SU961812A1 - Матрица дл прессовани изделий из тугоплавких металлов - Google Patents

Description

(54) /ПАТРИЦА ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТУГОПЛАВКИХ /VlETAЛЛOB

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, в частности к изготовлению прессованных изделий.

Известна матрица дл  прессовани  изделий тугоплавких металлов, содержаща  заходный конусообразный ступенчатый и формующий участки.

В этой матрице поверхность входного участка имеет многоступенчатый пр моугольный профиль. Матрица позвол ет разрушить грубую дендритную структуру литых материалов, осуществл ть дискретную деформацию в области входного конуса 1.

Однако острые кромки входного участка могут быть разрущены из-за больших усилий при пресЬовании тугоплавких металлов. Равномерное распределение участков пр моугольной образующей входного конуса приводит к тому, что на участке последнего, прилегающего к формующей части матрицы , действуют значительные продольные и радиальные деформации прессуемого металла , скалывающие ступенчатый профиль на указанно.м участке. Кроме того, в данной конструкции матрицы не предусмотрена возможность применени  смазки. Смазка заготовки в процессе течени  металла

не производитс , что приводит к снижению качества изделий. Смазки профил  входного участка данной матрицы также не предусмотрено.

Цель изобретени  - разработка конструкции матрицы, позвол ющей повысить ее стойкость и повысить качество изделий.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в матрице дл  прессовани  изделий из тугоплавких металлов, содержащей заходный

Q конусообразный ступенчатый и формующий участок, выступы и впадины ступенчатого участка выполнены наклонными в направлении истечени  материала из матрицы под углом 45 - 89° к ее оси с увеличивающейс  в том же направлении высотой, составл ющей 0,03-0,1 от диаметра формующего участка матрицы.

При этом впадины ступенчатого участка матрицы могут быть заполнены смазкой. 20 На чертеже показана предлагаема  матрица .

Матрица содержит заходные 1 и фор- . мующий 2 участки, при этом заходный участок имеет выступы 3 и впадины 4 с высотой , увеличивающейс  в направлении истечени  металла. Впадины 4 матрицы заполнены смазкой 5.

Матрица работает следующим образом.

При движении вдоль заходного участка 1 матрицы металл постепенно выбирает смазку 5 из впадины и при подходе участка заготовки, прилегающего к заднему концу заготовки, металл движетс  практически по образующей профил .

Тугоплавкие металлы обладают высокой прочностью при новыщенных температурах, поэтому процесс прессовани  осуществл ют при 1200-2000°С. В процессе прессовани  наружные слои заготовки остывают значительно быстрее центральных, поэтому скорость их движени  и деформации значительно меньше. Величина прессут жины изделий главным образом зависит от разницы сдвиговых деформаций поверхностных слоев заготовки и ее середины. В описываемой матрице поверхностные слои заднего конца заготовки движутс  по двум направл ющим волнообразной кривой, при этом чередование движени  поверхностных слоев вдоль и под углом к оси матрицы приводит к выравниванию интенсивностей деформации сдвига центральных и поверхностных слоев заготовки, что  вл етс  существенным, в особенности дл  заднего конца заготовки, ответственного за формирование прессут жины.

Нар ду с этим литые тугоплавкие металлы в исходном состо нии, например после вакуумно-дугового или электроннолучевого переплава, имеют крупнокристаллическую структуру, приче.м зерна выт нуты вдоль оси кристаллизатора и имеют размеры до 5-15 мм. При первичной деформации, в качестве которой в основном используют прессование, зерна выт гиваютс  в продольном направлении, сужа сь в поперечном, что приводит к значительной анизотропии свойств во взаимно перпендикул рных направлени х .

Предлагаема  конструкци  матрицы служит также дл  дроблени  дендритной структуры в продольном направлении, при этом при движении металла по двум направлени м вдоль входной части матрицы деформацию претерпевают не только слои металла , примыкающие к матрице, но и центральные слои заготовки, происходит выравнивание скоростей истечени  слоев заготовки при прессовании, что снижает величину образовани  прессут жины, и, следовательно , расход дорогосто щих материалов.

В описываемой конструкции происходит посто нное подавление роста деформаций и напр жений, особенно значительных на участке, примыкающем к месту сочленени  заходной и формующей частей матрицы ,  вл ющейс  границей геометрического очага деформации.

Такое течение металла существенным образом улучщает напр женное состо ние

(схема всестороннего сжати ), по вление раст гивающих напр жений исключаетс , что повыщает качество пресс-изделий.

Увеличение высоты выступов и впадин к формующему участку матрицы, обусловлено тем, что наиболее интенсивный износ у матриц наблюдаетс  в местах переходов воронки к формующему участку, при этом на рабочей поверхности матрицы образуютс  риски, задиры, вм тины, налипание металла .

Описываема  матрица благопри тствует равномерному нанесению смазки из впадин во врем  всего процесса, особенно в его заключительной стадии и в наиболее опасной с точки зрени  разрущени  матрицы - на входе в формующий участок.

Параметры ступеней матрицы выбраны из следующих соображений. При уменьщении высоты выступов h 0,03D) тонкий слой смазки не обеспечивает равномерного покрыти  ею заготовки и выбираетс  в начале процесса истечени  материала. С увеличением ,lDj( происходит затекание металла заготовки во впадины заходного участка, что приводит к преждевременному износу матрицы.

Оси выступов, впадин в этой матрице составл ют с осью ее в направлении истечени  металла угол меньше 90°(45-89°), что обеспечивает снижение величины «мертвых зон металла. При движении металла вдоль входного участка матрицы поверхностные слои заготовки посто нно вход т в контакт со смазкой, выбира  ее из впадин-накопителей , что обеспечивает полный и равномерный расход смазки в процессе прессовани , равномерное покрытие ею прессуемого металла, что приводит к повышению качества, в первую очередь, поверхностных слоев изделий, снижает расход металла при последующей механической обработке , а также повышает стойкость матриц за счет практически полного отсутстви  контакта нагретой заготовки с поверхностными сло ми .матрицы и св занными в св зи с этим процессами разупрочнени  матриц , возникновением дополнительных термонапр жений и т. д.

Claims (2)

1. Матрица дл  прессовани  изделий из тугоплавких металлов, содержаща  заходный конусообразный ступенчатый и формующий участки, отличающа с  тем, что, с целью повышени  стойкости матрицы и качества изделий, выступы и впадины ступенчатого участка матрицы выполнены наклонными в направлении истечени  материала из матрицы под углом 45-89° к ее оси с увеличивающейс  в том же направлении

высотой, составл ющей ,0,03-0,1 от диаметра формующего участка матрицы.

2. Матрица по п. 1, отличающа с  тем, что впадины ступенчатого участка ее заполнены смазкой.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 236226, кл. В 21 С 25/08, 1965 (прототип ).

/