HU194754B - Method for producing drawing die - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás húzóké) előállítására, amelynél egy fémből levő ház egyik oldalán levő központi nyílásba egy fémből vagy fémötvözetből levő üreges henger van behelyezve, a henger belsejébe egy van behelyezve, a henger belső átmérője nagyobb, mint a magnak a henger tengelyére merőleges irányban vett legnagyobb mérete, és a hengert úgy deformáljuk, hogy annak tengelyirányú mérete, valamint belső átmérője csökken olyan mértékben, hogy egy a magot megfogó és azt a fémből levő ház központi nyílásában szorosan rögzítő gyűrű jön létre, majd ezt követően a magban húzójáratot alakítunk ki.

Egy ilyen eljárással készített húzókövet például huzalok húzására használnak.

A fent ismertetett eljárás ismeretes a 4 392 397 számú USA szabadalmi leírásból, amely eljárással erősen hőálló húzókövet állítanak elő oly módon, hogy a mag köré egy fém gyűrűt rögzítenek hideg sajtolással. Ellentétben a húzóköveknek ettől eltérő gyártási eljárásaival (mint például a magnak bronzba történő beágyazása vagy színterelése vagy fémpor besajtolása) buborékok és zárványok nem alakulnak ki.

Ezen túlmenően, a gyűrű a magot egyenletes nyomóerővel veszi körül, amely lecsökkenti a mag anyagának repedési veszélyét.

Jóllehet, az említett ismert eljárásnak több hátránya van, ami a gyakorlati alkalmazhatóságát erősen korlátozza. Általában a mag a gyűrű hideg sajtolása közben nem marad állandó szinten; az például kismértékben félrebillen, ami nem engedhető meg egy húzókő esetében. Ezen túlmenően, a gyűrű oly mértékben deformálódik, hogy a magnak a felső oldala és az alsó oldala részben bevonódik a gyűrű fém anyagával. Ilyen esetekben a húzókőnek egy további kezelésére van szükség, hogy a mag felületét megtisztítsák.

Azt találtuk továbbá, hogy az említett USA szabadalmi leírásban ismertetett eljárás alkalmazhatósága korlátozott abban az esetben, ha a mag kerülete a körtől eltérő alakú.

A találmány elé célul tűztük ki egy olyan eljárás kidolgozását húzókő előállítására, amelynek során az említett USA szabadalmi leírás szerinti eljárás hátrányait kiküszöböljük, és egyben annak előnyeit megőrizzük. A találmány tárgya továbbá egy olyan eljárásnak a kidolgozása, amelynek foganatosításával bármilyen kerületi alakú magok felhasználhatók.

Egy még további célja a találmánynak egy olyan eljárás kidolgozása, amelynek segítségével a magot megfelelően és egyszerűen tudjuk központosítani. Abban az esetben, ha a húzókő megfelelően központosított magja elkopik, akkor a húzójárat átmérője több alkalommal is megnövelhető. Így lehetővé válik a húzókőnek nagyobb átmérőjű huzalok húzására való alkalmazása.

A kitűzött célt a bevezetőben körülírt eljárással a találmány szerint úgy értük el, hogy a henger sajtolása közben a magot egy nyomóbélyeg segítségével rögzítjük.

Annak a ténynek a következtében, hogy a magot egy nyomóbélyeggel a felső és alsó felületeivel párhuzamosan rögzítjük, a félrebillenést elkerülhetjük. Ez a lépés egyúttal a mag megfelelő központosítását is biztosítja, így nem szükséges a fémből levő ház központi nyílása alsó részén egy olyan (például) bevágásnak a kialakítása, amelynek a kerületi alakja megfelel a mag kerületi alakjának. A magnak egy olyan nyomóbélyeggel történő rögzítése, amely nyomóbélyegnek legalább ugyanakkora 2 mérete van, mint a magnak, azt eredményezi, hogy a magnak mind a felső, mind az alsó felülete a deformálandó henger fém anyagától szabadon marad, és következtében nincs szükség további műveletekre annak érde5 kében, hogy a magot ismét hozzáférhetővé tegyük. A magnak bármilyen szükséges kerületi alakja lehet, így lehet például kör alakú vagy hexagonális, amely, utóbbi alak a kereskedelmi forgalomban kapható műgyémántok esetén széles körben elterjedt.

A találmány szerinti eljárásnak az a további előnye, hogy kis hőmérsékleten végezhető. Ily módon a húzókő nincs nagy hőmérséklet-változásoknak kitéve, ami előnyös, különösen abban az esetben, ha műgyémántot használunk. A találmány szerinti eljárással gyártott húzókövek még 600 °C hőmérsékletnek is jól ellenállnak, amely hőmérséklet például acélhuzal húzása közben léphet fel.

