Инструмент для обрезки шестигранных головок стержневых изделий - RU178623U1

Чертежи

Описание

Полезная модель относится к области обработки металлов давлением и может быть использована в метизном и машиностроительном производствах для изготовления стержневых изделий с шестигранными головками.

Известен инструмент для обрезки шестигранных головок стержневых изделий, содержащий соосно установленные в корпусах матрицу и пунсон. У матрицы выполнено центральное сквозное отверстие, диаметр которого чуть больше диаметра стержня обрезаемого изделия, и гладкая торцевая рабочая плоскость. Пуансон имеет сквозное отверстие в виде усеченной пирамиды и торцевую рабочую поверхность в виде шестигранной усеченной пирамиды, причем меньшее основание пирамиды образовано плоскостью, перпендикулярной оси отверстия. На пересечении поверхности пирамидального отверстия и торцевой рабочей поверхности образуются режущие кромки, профиль которых соответствует профилю обрезаемой головки (см. Васильев С.П. Производство крепежных изделий. М.: Металлургия, 1981. С. 37-41).

Недостатком известной конструкции является неравномерный износ инструмента и низкий срок службы пуансона. Это обусловлено тем, что пуансон обрезает практически всю головку по высоте и в процессе обрезки испытывает значительные осевые и радиальные усилия, в то время как матрица испытывает только сжимающие усилия на торцевой контактной поверхности. Частая замена пуансона приводит к затратам рабочего времени на замену и настройку инструмента. Кроме того, применение известного технического решения приводит к образованию заусенца на торцевой опорной поверхности головки изделия, что снижает качество изделий.

Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является инструмент для обрезки шестигранных головок стержневых изделий, содержащий соосно установленные пуансон и матрицу. Пуансон имеет сквозное отверстие в виде усеченной пирамиды и торцевую рабочую поверхность в виде шестигранной усеченной пирамиды. На пересечении пирамидальной поверхности отверстия и торцевой поверхности образуются режущие кромки, профиль которых соответствует профилю обрезаемой головки. Матрица выполнена со ступенчатым отверстием, один участок которого выполнен в виде цилиндрического отверстия под стержень обрезаемого изделия, а другой - в виде шестигранной призмы. Пересечение шестигранного отверстия с рабочей торцевой поверхностью матрицы образует режущие кромки, профиль которых соответствует профилю обрезаемой головки (см. авт. св. СССР № 274632, В21К 1/50).

Недостатком известной конструкции является низкий срок службы матрицы и высокие затраты на ее изготовление. Кроме того, на конечном этапе обрезки головки, когда срезаемый металл зажимается между торцевыми поверхностями матрицы и пуансона, на матрицу действуют значительные осевые и радиальные усилия, которые вызывают повышенный износ поверхности контакта, а иногда приводят к выкрашиванию режущей кромки. Матрица сложна в изготовлении, так как выполнить глухое отверстие в виде шестигранной призмы возможно либо способом горячего выдавливания, либо электроэрозионным способом. А эти способы связаны со значительными энергетическими и трудовыми затратами.

Техническая проблема, решаемая заявляемой полезной моделью, заключается в повышении срока службы инструмента для обрезки шестигранных головок стержневых изделий при одновременном снижении затрат на его изготовление.

Технический результат, достигаемый полезной моделью, заключается

в снижении усилия на пуансон за счет уменьшения толщины срезаемого слоя путем выполнения пуансона и матрицы однотипными по форме и размерам.

Поставленная задача решается тем, что в известном инструменте для обрезки шестигранных головок стержневых изделий, содержащем соосно установленные матрицу и пуансон с режущими кромками, образованными боковыми поверхностями центральных отверстий и торцевыми плоскостями, причем профиль режущих кромок соответствует профилю обрезаемой головки, согласно изменению, матрица по форме и размерам выполнена идентичной пуансону и установлена на опорную втулку с выполненными центральным отверстием под стержень изделия и выступом в виде усеченной пирамиды, боковые грани которой сопряжены с внутренней поверхностью отверстия матрицы, причем расстояние от режущих кромок матрицы до рабочего торца опорной втулки составляет 0,4…0,45 высоты обрезаемой головки.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где:

на фиг. 1 изображен продольный разрез инструмента в нерабочем состоянии (перед обрезкой головки изделия);

на фиг. 2 изображен продольный разрез инструмента в рабочем состоянии (во время обрезки головки изделия).

Инструмент для обрезки шестигранных головок стержневых изделий содержит пуансон 1 (фиг. 1, фиг. 2) и матрицу 2. В пуансоне 1, жестко закрепленном в корпусе 3 с помощью фланца 4, выполнено сквозное отверстие в виде усеченной шестигранной пирамиды 5. Позицией 6 (фиг. 1, фиг. 2) обозначена режущая кромка пуансона, шестиугольный профиль которой соответствует профилю обрезаемой головки 7. Втулка пуансона, обозначенная позицией 8 (фиг. 1, фиг. 2), контактирует с пуансоном с его нерабочей стороны.

Матрица 2, которая по форме и размерам выполнена идентичной пуансону 1, закреплена в корпусе 9 и опирается на опорную втулку 10 (фиг. 1, фиг. 2). В опорной втулке 10 выполнено центральное отверстие 11 под стержень изделия. Кроме того, опорная втулка 10 выполнена с выступом в виде усеченной шестигранной пирамиды 12, боковые грани которой контактируют с пирамидальной поверхностью отверстия матрицы 2. При этом расстояние h от режущей кромки 13 матрицы 2 до рабочего торца 14 опорной втулки 10 составляет 0,4…0,45 высоты (H), обрезаемой головки изделия 7.

