инструмент для объемной штамповки чаши - полуфабриката колеса транспортного средства

Формула изобретения

1. Инструмент для объемной штамповки чаши - полуфабриката колеса транспортного средства, содержащий матрицу со сквозным круглым ступенчатым отверстием, имеющим верхнюю ступень большего диаметра, а также закрепленный на ползуне пресса пуансон и фасонную часть выталкивателя, смонтированные с возможностью перемещения вдоль оси матрицы, соответственно, сверху и снизу, отличающийся тем, что он снабжен узлом ступенчатого регулирования толщины дна и высоты чаши, который выполнен в виде закрепленной на ползуне и охватывающей верхнюю часть пуансона нажимной круглой ступенчатой обоймы, а также верхнего и нижнего дистанционных колец, первое из которых размещено между верхним торцем ступени большего диаметра упомянутой нажимной обоймы и ползуном пресса, а второе - под фасонной частью выталкивателя, при этом верхняя ступень отверстия матрицы выполнена цилиндрической с диаметром, соответствующим наружному диаметру обращенной вниз ступени нажимной обоймы, а фасонная часть выталкивателя и верхнее и нижнее дистанционные кольца выполнены сменными.

2. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что нажимная обойма выполнена с расположенной на нижнем торце ее ступени большего диаметра опорной площадкой, соответствующей опорной площадке, выполненной на верхнем торце матрицы.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано в кузнечных цехах металлургических и машиностроительных заводов при изготовлении автомобильных колес и им подобных изделий.

Известен инструмент для объемной штамповки чаши-полуфабриката колеса транспортного средства, содержащий матрицу и смонтированные с возможностью перемещения вдоль нее верхний пуансон с рельефной частью и нижний выталкиватель (Патент РФ № 2063838, опубл. 1993 г.).

Недостатком этого инструмента является необходимость применения при изготовлении полуфабрикатов различных по размерам колес сложного дорогостоящего набора элементов штампа, либо, существенно изменяя размеры полуфабриката для увеличения универсальности, значительно увеличивать металлоемкость заготовки, что также удорожает производство.

Известен инструмент для горячей объемной штамповки чаши-полуфабриката колеса транспортного средства, содержащий матрицу со сквозным круглым ступенчатым отверстием, верхняя ступень которого - с большими диаметральными размерами, а также смонтированный с возможностью перемещения вдоль оси матрицы: сверху закрепляемый на ползуне пресса пуансон и снизу фасонную часть выталкивателя (Патент РФ № 2135320, публ. 1999 г. - прототип).

Недостатком этого инструмента является то, что при производстве колес малыми партиями для каждого типоразмера готовых изделий требуется наличие своего комплекта штамповой оснастки.

Наибольшее значение этот недостаток приобретает при изготовлении колес спортивных автомобилей, существенно удорожая их.

Предлагается инструмент для горячей объемной штамповки чаши-полуфабриката колеса транспортного средства, содержащий матрицу со сквозным круглым ступенчатым отверстием, верхняя ступень которого - с большими диаметральными размерами, а также смонтированные с возможностью перемещения вдоль оси матрицы: сверху - закрепляемый на ползуне пресса пуансон и снизу - фасонную часть выталкивателя.

Инструмент снабжен узлом ступенчатого регулирования толщины дна и высоты чаши, выполненным в виде закрепляемой на ползуне с охватом верхней части пуансона обращенной вниз ступенью меньшего диаметра нажимной круглой ступенчатой обоймы, верхнего дистанционного кольца, размещаемого между верхним торцем ступени большего диаметра упомянутой обоймы и ползуном пресса, и нижнего дистанционного кольца, размещаемого под фасонной частью выталкивателя, при этом верхняя ступень отверстия матрица выполнена цилиндрической с диаметральными размерами, соответствующими наружному диаметру обращенной вниз ступени упомянутой обоймы, а фасонная часть выталкивателя и верхнее и нижнее дистанционные кольца выполнены сменными.

