SU910803A1

SU910803A1 - Die for hardening parts

Info

Publication number: SU910803A1
Application number: SU802906422A
Authority: SU
Inventors: Александр Аркадьевич Обонин; Антонина Парфеновна Гордеева
Original assignee: Предприятие П/Я А-1575
Priority date: 1980-04-07
Filing date: 1980-04-07
Publication date: 1982-03-07

Description

(54) ШТАМП ДЛЯ ЗАКАЛКИ ДЕТАЛЕЙ(54) STAMP FOR HANGING PARTS

1one

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано в термических и термо-прессовых цехах .The invention relates to mechanical engineering and can be used in thermal and thermo-press shops.

Известен инструмент дл формообразовани с одновременной закалкой изделий, содержащий пуансон и матрицу , дополнительную полость дл отвода пара l,A tool for shaping with simultaneous quenching of products is known, comprising a punch and a die, an additional cavity for removal of steam l,

Недостатками известного инструмента вл етс то, что в нем охлаждению подвергаетс одновременно вс поверхность детали, при этом на всю верхнюю поверхность охлаждающа жидкость поступает раньше (одновременно с подачей жидкости в полость пуансона ) , а начало охлаждени нижней поверхности наступает позже (после полного заполнени полости матрицы). Разница в начапе охлаждени верхней и нижней поверхности составл ет в зависимости ОТ объема полости в матрице две и более секунды, что дл некоторых марок сталей недопустимо.The disadvantages of the known tool is that it simultaneously cools the entire surface of the part at the same time, while the cooling liquid enters the entire upper surface earlier (simultaneously with the flow of the liquid into the punch cavity), and the cooling of the lower surface begins later (after the matrix cavity is completely filled). ). The difference in the cooling start of the upper and lower surfaces is, depending on the volume of the cavity in the matrix, two or more seconds, which is unacceptable for some steel grades.

1ак как ведет к по влению микротрещин на поверхности закаливаемой детали .1ak as it leads to the appearance of microcracks on the surface of the hardened part.

Известно устройство дл закалки и правки длинномерных изделий, содержащее пуансон с системой трубок .2J.A device for quenching and straightening long articles is known, comprising a punch with a tube system .2J.

Недостатком известного устройства вл етс наличие большого количества трубок в полости прижима A disadvantage of the known device is the presence of a large number of tubes in the cavity of the clamp.

10 ( пуансона) . При закалке крупногабаритных деталей необходимо установить в полости пуансона несколько тыс ч таких трубок, это значительно усложн ет конструкцию штампа, и, кроме 10 (punch). When quenching large-sized parts, it is necessary to install several thousand h of such tubes in the cavity of the punch, this considerably complicates the design of the punch, and, apart from

15 того, во врем закалки трубки засор ютс , что ведет к снижению качества закаливаемых деталей и значительным трудовым затратам, св занным с разборкой штампа и очисткой трубок 15 In addition, during quenching, the tubes become clogged, which leads to a decrease in the quality of the hardened parts and significant labor costs associated with disassembling the punch and cleaning the tubes.

20 от загр знений.20 from contamination.