A találmány szerinti eljárás során felhasználható mag hagyományos anyagokból lehet, mint például terni£sze20 tes vagy mesterséges gyémántból, ‘polikristályos gyémántból, keményfémből (például wolfram-karbidból), kerámia anyagokból (például szilikon-nitritből), polikristályos köbös bór-nitritből vagy ezek kombinációiból. Polikristályos gyémántot a kereskedelmi forgalomban 25 különböző megjelölésekkel árusítanak („Compax” General Electric Company, „Syndite” — De Beers lndustrial Diamond Division). Polikristályos, köbös bór-nitrid szintén kapható a kereskedelmi forgalomban („Amborite” — De Beers Industrial Diamond Division, 30 „Borazon CBN” - General Electric Company).

A fémből levő h’áz előnyösen korrózióálló, megmunkálható ötvözetből van, mint például ferrites króm-acélból (például A1SI 430), vagy ausztenites króm-nikkel•acélból (például AISI302 V2gy 304). A fémből levő ház35 nak egy lényegében hengeres központi nyílása van, amelybe az üreges henger beilleszthető.

A magban a húzójárat a hagyományos technológia szerint alakítható ki, például lézerfúrással vagy szikraforgácsoiássai, akár a magnak a fémből levő házban történd 40 rögzítése előtt, akár az után.

Annak érdekében, hogy a hengerben nagy nyomásgradiens kialakulását elkerüljük, előnyösen olyan hengert használunk, amelynek kicsi a tengelyirányú mérete, például nem több mint 3 mm. Abban az esetben, ha na45 gyobb tengelyirányú méretre van szükség, akkor a fémből levő ház központi nyílásába előnyösen egymás után legalább két üreges hengert deformálunk a mag körüli gyűrűvé.

Annak érdekében, hogy a henger deformálása közben 50 a levegő eltávozhasson, előnyös, ha a fémből levő háznak a központi nyílása oldalával ellentétes oldalán egy további nyílása is van, amely a központi nyílásba torkollik. Erre a további nyílásra, amely például kúpos lehet, a későbbiekben szükség van althoz, hogy hozzá 55 lehessen férni a húzókőhöz. Ennek a további nyílásnak a mag behelyezése előtti kialakítása révén a nyílás más hasznos szerepet is betölt.

Az üreges henger deformálása előtt az túlnyúlhat a fémből levő ház központi nyílásán. A deformálás ntűve60 lete után a mag és a fémből levő ház közötti teret ki kell tölteni. A legjobb eredményt azonban akkor érjük el, ha a deformálás művelete előtt az üreges henger(ek) nem nyúlik (nyúlnak) túl a fémből levő háznak azon az oldalán, amelyben a központi nyílás van kialakítva. Általában 65 szükséges a fémből levő háznak erről az oldaláról az

194 754 anyagot lemunkálni egészen addig, amíg az egyvönalba nem kerül a magnak a csatlakozó felületével.

A találmány szerinti eljárás egy további lehetséges foganatosítási módja szerint a deformálási művelet alatt a fémből levő házra, a központi nyílás köré egy vezető g gyűrű helyezünk, amely gyűrűnek a belső átmérője azonos a központi nyílás átmérőjével, és az üreges henger(ek) deformálása(-uk) előtt nem nyúlnak túl a vezető gyűrűn. Ha a henger(ek)nek és a vezető gyűrűnek megfelelő tengelyirányú méretük van, akkor a henger(ek) a deformálási művelet után kitölti(k) a mag és a fémből levő ház közötti teret.

Az üreges henger gyártására megfelelő anyagok lehetnek például alumínium-ötvözetek és rézötvözetek.

A találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítási 15 módja szerint az üreges henger(ek) 03—1,2 t% krómot,! és a többi részben rezet tartalmazó rézötvözetből van(nak). Ez az anyag 500 °C hőmérsékletig stabil/ és ezen hőmérséklet felett a hőtágulási együtthatója közel esik a fémből levő házhoz használt anyagokéhoz. 20 Amint azt a 4 392 397 számú USA szabadalmi leírásban ismertették, a deformáció megnöveli ennek az anyagnak a rugalmassági határát, és következésképpen a húzókőnek nagyobb lesz a szilárdsága. Jóllehet, a találmány körén belül más, megfelelő anyagok is alkalmazhatók, 25 amelyek ezeket a követelményeket kielégítik. Például a hővezető képesség egy lényeges tényező a fellépő magas hőmérsékletek következtében (600 °C-ig), amelyek például acélhuzal vagy wolfram huzal húzásakor fellépnek.

