SU1311827A1 - Способ штамповки деталей с глубокими полост ми - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, а именно к технологии получени  деталей выдавливанием , преимущественно обратным. Целью изобретени   вл етс  повьше- ние износостойкости пуансона и производительности за счет обеспечени  условий съема готовой детали с пуансона . Пуансон нагревают до температуры выше температуры заготовки, при этом калибрующий его по сок имеет размер d. Штамповку ведут в течение времени, не превышающего времени выравнивани  температуры между пуансоном и заготовкой. В результате охлаждени  размер калибрующего по ска в конечный момент деформировани  становитс  меньше, чем в начальный, вследствие чего прошита  полость имеет уклон, предотвращающий заклинивание пуансона. 3 ил. 00 ю

Description

113

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, а именно к способам изготовлени  полых деталей обратным выдавливанием.

Цель изобретени  - повышение износостойкости пуансона и производительности за счет облегчени  условий съема готовой детали с пуансона.

На фиг. 1 представлена принципиальна  схема штампа, разрез; на фиг. 2 - пуансон перед деформированием заготовки, исходное положение; на фиг, 3 - то же, конечный момент деформировани  заготовки.

Штамп состоит из разъемных полуматриц 1, сопр женных по конической поверхности с обоймой 2, соосно которой размещено наружное кольцо 3, сопр женное с обоймой 2 по прессовой посадке. На боковой поверхности обоймы 2 и внутренней цилиндрической поверхности кольца 3 выполнены кольцевые проточки 4, образующие после сборки герметичную полость дл  циркул ции охлаждающей среды, котора  подаетс  и отводитс  с помощью штуцеров 5. Наружна  бокова  поверхност кольца 3 имеет слой теплоизол ции, выполненный в виде муфел  6. Нагрев нижней половины штампа осуществл етс  индукционным нагревателем 7. Нижн   половина штампа посредством плиты 8, теплоизол ционной прокладки 9 и плиты 10 крепитс  к столу пресса. Раскрытие полуматриц осуществл етс  толкателем 11. Пуансон 12 нагреваетс  быстросъемным нагревателем 13, устанавливаемым на полуматрице 1. Крепление пуансона 12 к траверсе пресса производитс  с помощью пуансонодержа тел  14 и плиты 15.

Способ реализуетс  следующим образом .

В начальный момент верхн   половина штампа (фиг. 1) находитс  в крайнем верхнем положении. Посредством индукционного нагревател  7 и системы охлаждени  на разъемных полуматрицах стабилизируетс  определенное значение температуры, как правило меньшее или равное температуре нагрева заготовки. С помощью нагревател  13 на пуансоне устанавливаетс  температура больша , чем-температура нагрева заготовки. Разница в температурах нагрева заготовки и полуматриц 1 выбираетс  из условий максимальной

7.2

стойкости штампового материала и минимальной теплоотдачи заготовки.

Например, при изготовлении полуматриц 1 из стали 5ХНМ и штамповки

магниевых и алюминиевых сплавов температуру на полуматрицах 1 стабилизируют на 130120 с ниже температуры заготовки, при штамповке титановых сплавов и сталей температура на полуматрицах 1 ограничиваетс  величиной на 300-450 С ниже температуры нагрева заготовок.

Не исключаетс  также и возможность поддержани  на полуматрицах 1 температуры , равной температуре нагрева заготовки, т.е. создание изотермических условий. Но в этом случае возрастает стоимость штамповки оснастки , так как, например, дл  штамповки сталей или титановых сплавов потребуетс  использование жаропрочных сплавов типа ЖС6У в качестве штампового материала.

После того как на полуматрицах 1

и пуансоне 12 стабилизируетс  заданное значение температуры, нагрев-а- тель 13 вывод т из зоны штампа, верхнюю половину штампа поднимают в крайнее верхнее положение и в штамп укладывают нагретую до температуры деформировани  заготовку 16 (фиг. 2). Ползун пресса совместно с верхней половиной штампа опускаетс  в нижнее положение. В момент соприкосновени  пуансона 12 с заготовкой 16 он имеет более высокую температуру, чем заготовка 16, и размер его рабочей части (калибрующего по ска) равен d ..

По мере перемещени  траверсы в

нижнее положение и при внедрении пуансона 12 в заготовку 16 между ними происходит теплообмен, температура

на пуансоне 12 снижаетс , пропорционально изменению температуры измен етс  и размер его калибрующего по ска d., . В конечный момент штамповки калибрующий по сок пуансона 12 имеет размер d (фиг. 3). Ввиду того, что d d2, внутренн   бокова  поверхность прошитого отверсти  в заготовке 16 имеет коническую форму, в верхней части заготовки между пуансоном 12 и отверстием в заготовке 16 образуетс  зазор /, который существенно облегчает обратный ход пуансона 12. Если последний перед началом деформировани  имеет температуру

меньшую, чем температура заготовки 16, то в конечный момент штамповки d будет больше d, за счет разогрева пуансона 12 от заготовки 16 и тепловыделени  в очаге деформации. Об- ратный ход пуансона 12 будет затруднен и произойдет либо его заклинива- ние в заготовке 16, либо задирание последней.

