.In the manufacture of the engraving of the stamp, adjustments were made to the pitch of the internal helical lines, reduced by δ • δ _int. ., which at a diameter of 450 mm is 15.25 mm. Therefore, the pitch of the helix should be reduced by this value δ and will be:
1265 15.25 1249.75 mm.

То есть разъем при сомкнутых (без заготовки) верхней и нижней частях штампа изменяется от 0 мм (на наружной винтовой линии O ⌀ 1240 мм до 15, 25 мм, на внутренней ⌀ 450 мм Это изменение было внесено в верхнюю часть штампа. That is, the connector when the upper and lower parts of the stamp are closed (without blanks) varies from 0 mm (on the outer helical line O O 1240 mm to 15, 25 mm, on the inner ⌀ 450 mm This change was made to the top of the stamp.

Формовку лопасти осуществляли на прессе 1250 тс. Установили нижнюю часть штампа на нижнем выдвижном столе пресса. Затем верхнюю часть осесимметрично закрепили на верхней подвижной траверсе. The blade was molded on a press of 1250 tf. Installed the lower part of the stamp on the lower sliding table of the press. Then the upper part was axisymmetrically fixed on the upper movable traverse.

После нагрева листовой заготовки до температуры штамповки, последнюю укладывали в нижнюю часть штампа и производили формовку опусканием верхней части штампа до смыкания по толщине заготовки. After heating the sheet preform to the stamping temperature, the latter was placed in the lower part of the stamp and molding was performed by lowering the upper part of the stamp until it was closed along the thickness of the workpiece.

Затем траверсу поднимали, отформованную лопасть извлекали из штампа и охлаждали на воздухе. Then the traverse was lifted, the molded blade was removed from the stamp and cooled in air.

Проведенное производственное исследование процесса формовки показало, что в данном штампе достигается высокая точность конечного изделия при минимальном усилии штамповки. An industrial study of the molding process showed that in this stamp high precision of the final product is achieved with minimal stamping force.

Claims

1. Штамп для формовки лопасти из листового материала преимущественно для шнека, содержащий верхнюю и нижнюю части с гравюрами, плоскости разъема которых выполнены по винтовым поверхностям вращения, ограниченным наружной и внутренней винтовыми цилиндрическими линиями с различными углами подъема и зазором между поверхностями, отличающийся тем, что зазор выполнен расходящимся к центру внутренней винтовой линии в соответствии с зависимостью

где δ_вн и δ_нар зазор по внутренней и наружной винтовым линиям;
а толщина листовой заготовки;
α_вн и α_нар угол подъема внутренней и наружной винтовых линий.1. A stamp for forming a blade of sheet material, mainly for a screw, comprising upper and lower parts with engravings, the plane of the connector of which is made on helical surfaces of revolution limited by the outer and inner helical cylindrical lines with different elevation angles and the gap between the surfaces, characterized in that the gap is made diverging to the center of the internal helix in accordance with the dependence

where δ _VN and δ _NAR clearance on the inner and outer helical lines;
and the thickness of the sheet stock;
α _vn and α _{nar the} angle of elevation of the inner and outer helix lines.

2. Штамп по п. 1, отличающийся тем, что зазор выполнен расходящимся в верхней части. 2. The stamp according to claim 1, characterized in that the gap is made diverging in the upper part.

3. Штамп по п. 1, отличающийся тем, что зазор выполнен расходящимся в нижней части. 3. The stamp according to claim 1, characterized in that the gap is made diverging in the lower part.

4. Штамп по п. 1, отличающийся тем, что зазор выполнен расходящимся в обеих частях. 4. The stamp according to claim 1, characterized in that the gap is made diverging in both parts.