RU2173600C2 - Hot die forging die set - Google Patents

Abstract

FIELD: plastic metal working, possibly manufacture of wheel discs of motor vehicles. SUBSTANCE: die set for hot die forging includes power holder, punch, knocking out member with plate. Die is placed in power holder. Die engages with knocking out member along plane inclined by angle 25-35 degrees. When plate of knocking out member and die are drawn together they are joined by means of lock joint. Die has four sections. Each die section may move inside power holder in direction normal relative to contact plane of plate of knocking out member. EFFECT: improved design. 6 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к конструкциям штампов для горячей объемной штамповки, преимущественно изделий типа дисков автомобильных колес. The invention relates to the processing of metals by pressure, namely, to designs of dies for hot forming, mainly products such as rims of automobile wheels.

Известен штамп для объемной штамповки, содержащий силовую обойму, пуансон, размещенную в посадочном гнезде обоймы разъемную матрицу, секции которой шарнирно связаны с обоймой, и выталкиватель с плитой, контактирующей с матрицей (см. авт.св. СССР N 566667, B 21 J 13/02, опубликованное в 1977 г.). A stamp is known for volumetric stamping containing a power cage, a punch located in the seat of the cage, a detachable matrix, sections of which are pivotally connected to the cage, and an ejector with a plate in contact with the matrix (see ed. St. USSR N 566667, B 21 J 13 / 02 published in 1977).

В указанном штампе выталкивание готового изделия происходит вместе с раскрытием секций матрицы посредством поступательного и одновременного вращательного их перемещения вокруг оси шарниров. In the specified stamp, the ejection of the finished product occurs together with the opening of the sections of the matrix by translational and simultaneous rotational movement of them around the axis of the hinges.

Однако существенным недостатком указанного штампа является невозможность осуществления выталкивания изделий типа дисков автомобильных колес из-за их возможного заклинивания в штампе. However, a significant drawback of this stamp is the inability to eject products such as rims of automobile wheels due to their possible jamming in the stamp.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является штамп для объемной штамповки, содержащий силовую обойму, пуансон, размещенную в посадочном гнезде обоймы разъемную матрицу и выталкиватель с плитой, контактирующей с матрицей, причем он снабжен тягами для перемещения секций матрицы перпендикулярно к продольной оси пуансона, а плита выталкивателя размещена с охватом поверхности секций матрицы в сомкнутом их положении и без свободы движения при заполненной гравюре и извлеченном пуансоне (см. патент РФ N 2057613, B 21 J 13/02, опубликованный в 1996 г.). The closest in technical essence to the proposed device is a die for stamping, containing a power cage, a punch placed in a seat socket of the cage a detachable matrix and an ejector with a plate in contact with the matrix, and it is equipped with rods for moving sections of the matrix perpendicular to the longitudinal axis of the punch, and the ejector plate is placed with coverage of the surface of the matrix sections in their closed position and without freedom of movement with the engraving filled and the punch removed (see RF patent N 2057613, B 21 J 13/02, published in 1996).

Однако существенным недостатком указанного штампа является то, что при наращивании усилия деформирования из-за возникающей горизонтальной составляющей возможен разъем матрицы и, как результат, искажение геометрии штамповки. However, a significant drawback of this stamp is that when increasing the deformation force due to the arising horizontal component, a matrix connector is possible and, as a result, distortion of the stamping geometry.

Кроме того, использование указанного штампа возможно только на вертикальных гидравлических прессах, оснащенных боковыми гидравлическими цилиндрами для перемещения секций матриц в горизонтальном направлении. In addition, the use of the specified stamp is possible only on vertical hydraulic presses equipped with side hydraulic cylinders for moving sections of the matrixes in the horizontal direction.

Технический результат, получаемый при осуществлении предлагаемого изобретения, заключается в исключении искажения геометрии штамповки за счет невозможности сдвига секций матрицы в любом направлении в процессе деформирования, и следовательно, в получении штамповки с минимальными припусками на механическую обработку окончательного изделия. The technical result obtained by the implementation of the present invention is to eliminate distortion of the stamping geometry due to the impossibility of shifting the matrix sections in any direction during deformation, and therefore, to obtain stamping with minimal allowances for machining of the final product.

Поставленный технический результат достигается тем, что в штампе для горячей объемной штамповки изделий типа дисков автомобильных колес, содержащем силовую обойму, пуансон, размещенную в силовой обойме разъемную матрицу, выталкиватель с плитой, контактирующей с матрицей по наклонной плоскости, в сомкнутом состоянии плита выталкивателя и матрица соединены между собой с помощью замкового соединения, угол наклона плоскости контакта плиты выталкивателя и матрицы к горизонтальной плоскости составляет 25-35^o, а каждая из четырех секций матрицы выполнена с возможностью перемещения внутри силовой обоймы в направлении, перпендикулярном плоскости контакта плиты выталкивателя и матрицы.The technical result is achieved by the fact that in the die for hot stamping of products such as automobile wheel disks containing a power clip, a punch, a detachable matrix placed in the power clip, an ejector with a plate in contact with the matrix along an inclined plane, in the closed state the ejector plate and the matrix interconnected by snap couplings, a tilt angle of the plane of contact plates and ejector matrix to the horizontal plane is 25-35 ^o, and each of the four sections of mattresses gical is movable within the cage strength in a direction perpendicular to the plane of the contact plate and the ejector matrix.

