(54) Urządzenie do kucia bezwypływkowego odkuwek o kształcie pokrywek i pierścieni

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: (51) IntCl5: B21J 13/02 Urząd Patentowy (22) Data zgłoszenia: Rzeczypospolitej Polskiej (54) Urządzenie do kucia bezwypływkowego odkuwek o kształcie pokrywek i pierścieni zwłaszcza pierścieni synchronizatora (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 26/90 Uprawniony z patentu: Fabryka Samochodów Małolitrażowych Spółka Akcyjna, Bielsko-Biała, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP Twórcy wynalazku: Erwin Karasek, Skoczów, PL Kazimierz Jakubowski, Bielsko-Biała, PL Jan Chrapek, Skoczów, PL PL B1 1 Urządzenie do kucia bezwypływkowego odku- (57) wek o kształcie pokrywek i pierścieni zwłaszcza pierścieni synchronizatora wyposażone w stempel i matrycę z wykrojem oraz wyrzutnik, znamienne tym, że wyposażone jest w kom pensator pierścieniowy (1) w kształcie tulei osadzonej współosiowo n a stem plu (7) i posiadającej odsadzenie wewnętrzne (2) n a ściance (3) otworu (4) oraz odsa dzenie zewnętrzne (5) tworzące kołnierz pierścieniowy (6) na jednej z powierzchni czołowych (13) kom pensatora pierścieniowego (1), przy czym stempel (7) n a powierzchni walcowej (8) posiada podtoczenia ograniczające (9) o średnicy nieco mniejszej od średnicy otworu mniejszego (10) kom pensatora pierścieniowego (1). z tym że średnica zewnętrzna powierzchni walcowej (8) stem pla (7) je st nieznacznie mniejsza od średnicy otworu większego (4) stanowiącego prowadnik kom pensatora pierścieniowego (1), poza tym wysokość całkowita kom pensatora pierścieniowego (1) będąca odległością między jego powierzchniami czołowymi (13) jest znacznie mniejsza od wysokości stem pla (7) która to wysokość mierzona je st od płaszczyzny płyty oporowej ( 11) do powierzchni czoła stem pla ( 12), ponadto mieszczący s i ę z nieznacznym luzem w szczelinie pierścieniowej (14) kołnierz pierścieniowy (6) kom pensatora pierścieniowego (1) posiada wysokość mniejszą od głębokości wykroju matrycy (15), natom iast powierzchnia czołowa (13) kołnierza pierścieniowego (6) znajduje się n a linii powierzchni czoła ste m p la ( 12), a szerokość szczeliny pierścieniowej (14) równa j est grubości ścianki odkuwki, a głębokość całkowita wykroju matrycy (15) jest większa od całkowitej wysokości odkuwkl.

2 Urządzenie do kucia bezwypływkowego odkuwek o kształcie pokrywek i pierścieni zwłaszcza pierścieni synchronizatora Zastrzeżenia patentowe 1. Urządzenie do kucia bezwypływkowego odkuwek o kształcie pokrywek i pierścieni zwłaszcza pierścieni synchronizatora wyposażone w stempel i matrycę z wykrojem oraz wyrzutnik, znamienne tym, że wyposażone jest w kompensator pierścieniowy (1) w kształcie tulei osadzonej współosiowo na stemplu (7) i posiadającej odsadzenie wewnętrzne (2) na ściance (3) otworu (4) oraz odsadzenie zewnętrzne (5) tworzące kołnierz pierścieniowy (6) na jednej z powierzchni czołowych (13) kompensatora pierścieniowego (1), przy czym stempel (7) na powierzchni walcowej (8) posiada podtoczenia ograniczające (9) o średnicy nieco mniejszej od średnicy otworu mniejszego (10) kompensatora pierścieniowego (1), z tym że średnica zewnętrzna powierzchni walcowej (8) stempla (7) jest nieznacznie mniejsza od średnicy otworu większego (4) stanowiącego prowadnik kompensatora pierścieniowego (1), poza tym wysokość całkowita kompensatora pierścieniowego (1) będąca odległością między jego powierzchniami czołowymi (13) jest znacznie mniejsza od wysokości stempla (7) która to wysokość mierzona jest od płaszczyzny płyty oporowej (11) do powierzchni czoła stempla (12), ponadto mieszczący się z nieznacznym luzem w szczelinie pierścieniowej (14) kołnierz pierścieniowy (6) kompensatora pierścieniowego (1) posiada wysokość mniejszą od głębokości wykroju matrycy (15), natomiast powierzchnia czołowa (13) kołnierza pierścieniowego (6) znajduje się na linii powierzchni czoła stempla (12), a szerokość szczeliny pierścieniowej (14) równa jest grubości ścianki odkuwki, a głębokość całkowita wykroju matrycy (15) jest większa od całkowitej wysokości odkuwki. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że głębokość odsadzenia wewnętrznego (2) będąca odległością odsadzenia wewnętrznego (2) od powierzchni czołowej (13) kompensatora pierścieniowego (1), jest równa głębokości podtoczenia ograniczającego (9) stanowiąca odległość podtoczenia ograniczającego od powierzchni czoła stempla (12). 3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że położenie powierzchni czołowej (13) kompensatora pierścieniowego (1) na wysokości powierzchni czoła stempla (12) ustalone jest poprzez układ składający się z podpór (16) i płyty naciskiem zderzaka hydraulicznego o sile nieco mniejszej od nacisku powierzchni odkuwki na stykającą się z odkuwką powierzchnią czołową (13) kompensatora pierścieniowego. * * * Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do kucia bezwypływkowego odkuwek o kształcie pokrywek i pierścieni zwłaszcza pierścieni synchronizatora. Znane urządzenie do bezwypływkowego kucia pierścieni z centralnie umieszczonym denkiem wyposażone jest w kompensator nadmiaru materiału, który najczęściej stanowi stempel walcowy w postaci wałka centralnie umieszczony w wykroju matrycy. Stempel dociskany jest najczęściej hydraulicznie. Średnica stempla kompensującego jest w przybliżeniu mniejsza lub równa średnicy denka odkuwki. Grubością denka kompensowany jest nadmiar materiału wyjściowego odkuwki. Część czołowa stempla kompensującego może być umieszczona wewnątrz wykroju matrycy lub od strony zewnętrznej denka odkuwki czyli z przeciwległej strony wykroju, przy czym w takim przypadku stempel formujący wewnętrzną część czaszy pierścienia lub pokrywki jest na stałe podparty na płycie dolnej urządzenia do kucia, a stempel kompensujący umieszczony jest w górnej płycie urządzenia do kucia i połączony z dociskiem hydraulicznym.

