способ штамповки стержневых деталей с массивной головкой, содержащей полость

Формула изобретения

1. Способ штамповки стержневых деталей с массивной головкой, содержащей полость, включающий отрезку заготовки от сортового проката в штампе, редуцирование стержня и оформление внешнего контура головки путем набора металла в коническую полость пуансона предварительной высадкой и окончательного формообразования головки, отличающийся тем, что заготовку используют диаметром, соответствующим диаметру торца головки, с последующим обрабатыванием фасок и калибровкой диаметра, после чего одновременно производят формирование полости, калибровку торца головки и дозирование объема путем комбинированного выдавливания, а оформление внешнего контура головки осуществляют последовательно по ее высоте при наборе металла и окончательном формообразовании высадкой, при этом заданный профиль полости фиксируют оправкой.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно производят профилирование стержня комбинированием накатки с поперечно-клиновой холодной прокаткой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при штамповке стержневых деталей с массивной головкой, содержащей полость, например, деталей типа резца.

Известен способ изготовления стержневых деталей с массивной головкой, содержащей полость, включающий формирование стержня редуцированием, предварительный набор металла в коническую головку с последующим обратным выдавливанием полости и формированием внешнего контура головки обжимом /1/.

Недостатки известного способа состоят в повышенном расходе металла, невысокой стойкости инструмента и недостаточно высоком качестве изделий, ограниченности возможной формы детали, что обусловлено особенностями процесса.

Технический результат, получаемый при использовании изобретения, заключается в снижении расхода металла, повышении стойкости инструмента и улучшении качества изделий.

Технический результат достигается тем, что заготовку используют с диаметром, соответствующим диаметру торца головки с последующим обрабатыванием фасок и калибровкой диаметра, после чего производят формирование полости, калибровку торца головки и дозирование объема комбинированным выдавливанием, внешний контур головки оформляют последовательно по высоте при наборе металла и окончательной высадке, заданный профиль полости фиксируют оправкой.

В случае необходимости получения детали с кольцевыми утолщениями на стержне указанную зону профилируют комбинированием накатки с поперечно-клиновой холодной прокаткой.

На фиг. 1-5 представлена последовательность обработки согласно изобретению.

Для изготовления детали используют отрезанную в штампе от сортового проката цилиндрическую заготовку, диаметр которой соответствует диаметру торца головки, т.е. d_заг d₄ /фиг.1,5/.

На первой позиции фиг.2 осуществляют калибровку заготовки по диаметру с образованием фасок, а также предварительную калибровку торца головки, что исключает образование заусенца при последующих операциях штамповки, повышает качество детали в целом.

На второй позиции /фиг.3/. формируют полость, калибруют торец головки и дозируют объем для последующей штамповки. Значение усилия, воспринимаемого пуансоном и матрицей на 15 -20% уменьшают за счет того, что выдавливание полости осуществляют при незначительном предварительном деформационном упрочнении исходной заготовки в результате калибровки на первой позиции. Значения усилия дополнительно снижают комбинированием процессов выдавливания с возможностью течения металла в двух направлениях. Дозированием объема заготовки уменьшают усилия при последующих штампованных операциях и повышают качество изделия. Уменьшением усилия штамповки увеличивают стойкость инструмента.

На третьей позиции /фиг.4/ осуществляют высадкой набор металла для последующей окончательной штамповки головки и редуцируют стержень. Контур полости пуансона предварительной высадки, примыкающий к торцу, соответствует контуру готовой детали. Размер полости изделия, выдавленный на второй позиции, фиксируют оправкой. Набором металла в полость пуансона предварительной высадкой исключают возможность предельного изгиба при окончательной высадке массивной головки.

На четвертой позиции /фиг.5/ проводят окончательную высадку головки и калибровку стержневой части детали. Последовательным оформлением внешнего контура головки на третьей и четвертой позиции уменьшают усилие штамповки и улучшают качество детали. Полость фиксируют оправкой. В случае технологической необходимости проводят второе редуцирование стержня.

Последовательным оформлением внешнего контура головки на третьей и четвертой позиции уменьшают усилие штамповки, увеличивают стойкость инструмента и повышают качество детали.

Операцию обжима, а также штамповку в открытом штампе с образованием облоя, применяемую для получения сложных по форме конструктивных элементов деталей, исключают, так как их применение ограничивает сложность форм деталей, связано с технологическими отходами и увеличением количества операций.

В случае необходимости применения на стержне буртов и других кольцевых выступов процесс осуществляют на дополнительном устройстве многопозиционного автомата-комбайна, для накатки плоскими плашками стержень профилируют комбинированием накатки с поперечно-клиновой холодной прокаткой. Если деталь штампуют на прессе, профилирование осуществляют на накатном станке. Изобретение обеспечивает безотходность процесса, минимизацию удельных усилий на инструмент и повышение его стойкости, высокое качество изделий, расширение технологических возможностей холодной объемной штамповки по увеличению сложности формы внешнего контура и полости и улучшению служебных свойств деталей с использованием сталей и сплавов повышенной прочности.