Известно устройство дл охлаждени деталей, содержащее спрейер с секци ми. Охлаждению подвергаетс сначала внутренн часть детали, а зэтем наружна Сз}. Однако такое устройство обеспечивает уменьшение короблени только тонколистовых малогабаритных деталей и непригодно дл закалки крупногабаритных деталей (в том числе деталей V13 толстолистового проката и плит), так как в нем не предусматриваетс фиксаци заготовок во врем закалки пуансоном и матрицей, душирование производитс только с .одной стороны, что дл деталей толщиной более k мм недопустимо. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс штамп дл закалки деталей, содержащий пуансон и матрицу с полост ми дл охлаждающей жидкости L. Недостатком известного устройства вл етс невозможность одновременной закалки нижней ,и верхней поверхности детали, что ведет к по влению микротрещин , короблению. Цель изобретени - предотвра1чение закалочных трещин. Поставленна цель достигаетс тем, мто устройство снабжено установ ленными в полост х пуансона и матриц перегородками с пазами,образующими не четное число секций и камерой расположенной на пуансоне и соединенной с его центральной секцией трубопроводом,при этом объем центральной секции матрицы 0,8-0,9 объема камеры, Площадь сечени пазов и отверстий каждой секции составл ет 0,8-0,9 от площади сечени трубопровода, На фиг, 1 изображен штамп, разрез на фиг. 2 - разрез Л-А на фигЛ. Штамп состоит из нижней плиты 1 и верхней плиты 2, на которых соотве ственно закреплены матрица 3 и пуансон 4,имеющие полости 5 Дл охлаждаю щей жидкости и каналы 6 на рабочей поверхности, соприкасающейс с деталью 7. Полости 5 соединены с каналами 6 посредством отверстий 8, Кроме того, пуансон k и матрица 3 имеют полости 9 дл отвода пара. Полости 9 соединены с каналами 6 трубками 10. Полости 5 разделены на секции с(, d , ,. Q матрице 3 и г,(Э е в пуансоне k Гколичество секций может быть увеличено или уменьшено в зависимое ти от площади закаливаемой детали), перегородками 11, в которых выполнены пазы 12. При этом центральные сек ции et и 2 соединены с источником питани с охлаждающей жидкостью (на чертеже не показан) трубопроводами 13, К трубопроводу 13 питающему пуансон 4 присоединена камера Т. Устройство работает следующим образом , За счет внешнего воздействи на плиты 1 и 2 матрица 3 и пуансон Ц смыкаетс и фиксируют деталь 7, при этом, рабочий профиль матрицы и пуансона может быть пр мым дл плоских деталей или фигурным дл пространственной детали, которые возможно формоизмен ть в момент фиксации. В момент фиксации включаетс источник питани охлаждающей жидкостью, котора поступает по трубопроводу 13 в центральную секцию О и одновременно в камеру ТА, По мере заполнени центральной секции Q и подъема охлаждающей хшдкости по отверсти м 8 до нижней поверхности закаливаемой детали 7 заполн етс камера , При заполнении камеры 1 охлаж.дающа полость через трубопровод 13 центральную секцию 2 и отверсти 8 устремл етс на верхнюю поверхность закаливаемой детали 7. В св зи с тем, что объем центральной секции d составл ет 0,8-0,9 объема камеры 14, центральна секци О заполн етс быстрее и за врем полного заполнени камеры 14 охлаждающа жидкость в секции Q по отверсти м 8 матрицы 3 успевает подн тьс до касани с нижней поверхностью закаливаемой детали 7, чем и достигаетс одновременность охлаждени нижней и верхней поверхности закаливаемой детали 7 в зоне, равных по площади секций сз| и 2, , За врем дальнейшей работы источника питани охлаждающа жидкость через пазы 12 в перегородках 11 полости 5 матрицы 3 поступает в следующую секцию (5 , заполн ет ее, а за счет того, что суммарна площадь сечени отверстий 8 секции 0( и пазов 12 составл ет 0,8-0,9 площади сечени трубопровода 13, избыточный объем охлаждающей жидкoctи поступающей по трубопроводу 13 позвол ет поддерживать необходимое давление жидкости секции С( . Одновременно заполн етс секци 2 момент заполнени секции 1 охлаждаккца жид кость устремл етс через пазы 12 в перегородках 1.1 и отверсти 8 наA device for cooling parts is known, comprising a sprayer with sections. The internal part of the part is subjected to cooling first, and this is external Cs}. However, such a device provides reduced warping of only thin-sheet thin parts and is unsuitable for quenching large parts (including parts V13 of thick plates and plates), since it does not provide for fixation of blanks during quenching by the punch and die, spraying is made only from one side. that for parts thicker than k mm is unacceptable. The closest to the proposed technical essence is a stamp for hardening parts, containing a punch and a matrix with cavities for cooling fluid L. A disadvantage of the known device is the impossibility of simultaneously hardening the lower and upper surfaces of the part, which leads to the appearance of microcracks and distortion. The purpose of the invention is to prevent quenching cracks. The goal is achieved by the fact that the device is equipped with partition walls installed in the cavity of the punch and dies, forming an even number of sections and a camera located on the punch and connected to its central section by a pipeline, 9, the volume of the chamber, the cross-sectional area of the grooves and holes of each section is 0.8-0.9 of the cross-sectional area of the pipeline; FIG. 1 shows a punch; 2 - section L-A on figl. The stamp consists of the bottom plate 1 and the top plate 2, on which the matrix 3 and the punch 4, having cavities 5, are respectively attached for cooling liquid and channels 6 on the working surface in contact with part 7. Cavities 5 are connected to channels 6 by holes 8 In addition, the punch k and the matrix 3 have cavities 9 for the removal of steam. The cavities 9 are connected to the channels 6 by the tubes 10. The cavities 5 are divided into sections with (, d,,. Q matrix 3 and g, (E in the punch k) The number of sections can be increased or decreased depending on the area of the hardened part), partitions 11, in which grooves 12 are made. In this case, the central sections et and 2 are connected to the power source with a coolant (not shown) with pipes 13, the chamber T is connected to the pipeline 13 to the feed punch 4. The device works as follows, due to the external effects on plates 1 and 2 of the matrix 3 and poan the sleep C closes and fixes the part 7, in this case, the working profile of the die and the punch can be straight for flat parts or figured for spatial details, which can be changed at the moment of fixation. At the moment of fixation, the coolant supply source is supplied. 13 into the central section O and simultaneously into the chamber TA, as the central section Q is filled and the cooling capacitance rises through the holes 8 to the lower surface of the hardened part 7, the chamber is filled in. When the chamber is filled The cooling cavity and the cavity through the pipe 13, the central section 2 and the openings 8 are directed towards the upper surface of the hardened part 7. Due to the fact that the volume of the central section d is 0.8-0.9 of the volume of the chamber 14, the central section O fills faster and during the time of full filling of chamber 14, the cooling liquid in section Q through holes 8 of matrix 3 rises until it touches the bottom surface of the hardened part 7, and this achieves simultaneous cooling of the bottom and top surface of the hardened part 7 in the zone on a flat sphz spz sections | and 2,. During the further operation of the power supply, the cooling fluid through the grooves 12 in the partitions 11 of the cavity 5 of the matrix 3 enters the next section (5, fills it), and due to the fact that the total cross-sectional area of the holes 8 of section 0 (and the slots 12 is 0.8-0.9 the cross-sectional area of the pipeline 13; the excess volume of coolant flowing through the pipeline 13 allows maintaining the required fluid pressure of section C (. At the same time, section 2 is filled; the filling time of section 1 of the cooling fluid flows through the slots 12). burnout 1.1 culture beds and the holes 8