Инструмент работает следующим образом. Перед началом процесса обрезки заготовка с головкой бочкообразной формы 7 (фиг. 1, фиг. 2) стержневой частью помещается в центральное отверстие 11 опорной втулки 10 таким образом, что обрезаемая головка заготовки 7 опирается на режущую кромку 13 матрицы 2.

При включении пресса ползун (на фиг. не показан) начинает движение сверху вниз в сторону заготовки 7, опуская на нее жестко зафиксированный в нем пуансон 1. Последний, постепенно опускаясь на верхнюю часть головки заготовки 7, своей режущей кромкой 6 начинает внедрение в нее, формируя при этом шестигранник. В то же время, за счет усилия, прикладываемого пуансоном 1 к головке заготовки 7, последняя прижимается своей подголовной частью к режущей кромке 13 неподвижной матрицы 2, имеющей форму и размеры аналогичные пуансону 1, то есть, чем больше пуансон врезается в поверхность головки заготовки 7 сверху, тем сильнее происходит внедрение матрицы 2 в подголовочной части заготовки. Таким образом, обрезка головки заготовки 7 происходит одновременно с двух сторон: со стороны пуансона 1 и со стороны матрицы 2. Причем расстояние h от режущей кромки 13 матрицы 2 до рабочего торца 14 опорной втулки 10 составляет 0,4…0,45 от высоты (H) обрезаемой головки изделия 7. Расстояние h регламентировано на основании анализа следующих экспериментальных данных:

при h менее 0,4 высоты (H) обрезаемой головки 7 снижается стойкость пуансона 1, так как увеличивается толщина срезаемого им слоя, что приводит к росту усилия, действующего на него;

при h больше 0,45 высоты (H) обрезаемой головки возрастают усилия на матрицу 2, что приводит к снижению ее стойкости.

При дальнейшем перемещении ползуна (на фиг. не показан), срезаемый с головки заготовки 7 металл зажимается между торцевыми рабочими поверхностями пуансона 1 и матрицы 2, образуя облой 15 (фиг. 2). Затем в действие вступает выталкиватель (на фиг. не показан), который давит на торец стержневого участка заготовки 7 снизу вверх и проталкивает головку заготовки 7 через сквозное отверстие 5 пуансона 1, тем самым окончательно отделяя облой 15 (фиг. 1, фиг. 2) от шестигранной головки заготовки 7.

Разработанная конструкция использовалась при изготовлении болтов от М8 до М16 по ГОСТ 7798-79 из нержавеющей стали 12Х18Н10Т по технологии, включающей предварительную высадку конической головки, окончательную высадку бочкообразной головки, редуцирование стержня под накатку резьбы и двухстороннюю обрезку головки на шестигранник с использованием разработанной конструкции инструмента. Штамповка болтов осуществлялась в условиях АО «Белебеевский завод «Автонормаль»» с использованием автомата-комбайна модели 5/16 (фирма «National Machinery»).

Применение разработанного технического решения позволило повысить срок службы обрезного инструмента в 1,3…1,4 раза, снизив затраты на изготовление инструмента на 10…15 %.

Таким образом, применение разработанного решения за счет уменьшения толщины срезаемого слоя металла головки болта, путем одновременной обрезки последней со стороны пуансона 1 и матрицы 2, с помощью перераспределения продольных и радиальных напряжений позволит снизить усилия, действующие на пуансон, на 30…40 %, а, следовательно, повысить срок его эксплуатации.

За счет применения однотипного инструмента, а именно пуансона 1 и матрицы 2, данное техническое решение позволяет снизить затраты на его изготовление, а сокращение потерь рабочего времени на замену и наладку инструмента снижает общие затраты на выпуск единицы продукции. Кроме того, применение предлагаемого решения не приводит к образованию заусенца на поверхности головки изделий, что повышает их качество.

Реферат

Полезная модель относится к области обработки металлов давлением и может быть использована в метизном и машиностроительном производствах для изготовления стержневых изделий с шестигранными головками. Техническая проблема, решаемая заявляемой полезной моделью, заключается в повышении срока службы инструмента для обрезки шестигранных головок стержневых изделий при одновременном снижении затрат на его изготовление. Технический результат заключается в снижении усилия на пуансон за счет уменьшения толщины срезаемого слоя путем выполнения пуансона и матрицы однотипными по форме и размерам. Проблема решается тем, что в известном инструменте для обрезки шестигранных головок стержневых изделий, содержащем соосно установленные матрицу и пуансон с режущими кромками, образованными боковыми поверхностями центральных отверстий и торцевыми плоскостями, причем профиль режущих кромок соответствует профилю обрезаемой головки, матрица по форме и размерам выполнена идентичной пуансону и установлена на опорной втулке с выполненными центральным отверстием под стержень изделия и выступом в виде усеченной пирамиды, боковые грани которой сопряжены с внутренней поверхностью отверстия матрицы. Расстояние от режущих кромок матрицы до рабочего торца опорной втулки при этом составляет 0,4…0,45 высоты обрезаемой головки.Применение разработанного решения за счет уменьшения толщины срезаемого слоя металла головки болта, путем одновременной обрезки последней со стороны пуансона и матрицы, с помощью перераспределения продольных и радиальных напряжений позволит снизить усилия, действующие на пуансон, на 30…40 % и повысить срок его эксплуатации. За счет применения однотипного инструмента, а именно пуансона и матрицы, данное техническое решение позволяет снизить затраты на его изготовление, кроме того, снижает общие затраты на выпуск единицы продукции. 2 ил.

Формула