У инструмента могут быть на нижнем торце ступени большего диаметра упомянутой обоймы и на верхнем торце матрицы выполнены соответствующие друг другу опорные площадки. Предлагаемый инструмент отличается от прототипа тем, что он снабжен узлом ступенчатого регулирования толщины дна и высоты чаши, выполненным в виде закрепляемой на ползуне с охватом верхней части пуансона обращенной вниз ступенью меньшего диаметра нажимной круглой ступенчатой обоймы, верхнего дистанционного кольца, размещаемого между верхним торцем ступени большего диаметра упомянутой обоймы и ползуном пресса, и нижнего дистанционного кольца, размещаемого под фасонной частью выталкивателя, при этом верхняя ступень отверстия матрицы выполнена цилиндрической с диаметральными размерами, соответствующими наружному диаметру обращенной вниз ступени упомянутой обоймы, а фасонная часть выталкивателя и верхнее и нижнее дистанционные кольца выполнены сменными.

Инструмент может отличаться и тем, что у него на нижнем торце ступени большего диаметра упомянутой обоймы и на верхнем торце матрицы выполнены соответствующие друг другу опорные площадки.

Технический результат - получение полуфабрикатов колес различных типоразмеров в одном инструменте.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где слева показано положение частей инструмента в момент начала штамповки, справа - в момент окончания формообразования полуфабриката.

Инструмент состоит из матрицы 1 со сквозным круглым ступенчатым отверстием 2 для размещения в нем заготовки 3, а также смонтированных с возможностью перемещения вдоль оси матрицы: сверху пуансон 4, закрепляемый на ползуне 5 пресса, и снизу - сменная фасонная часть 6 выталкивателя 7.

Инструмент снабжен узлом ступенчатого регулирования толщины h дна 8 и высоты Н готовой чаши - полуфабриката колеса транспортного средства.

Упомянутый узел ступенчатого регулирования толщины h и высота Н выполнен в виде нажимной круглой ступенчатой обоймы 9, закрепляемой на ползуне 5 с охватом верхней части пуансона 4. Обойма 9 обращена вниз ступенью 10 меньшего диаметра. Верхняя ступень 11 отверстия 2 матрицы 1 выполнена цилиндрической с диаметральными размерами D, соответствующими наружному диаметру D ступени 10 обоймы 9. Упомянутый узел, кроме обоймы 9, включает в себя два дистанционных кольца: верхнее 12 и нижнее 13.

Кольцо 12 размещено между верхним торцем ступени 14 большего диаметра обоймы 9 и ползуном 5 пресса, а кольцо 13 - под фасонной частью 6 выталкивателя 7.

На нижнем торце ступени 14 обоймы 9 и на верхнем торце матрицы 1 выполнены опорные площадки 15 и 16, соответствующие друг другу.

Формообразование чаши-полуфабриката колеса происходит следующим образом. В отверстие 2 матрицы 1 на фасонную часть 6 выталкивателя 7 укладывается нагретая заготовка 3. При смыкании пуансона 4 и заготовки 3 начинают формироваться дно 8 с рельефом 17 и кольцевым выступом 18, повторяющими форму фасонной части 6 выталкивателя 7. В зазор между пуансоном 4 и внутренней поверхностью отверстия 2 матрицу 1 выдавливается материал заготовки 3, образуя стенку 19 чаши. Диаметральные размеры D ступени 11 отверстия 2 определяет диаметр фланца (задней реборды) 20 на стенке 19 чаши. При смыкании опорных площадок 15 - на обойме 9 и 16 - на матрице 1 завершается процесс формообразования.

Заменой одних колец 12 и 13 на другие, отличающиеся по толщине, обеспечивается получение полуфабрикатов различных колес с требуемыми размерами h и Н.

Предложение в рамках тенденции "гибкого" производства позволяет существенно снизить издержки при штамповке малыми партиями колес транспортных средств, так как в одном инструменте обеспечивается производство полуфабрикатов в большом диапазоне размеров. Это особенно значимо при изготовлении колес спортивных автомобилей из дорогостоящих алюминиевых и магниевых сплавов.

Два фактора улучшают экономические показатели производства колес. Во-первых, возможно без увеличения номенклатуры штамповой оснастки обеспечить весьма точное приближение размеров полуфабриката к расчетным для конкретного колеса. Следовательно, существенная экономия обеспечивается за счет рационального расходования материала заготовок. Во-вторых, существенно дешевле становится сам инструмент. Экономится материал, используемый для элементов штамповой оснастки, снижаются затраты на его изготовление, хранение и т.п.