верхнюю поверхность закаливаемой детали 7 в зоне секции д , к этому моменту заканчиваетс запопнение секции (Г , и охлаждающа жидкость достигает нижней поверхности закаливаемой детали в зоне секции S (равной по площади секции д ). Таким образом , охлаждающа : идкость достигает одновременно нижней и верхней поверхности закаливаемой детали 7 последовательно в зоне всех секций. Наружный контур закаливаемой детали 7 охлаждаетс в последнюю очередь, чем достигаютс благопри тные уело- ВИЯ дл нормальной усадки закали.ваемой детали 7, и, в конечном итоге, закаливаема деталь 7 принимает размеры , близкие к холодным размерам исходной заготовки. После окончани закалки и прекращени работы источни ка питани , охлаждающа жидкость выливаетс из штампа и из камеры 1 по трубопроводам 13 в бассейн. Далее цикл повтор етс ..the upper surface of the hardened part 7 in the zone of section d, the section’s freezing is completed by this time (Г, and the cooling liquid reaches the lower surface of the hardened part in the zone of section S (equal to the area of section d). Thus, the cooling reaches the lower and upper surfaces of the hardened part 7 are successively in the zone of all sections. The outer contour of the hardened part 7 is cooled in the last place, thus achieving favorable conditions for normal shrinking of the hardened part 7, and -screw end, hardenability part 7 receives dimensions close to the dimensions of the initial preform cold. After complete hardening and terminating operation ka power sources, the cooling liquid is poured from the die and from the chamber 1 via conduits 13 in the pool. Then the cycle is repeated ..

В результате резко снижаютс трудозатраты на доводку детали до чертежных размеров, достигаетс значительна экономи дорогосто щего инструмента дл обработки закаленной стали..As a result, labor costs for adjusting the part to the drawing dimensions are drastically reduced, a considerable saving in costly tools for machining hardened steel is achieved ..

Использование в изобретении камеры , перегородок с пазами, а также центральной секции матрицы позвол ет обеспечить одновременное охлаждение нижней и верхней поверхности закаливаемой детали, исключит возможность The use of the chamber, grooved partitions, and the central section of the matrix in the invention allows simultaneous cooling of the lower and upper surfaces of the hardened part, eliminating the possibility

по влени микротрещин. Значительно снижаютс затраты на изготовление, ремонт и обслуживание штампов за счет простой конструкции штампа.the appearance of microcracks. Significantly reduced costs for the manufacture, repair and maintenance of stamps due to the simple design of the stamp.

Claims

1. A part hardening die, holding die and die with a cavity for the cooling medium, characterized in that, with a chain of preventing quenching cracks,

it is provided with partition walls installed in the cavity of the punch and die with grooves forming an odd number of sections, and a chamber located on the punch and connected to its central section by a pipeline, the volume of the central section of the die being 0.8-0.9 chamber volume.

2. A stamp according to claim 1, wherein the cross-sectional area of the grooves and openings of each section is 0.8-0.9 of the cross-sectional area of the pipeline.

Sources of information taken into account during the examination

1. USSR author's certificate If U56706, cl. B 21 D 37/08, 1978.

2. Author's certificate of the USSR N 380723, cl. C 21 D 1/62,

3.Avgorskoe certificate of the USSR W 500256, cl. C 21 D 1/62, 1976.

t. Thermal processing of metals Socialist exchange of experience. C-45, C010353, 1I32.

f 9 L

T gy

/ J- / 1

FIG. 2