3 Pogrubione denko wymaga najczęściej pocienienia pracochłonną obróbką celem usunięcia nadmiaru materiału na dużej płaszczyźnie. Niedogodność zostaje usunięta przez opracowanie konstrukcji według wynalazku, która charakteryzuje się tym, że urządzenie do kucia bezwypływkowego wyposażone jest w kompensator pierścieniowy w kształcie tulei osadzonej współosiowo na stemplu i posiadającej odsadzenie wewnętrzne na ściance otworu oraz osadzenie zewnętrzne tworzące kołnierz pierścieniowy na jednej z powierzchni czołowych kompensatora pierścieniowego, przy czym stempel na powierzchni walcowej posiada podtoczenie ograniczające o średnicy nieco mniejszej od średnicy otworu mniejszego kompensatora pierścieniowego, z tym że średnica zewnętrzna powierzchni walcowej stempla jest nieznacznie mniejsza od średnicy otworu większego stanowiącego prowadnik kompensatora pierścieniowego. Wysokość całkowita kompensatora pierścieniowego będąca odległością między jego powierzchniami czołowymi jest znacznie mniejsza od wysokości stempla, która to wysokość mierzona jest od płaszczyzny płyty oporowej do powierzchni czoła stempla. Mieszczący się z nieznacznym luzem w szczelinie pierścieniowej kołnierz pierścieniowy kompensatora pierścieniowego posiada wysokość mniejszą od głębokości wykroju matrycy, natomiast powierzchnia czoła kołnierza pierścieniowego znajduje się na linii powierzchni czoła stempla, a szerokość szczeliny pierścieniowej równa jest grubości ścianki odkuwki. Głębokość odsadzenia wewnętrznego będąca odległością odsadzenia wewnętrznego od powierzchni czołowej kompensatora pierścieniowego jest równa głębokości podtoczenia ograniczającego stanowiąca odległość podtoczenia ograniczającego od powierzchni czoła stempla. Położenie powierzchni czołowej kompensatora pierścieniowego na wysokości czoła stempla ustalone jest poprzez układ składający się z podpór i płyty naciskiem zderzaka hydraulicznego prasy o sile nieco mniejszej od nacisku powierzchni odkuwki na stykającą się z odkuwką powierzchnią czołową kompensatora pierścieniowego. Głębokość całkowita wykroju matrycy jest większa od całkowitej wysokości odkuwki. Rozwiązanie według wynalazku pozwala na znaczne zmniejszenie pracochłonności obróbki usuwającej nadmiar materiału odkuwki zgromadzonego na czole ścianki pokrywki lub pierścienia na styku z powierzchnią czołową kompensatora pierścieniowego. Czoło ścianki odkuwki pierścienia lub pokrywki podlega najczęściej i tak obróbce wiórowej w dalszych operacjach technologicznych. Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia półprzekrój urządzenia w rzucie pionowym w stanie pełnego zamknięcia wykroju, fig. 2 - półprzekrój urządzenia w rzucie pionowym w stanie wstępnego spęczania odkuwki, fig. 3 - stempel i wykrój matrycy w przekroju podłużnym, a fig. 4 - kompensator pierścieniowy w półprzekroju podłużnym. Urządzenie do kucia bezwypływkowego składa się z korpusu górnego i korpusu dolnego. W gnieździe korpusu górnego osadzona jest wkładka do kucia z wykrojem matrycy 14. Głębokość całkowita wykroju matrycy 15 jest większa od całkowitej wysokości odkuwki. Korpus dolny posiada na zewnętrznej ścianie walcową powierzchnię prowadzącą, która współpracuje suwliwie z otworem walcowym korpusu górnego tworząc zespół prowadząco-centrujący elementy robocze urządzenia. W podstawie korpusu dolnego znajduje się gniazdo w którym osadzona jest płyta podpierająca podporę 16 kompensatora pierścieniowego, przy czym płyta ta podparta jest zderzakiem hydraulicznym, którego siła nacisku jest nieco mniejsza od nacisku wywoływanego przez czoło ścianki odkuwki stykającej się z powierzchnią czołową 13 kompensatora pierścieniowego 1. Wielkość ciśnienia zderzaka hydraulicznego regulowana jest dławikiem hydraulicznym w obwodzie hydraulicznym i ustalana jest doświadczalnie w zależności od rodzaju materiału odkuwki i temperatury kucia. Kompensator pierścieniowy 1 pełniący również rolę wyrzutnika odkuwki ma kształt tulei osadzonej współosiowo na stemplu 7 i posiada odsadzenie wewnętrzne 2 na ściance 3 otworu 4 oraz posiada odsadzenie zewnętrzne 5 tworzące kołnierz pierścieniowy 6 na jednej z powierzchni czołowych 13 tego kompensatora pierścieniowego 1. Kompensator pierścieniowy wraz ze współosiowo w jego otworze większym 4 suwliwie umieszczonym stemplem 7 osadzone są w gnieździe płyty oporowej, która z kolei mieści się w gnieździe korpusu dolnego urządzenia. Stempel 7 na powierzchni walcowej 8 posiada podtoczenie ograniczające 9 o średnicy nieco mniejszej od średnicy otworu mniejszego 10. Średnica