A találmányt a következőkben részletesebben a mellé- 30 kelt rajzok alapján ismertetjük. A rajzokon az a-b ábrák a találmány szerinti eljárás vázlatát mutatják, a

2a-b ábrák a kész húzókő vázlatos metszetét mutatják a húzójárat nélkül, illetve a húzójárattal, a 35

3a-c és a

4a-c ábrák a találmány szerinti eljárás foganatosítási változatait tüntetik fel vázlatosan.

7. példa

Az la. ábrán látható metszeti rajzon a fémből levő háznak a felső oldalán egy hengeres nyílás van kialakítva, amelybe egy üreges 2 henger van behelyezve. 45 A fémből levő 1 ház ferrites króm-acélból van (AÍSI 430), a 2 henger 0,6 t% krómot, és a többi részben rezet tartalmazó rézötvözetből áll. A 2 henger belső átmérője 5,5 mm, külső átmérője 8,5 mm. A 2 henger belsejébe egy polikristályos gyémántból („Syndite” - De Beers 50 Industrial Diamond Division) levő 3 mag van behelyezve, amelynek átmérője 4,5 mm. A 3 magnak párhuzamos felső és alsó véglapjai vannak; a 3 magnak a külső kerülete bármilyen alakú lehet, például a kör alakú, hexagonális vagy szabálytalan. A 3 mag a 2 henger tengelyével 55 párhuzamos irányban 0,1-0,5 N erővel ható hengeres nyomóbélyeggel van rögzítve. A 4 nyomóbélyeg a hengert pontosan rögzíti, és olyan nyomófelülete van, amely párhuzamos az 1 ház központi nyílásának alsó részével. A fémből levő 1 házban egy 6 kúpos nyílás 60 is van, amelynek a szűkebb vége a központi nyílásba torkollik, amelybe a 2 henger és a 3 mag van behelyezve, a 2 hengert és a 3 magot a központi nyílás alsó szintje támasztja alá.

Egy egyszerű hidraulikus sajtoló segítségével, amelynek az 5 nyomószerszáma az ábrán csak részben látható, az üreges 2 hengert sajtoljuk és deformáljuk az lb. ábrán látható gyűrűvé, amely a 3 magot a kerületén megfogja. Az 5 nyomószerszámra ható nyomás a deformálás művelete alatt 150 N. A 4 nyomóbélyegnek és az 5 nyomószerszámnak az eltávolítása után a fémből levő 1 háznak a felső felületéről az anyagot ledolgozzuk egészen addig, amíg a felület a 3 magnak a felső felületével egy szintbe nem kerül.

A 2a. ábra egy fémből levő 11 házat mutat, miután azt besajtoltuk egy külső 17 gyűrűbe, például 50 N nyomás alkalmazásával. Ez a külső 17 gyűrű egy 18 kúpos nyílással rendelkezik. A külső 17 gyűrű ferrites krómacélból van (AISI430), de az tartalmazhat más anyagokat is, amelyek alkalmasan használhatók húzókövekhez. Szükség esetén a fémből levő 11 házat a külső 17 gyűrűben argongázos ívhegesztéssel is rögzíthetjük több pontban (például három pontban), vagy a 11 háznak a teljes 19 kerülete mentén. Ezt követően a külső 17 gyűrű tovább kezelhető. A 12 gyűrű és a 13 mag megfelelően rögzítve vannak, és a 13 mag megfelelően központosítva van. A 13 mag mindkét oldaláról hozzáférhető a 16 és 18 kúpos nyílásokon keresztül.

A 2b. ábra egy húzókövet mutat, amelyet, a találmány szerinti eljárással állítottunk elő, amelyben a 20 húzójáratot az ezen a szakterületen szokásos technológiával állítottunk elő (például lézerfúrással vagy szikraforgácsolással). A találmány körén belül azonban alkalmazható olyan 13 mag is, amely már a találmány szerinti eljárás előtt el van látva 20 húzójárattal.

2. példa

Az ebben a példában felhasznált anyagok azonosak az 1. példa kapcsán ismertetettekkel.