Существенными признаками, отличающими заявляемое техническое решение от прототипа, являются:
- соединение плиты выталкивателя и матрицы в сомкнутом состоянии с помощью замкового соединения;
- выбор величины угла наклона плоскости контакта плиты выталкивателя и матрицы к горизонтальной плоскости в пределах 25-35^o;
- выполнение каждой из четырех секций матрицы с возможностью перемещения внутри силовой обоймы в направлении, перпендикулярном плоскости контакта плиты выталкивателя и матрицы.The essential features that distinguish the claimed technical solution from the prototype are:
- connection of the ejector plate and the matrix in the closed state by means of a lock connection;
- the choice of the angle of inclination of the plane of contact of the plate of the ejector and the matrix to the horizontal plane within 25-35 ^o ;
- the implementation of each of the four sections of the matrix with the ability to move inside the power cage in the direction perpendicular to the plane of contact of the ejector plate and the matrix.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию охраноспособности "новизна". Thus, the claimed technical solution meets the eligibility criterion of "novelty."

Соединение плиты выталкивателя и матрицы в сомкнутом состоянии с помощью замкового соединения способствует исключению перемещения секций матрицы в процессе деформирования за счет возникающей высокой удельной нагрузки на рабочую гравюру плиты выталкивателя. Усилие, приходящееся на площадь гравюры плиты выталкивателя, намного больше усилия, направленного на подъем секций матрицы. The connection of the ejector plate and the matrix in the closed state by means of a locking connection helps to prevent the displacement of the matrix sections during deformation due to the high specific load on the engraving of the ejector plate. The force attributable to the engraving area of the ejector plate is much greater than the effort directed to the lifting of the matrix sections.

Выполнение угла наклона плоскости контакта плиты выталкивателя и матрицы 25 - 35^o является наиболее оптимальным.The implementation of the angle of inclination of the plane of contact of the plate of the ejector and the matrix 25 - 35 ^o is the most optimal.

При угле наклона меньше 25^o создаются условия увеличения усилия, действующего на направляющую силовой обоймы, жестко закрепленную в последней, что может привести к поломке штампа.When the angle of inclination is less than 25 ^o , conditions are created for increasing the force acting on the guide of the power cage, rigidly fixed in the latter, which can lead to breakage of the stamp.

При угле наклона больше 35^o для раскрытия матрицы необходимо увеличение хода выталкивателя, что нежелательно.When the angle of inclination is greater than 35 ^o for the disclosure of the matrix requires an increase in the stroke of the ejector, which is undesirable.

Выполнение каждой из четырех секций матрицы с возможностью перемещения внутри силовой обоймы в направлении, перпендикулярном плоскости контакта плиты выталкивателя и матрицы, обеспечивает свободное раскрытие секций матрицы после окончания деформирования, что также способствует исключению искажения геометрии штамповки. The execution of each of the four sections of the matrix with the ability to move inside the power cage in the direction perpendicular to the plane of contact of the ejector plate and the matrix, provides free opening of the sections of the matrix after the deformation, which also helps to eliminate distortion of the stamping geometry.

Следовательно, исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что благодаря действию совокупности существенных признаков, отличающих заявляемое техническое решение от прототипа, достигается технический результат предлагаемого изобретения. Therefore, based on the foregoing, we can conclude that due to the action of a set of essential features that distinguish the claimed technical solution from the prototype, the technical result of the invention is achieved.

Известны штампы для штамповки изделий с разъемными матрицами. Однако раскрытие секций матриц происходит с помощью дополнительных устройств (например, тягами, см. авт. св. СССР N 349460). Known dies for stamping products with split matrixes. However, the disclosure of the sections of the matrices occurs with the help of additional devices (for example, rods, see ed. St. USSR N 349460).

Дополнительный анализ источников по патентной и научно-технической литературе не выявил технических решений, содержащих признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию охраноспособности "существенные отличия". An additional analysis of the sources of patent and scientific literature did not reveal technical solutions containing features that distinguish the claimed technical solution from the prototype. Therefore, the claimed technical solution meets the eligibility criterion of "significant differences".

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 изображен общий вид штампа, осевой разрез, на фиг. 2 - штамп перед началом деформирования, на фиг. 3 штамп в момент окончания деформирования, на фиг. 4 - момент извлечения штамповки из штампа при раскрытых секциях матрицы, на фиг. 5 - вид А-А на фиг. 2, на фиг. 6 - сечение В-В на фиг. 2. The invention is illustrated by drawings. In Fig.1 shows a General view of the stamp, an axial section, in Fig. 2 - stamp before deformation; in FIG. 3 stamp at the end of deformation, in FIG. 4 - the moment of extracting the stamping from the stamp with the sections of the matrix open, in FIG. 5 is a view AA in FIG. 2, in FIG. 6 is a section BB in FIG. 2.