В случае равенства температуры Ш нагрева пуансона 12 и заготовки 16 прошитое отверстие будет иметь цилиндрическую форму, при обратном ходе калибрующий по сок пуансона 12 будет теретьс  о стенки прошитого отверс- 15 тин, снижа  его качество и уменьша  собственную стойкость.

Однако четкое равенство температур пуансона 12, заготовки 2 и полуматриц 1 обеспечить очень сложно. 20

Большое значение дл  реализации предлагаемого способа имеют теплофи- зические свойства деформируемого материала и материала штампа.

Желательно также, чтобы материал, 25 из которого изготавливают пуансон, имел больший коэффициент линейного расширени , чем деформируемый материал .

Деформирование заготовки необходи-30 МО вести в течение времени, не превышающего врем  выравнивани  температуры пуансона 12 и заготовки 16. В случае выравнивани  температуры до окончани  щтамповки при дальнейшем ходе пуансона 12 будет получатьс  цилиндрическое отверстие, обрат- ньш ход пуансона 12 в этом случае будет затруднен. Если врем  деформировани  меньше времени выравнивани  температуры между пуансоном 12 и заготовкой 16, то прошита  полость имеет коническую форму и затруднений дл  обратного хода пуансона 12 не будет.

40

ли 5ХНМ. Пуансон 12 изготавливают из жаропрочного сплава ЖСбУ. Производ т штамповку стали 18Х2ИЧВА. Температура нагрева заготовки под штамповку 80Qt20°C. Перед штамповкой полуматри цы 1, обойму 2 и кольцо 3 нагревают индукционным нагревателем 7 до 500°С и стабилизируют на этом значении.

Пуансон 12 нагревают быстросъем- ным нагревателем 1 3 сопротивлени  до 950110°С. Нагретую в печи до температуры деформировани  заготовку ук- ладьшают в полуматрицы 1 и производ  ее деформирование пуансоном 12 в течение 45 с. Допустимое врем  деформировани  заготовки 16 определ ют расчетньм путем, затем провер ют экс периментально. Такой температурно- скоростной режим штамповки позвол ет получить издели  с цилиндрической полостью диаметром АО мм и глубиной 220 мм.

При этом затруднений дл  обратного хода пуансона 12 не возникает в отличие от варианта, когда пуансон 12 и полуматрицы 1 нагреваютс  до одинаковой температуры.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ штамповки деталей с глубокими полост ми обратным выдавливанием преимущественно из труднодеформируемых сплавов, включающий нагрев заго- 35 товки до температуры деформировани  и формоизменение ее в нагретой матрице пуансоном, имеющим температуру, превьш1ающую температуру заготовки, отличающийс  тем, что, с целью повышени  износостойкости пуансона и производительности за сче облегчени  съема готовой детали с пуансона, деформирование ведут в течение В15емени, не превышающего врем 

   Пример. Полуматрицы 1 (фиг.1),45 выравнивани  температуры пуансона и

   обойму 2, кольцо 3 выполн ют из стали 5ХНМ. Пуансон 12 изготавливают из жаропрочного сплава ЖСбУ. Производ т штамповку стали 18Х2ИЧВА. Температура нагрева заготовки под штамповку 80Qt20°C. Перед штамповкой полуматрицы 1, обойму 2 и кольцо 3 нагревают индукционным нагревателем 7 до 500°С и стабилизируют на этом значении.

   Пуансон 12 нагревают быстросъем- ным нагревателем 1 3 сопротивлени  до 950110°С. Нагретую в печи до температуры деформировани  заготовку ук- ладьшают в полуматрицы 1 и производ т ее деформирование пуансоном 12 в течение 45 с. Допустимое врем  деформировани  заготовки 16 определ ют расчетньм путем, затем провер ют экспериментально . Такой температурно- скоростной режим штамповки позвол ет получить издели  с цилиндрической полостью диаметром АО мм и глубиной 220 мм.

   При этом затруднений дл  обратного хода пуансона 12 не возникает в отличие от варианта, когда пуансон 12 и полуматрицы 1 нагреваютс  до одинаковой температуры.

   Формула изобретени 

   Способ штамповки деталей с глубокими полост ми обратным выдавливанием, преимущественно из труднодеформируемых сплавов, включающий нагрев заго- товки до температуры деформировани  и формоизменение ее в нагретой матрице пуансоном, имеющим температуру, превьш1ающую температуру заготовки, отличающийс  тем, что, с целью повышени  износостойкости пуансона и производительности за счет облегчени  съема готовой детали с пуансона, деформирование ведут в течение В15емени, не превышающего врем 

   заготовки.

   15

   11

   16

   фиг.З

   Составитель А. Воронцов Редактор А. Козориз Техред Л.Сердюкова Корректор А. Зимокосов

   ---- - - ..-.«--.- «--.- .ии--«в-ее-..

   Заказ 1917/10 Тираж 583Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   --- - - -.- ------------------------ -- -----™«ta.---.-ч.-.-..-.-.i-.,«...,... ,..и-и.-.™.-..«.

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4