4 zewnętrzna powierzchni walcowej 8 stempla 7 jest nieznacznie mniejsza od średnicy otworu większego 4 stanowiącego prowadnik kompensatora pierścieniowego 1. Wysokość całkowita kompensatora pierścieniowego 1 będąca odległością między jego powierzchniami czołowymi, w tym powierzchnią czołową 13, jest znacznie mniejsza od wysokości stempla 7, która to wysokość mierzona jest od płaszczyzny płyty oporowej 11 do powierzchni czoła stempla 12. Mieszczący się z nieznacznym luzem korzystnie suwliwie w szczelinie pierścieniowej 14 kołnierz pierścieniowy 6 kompensatora pierścieniowego 1 posiada wysokość mniejszą od głębokości wykroju matrycy 15. Powierzchnia czołowa 13 kołnierza pierścieniowego 6 znajduje się na linii powierzchni czoła stempla 12, a szerokość szczeliny pierścieniowej 14 równa jest grubości ścianki odkuwki. Głębokość odsadzenia wewnętrznego 2 będąca odległością odsadzenia wewnętrznego 2 od powierzchni czołowej 13 kompensatora pierścieniowego 1, jest równa odległości podtoczenia ograniczającego 9 stanowiąca odległość podtoczenia ograniczającego 9 od powierzchni czoła stempla 12. Położenie powierzchni czołowej 13 kompensatora pierścieniowego 1 na wysokości powierzchni czoła stempla 12 ustalona jest poprzez układ składający się z podpór 16 i płyty podtrzymywanych zderzakiem hydraulicznym prasy o nacisku nieco mniejszym od nacisku jaki wywiera czoło ścianki odkuwki na stykającą się z odkuwką powierzchnią czołową 13 kompensatora pierścieniowego 1. Urządzenie pozwala na wykonywanie odkuwek pokrywek o bardzo małych promieniach na krawędziach odkuwki oraz minimalnych pochyleniach na ściankach, przy czym poprzez wytworzenie trójosiowego stanu napięcia zapewnione jest dobre płynięcie materiału, a tym samym prawidłowe wypełnienie wykroju i kształtu. Zamykająca wykrój matrycy powierzchnia czołowa 13 kompensatora pierścieniowego 1 w końcowej fazie spęczania to jest po wypełnieniu wykroju ograniczonego powierzchnią czołową 13, wytwarza trójosiowy stan naprężeń, stąd dalsza faza formowania odkuwki następuje przez wyciskanie materiału w miejsce ustępującego kołnierza pierścieniowego 6 podtrzymywanego ciśnieniem zderzaka, nieco mniejszym od ciśnienia wywieranego przez wyciskany materiał odkuwki na powierzchnię czołową 13 kompensatora pierścieniowego 1. Materiał wsadowy podlega najpierw spęczaniu, a następnie wyciskaniu w zamkniętym wykroju, natomiast kompensator pierścieniowy 1 podtrzymywany jest zderzakiem hydraulicznym o stałym ciśnieniu ustalonym dla każdej odkuwki doświadczalnie. Miejsce podparcia odkuwki kompensatorem pierścieniowym 1, czyli miejsce styku powierzchni czołowej 13 kołnierza pierścieniowego 6 z powierzchnią odkuwki są rozmieszczone na powierzchni odkuwki w miejscach gdzie występują najmniejsze naprężenia odkształcające.

5

6 Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena zł