A 3a. ábrán látható, fémből levő 31 háznak hengeres központi nyílása van, amely a 32 gyűrűt tartalmazza, : amely 32 gyűrű a fentebb ismertetett módon egy üreges hengerrel lett deformálva, amely az 1. példa szerinti módon központosán rögzíti a 33 magot. Az üreges hengernek a deformálás előtti tengelyirányú méretét úgy választjuk meg, hogy a henger mintegy 20 %-os deformációt szenvedjen, mielőtt a kész gyűrű a 33 magot megfogja. Abban az esetben, ha a hengernek a szükséges tengelyirányú mérete a deformálás után több mint 3 mm, akkor előnyösen több hengert használunk, amelyek mindegyikének a tengelyirányú mérete 2 és 3 mm között van, és amelyeket egyenként deformálunk.

A 3b. ábra a találmány szerinti eljárásnak a jelen példa szerinti következő lépését mutatja, amelyben egy második üreges 37 henger van a 32 gyűrű fölé helyezve. Az üreges 37 henger szintén a már fentebb említett 0,6 t% krómot tartalmazó rézötvözetből áll. A 34 nyomóbélyeget ismét rávezetjük a 33 magra, majd ezután a 35 nyomószerszámra 150 N erőt gyakorolva a 37 hengert a 3c. ábra szerinti gyűrűvé deformáljuk.

A közbenső terméket ily módon az 1. példa szerinti módon utólag húzókővé alakítjuk. A találmány szerinti eljárás ezen foganatosítási módjának, amelynél a 32 és 37 gyűrűket egymás után deformáltuk, az az előnye, hogy annak érdekében, hogy az üreges hengerek ne nyúljanak túl a 31 házon, a 31 háznak csak kis mértékben keli magasabbnak lenni, és csak kis részt kell a 31 házról lemunkálni.

194 754

3. példa

Az ebben a példában használt anyagok azonosak az

1. példa szerintiével.

A 4a. ábrán egy fémből levő 41 háznak központi nyílása van, amelyben üreges 42 henger és 43 mag van.

Az üreges 42 henger túlnyúlik a 41 házon. Egy 48 vezető gyűrű van a 41 házra ráhelyezve a 42 henger túlnyúló része köré, amely 48 vezetőgyűrű például ugyanabból az anyagból készülhet, mint a 41 ház. Az üreges 42 henger nem nyúlik túl a 48 gyűrűn. A 43 magot a 44 nyomóbélyeg segítségével tengelyirányban rögzítjük, majd ezután a 42 hengert egy 45 nyomószerszám segítségével deformáljuk. Az így kialakuló gyűrű a 43 magot a kerületén megfogja és szorosan rögzíti a fémből levő 41 ház központi nyílásában. A 43. magot ily módon központosítottuk (lásd a 4b. ábrát).

Ezt követően a 44 nyomóbélyeget, a 45 nyomószerszámot és a 48 vezetőgyűrűt eltávolítjuk. Ha a közbenső terméket tovább kell megmunkálni, amint azt az 1. példa kapcsán ismertettük, akkor nincs tovább szükség a fémből levő 41 háznak a felületi lemunkálására, feltéve, hogy a 42 hengernek, a 43 magnak és a 41 ház központi nyílásának a mérete olyan, hogy a deformálási műveletet követően a gyűrűnek, a 43 magnak és a 41 háznak a 25 felső felülete egy síkba esik.

Huzalhúzási kísérleteket végeztünk wolframhuzallal, rézhuzallal és acélhuzallal, amely kísérletek azt mutatták, hogy a találmány szerinti eljárás fent ismertetett foganatosítási módjai szerint hosszú élettartamú húzóköveket kaptunk.

Claims (3)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Eljárás húzókő előállítására, amelynek során egy fémből vagy fémötvözetből levő üreges hengert helyeit) zünk egy fémből levő ház egyik oldalán levő központi nyílásába, az üreges henger belsejébe egy olyan magot helyezünk, amelynek a henger tengelyére merőlegesen vett legnagyobb méreténél az üreges henger belső átmérője nagyobb, majd az üreges henger tengelyirányú mére15 tét és belső átmérőjét sajtolással csökkentve egy, a magot a fémből levő ház központi nyílásában szorosan megfogó gyűrűt alakítunk ki, majd ezt követően a magban · húzójáratot készítünk, azzal jellemezve, hogy a henger (2) sajtolása közben a magot (3) egy nyomóbélyeg (4) segítsé20 gével rögzítjük.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fémből levő ház (31) központi nyílásába egymás után legalább két üreges hengert (37) deformálunk a mag (33) körüli gyűrűvé (32).
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a deformálási művelet alatt a fémből levő házra (41) a központi nyílás köré egy vezetőgyűrűt (48) helyezünk.