Штамп для горячей объемной штамповки изделий типа дисков автомобильных колес состоит из силовой обоймы 1, внутри которой размещены четыре секции разъемной матрицы 2. Штамп снабжен выталкивателем 3, с которыми жестко связана плита 4 выталкивателя, на которой выполнена рабочая гравюра. Плита 4 выталкивателя контактирует с матрицей по наклонной плоскости 5, угол наклона которой к горизонтальной плоскости составляет 25-35^o. В сомкнутом состоянии плита выталкивателя и матрица образуют между собой замковое соединение 6. Каждая из секций матрицы снабжена Т-образным пазом 7, в котором размещена Т-образная направляющая 8, жестко закрепленная в силовой обойме под углом, перпендикулярным к плоскости контакта матрицы и плиты выталкивателя.The stamp for hot volumetric stamping of products such as wheels of automobile wheels consists of a power holder 1, inside which four sections of the detachable matrix are located 2. The stamp is equipped with an ejector 3, with which a plate 4 of the ejector is rigidly connected, on which a working engraving is made. The ejector plate 4 is in contact with the matrix along an inclined plane 5, the angle of inclination of which to the horizontal plane is 25-35 ^o . In the closed state, the ejector plate and the matrix form a locking connection between each other 6. Each of the matrix sections is equipped with a T-groove 7, in which a T-shaped guide 8 is placed, rigidly fixed in the power clip at an angle perpendicular to the plane of contact of the matrix and the ejector plate .

Штамп снабжен пуансоном 9. Позициями 10 и 11 обозначены штамповки соответственно после предварительного и окончательного деформирования. The stamp is equipped with a punch 9. Positions 10 and 11 indicate stamping, respectively, after preliminary and final deformation.

Штамп работает следующим образом. The stamp works as follows.

Штамповку 10, полученную после предварительного деформирования, подогревают и укладывают в штамп для окончательного деформирования. Секции матрицы 2 находятся в сомкнутом состоянии. С помощью пуансона 9 производят деформирование. Благодаря замковому соединению 6 секции матрицы находятся в неподвижном положении, в результате чего происходит полное, без искажения, оформление геометрии штамповки. Stamping 10 obtained after preliminary deformation is heated and placed in a stamp for final deformation. The sections of matrix 2 are in closed state. Using the punch 9 produce deformation. Thanks to the lock connection 6 sections of the matrix are in a fixed position, resulting in a complete, without distortion, registration of the stamping geometry.

Далее пуансон 9 возвращается в исходное положение. Выталкиватель 3 с плитой 4 поднимаются вверх. При этом за счет контакта плиты выталкивателя и матрицы секции последней начинают скользить по направляющим 8, образуя свободное пространство для удаления штамповки 11. Next, the punch 9 returns to its original position. The ejector 3 with the plate 4 rise up. In this case, due to the contact of the ejector plate and the matrix, the sections of the latter begin to slide along the guides 8, forming a free space for removing the stamping 11.

После удаления штамповки 11 процесс деформирования повторяется вновь. After removal of the stamping 11, the deformation process is repeated again.

Технико-экономические преимущества предлагаемого технического решения в сравнении с прототипом обусловлены получением штамповок с минимальными припусками на окончательную механическую обработку. The technical and economic advantages of the proposed technical solution in comparison with the prototype are due to the production of stampings with minimal allowances for the final machining.

Claims (1)

Штамп для горячей объемной штамповки изделий типа дисков автомобильных колес, содержащий силовую обойму, пуансон, размещенную в силовой обойме разъемную матрицу, выталкиватель с плитой, контактирующей с матрицей по наклонной плоскости, отличающийся тем, что в сомкнутом состоянии плита выталкивателя и матрица соединены между собой с помощью замкового соединения, угол наклона плоскости контакта плиты выталкивателя и матрицы к горизонтальной плоскости составляет 25 - 35^o, а каждая из четырех секций матрицы выполнена с возможностью перемещения внутри силовой обоймы в направлении, перпендикулярном плоскости контакта плиты выталкивателя и матрицы.A stamp for hot volumetric stamping of products such as automobile wheel disks, containing a power cage, a punch, a detachable matrix placed in the power cage, an ejector with a plate in contact with the matrix in an inclined plane, characterized in that in the closed state the ejector plate and the matrix are interconnected with using the tool joint, the tilt angle of the plane of contact plates and ejector matrix to the horizontal plane is 25 - 35 ^o, while each of the four sections of the matrix is configured to MOVEMENT Nia power inside the cage in a direction perpendicular to the plane of the contact plate and the ejector matrix.

Images