SU979005A1 - Способ получени формообразующего инструмента дл прессовани - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОРМООВРАЗУКедЕГО ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯ

Изобретение относитс  к области обработки металлов давлением, в частности к инструментальному производству , и может быть использовано при изготовлении матриц дл  прессовани  профилей из различных, преимущест ,венно труднодеформируемых материалов

Известен способ получени  формообразующего инструмента дл  прессо- вани  преимущественно труднодеформируемых материалов с помощью -смазочной шайбы, включающий установку в контейнер с плоской матрицей шайбы и последующее прессование flj .

По этому способу в процессе деформировани  шайба приобретает форму естественной заходной воронки определенной геометрии. Как правило контур заходной воронки близок к сиг- . моидальному. Однако смазочна  шайба, образу  естественный контур заходной полости, лишь помогает инструменту в определенный момент создавать благопри тные услови  дл  деформировани  металла, так как неоднородность состава смазки, относительно мала  плотность, а также другие факторы не позвол ют ее рассматривать собственно как инструмент. К недостаткам этого способа.следует также отнести непосто нство геометрии контура, образованного смазкой во врем  процесса, из-за ее утечки в канал матрицы. Кроме того, смазочна  шайба и прессуемое изделие изготавливаютс  из совершенно раЭличных материалов, позтому образованный смазочной шайбой контур нельз  называть естественным.

10

Наиболее близким к изобретению техническим решением из известных  вл етс  способ определени  характера течени  металла заготовки при прессовании, по которому сборную

15 из двух половин заготовку вместе с шайбой помещают в контейнер на плоскую матрицу и совместно прессуют до установившейс  стадии 2.

При этом в результате деформирова20 ни  шайба приобретает форму застойной зоны и образует как он заходную полость матрицы. После прекращени  процесса прессостаток разрезали и VB диаметргшьном сечении наблюдали контур продеформированной шайбы (контур заходной полости матрицы). Варьиру  соотношением прочности материала заготовки и шайбы получали различные (выпуклую, вогнутую и клиновую) об30 раэук1дие заходной полости матрицы. Указанный способ обладае.т р дом недостатков. Способ позвол ет определить и относительно просто определить форму заходной полости матрицы дл  прессовани  круглого профил . В случае же прессовани  фасонно го профил  чтобы определить конФигурацию заходной полости по всему периметру матрицы пришлось бы делать бесконечное множество радиальных сечений, что само по себе уже весьм трудоемко. То есть получить модель инструмента дл  изготовлени  изделий сложной формы по описываемому способу очень трудоемко. Целью изобретени   вл етс  получение инструмента с естественной геометрией заходной полости дл  изготовлени  изделий сложного профил . Поставленна  цель достигаетс  те Гго в способе получени  формообразующего инструментацдл  прессовани  включающем совместную установку в контейнер на плоский торец матрицы шайбы и заготовки из равнопрочных материалов, совместное их прессование до;установившейс  стадии, в качестве заготовки используют простав ку из моделирующего материала, пере установкой на матрицу в шайбе выпол н ют заходной конус с углом его образующей 30-50 к оси прессовани  и отверстие по форме и размерам очка матрицы, затем на заходной конус шайбы нанос т технологический разде л ющий слой смазки, а после прессовани  отдел ют шайбу от проставки и по полученным модел м изготавливают инструмент. На фигЛ изображено устройство дл  реализации способа в исходном, положении, продольный разрез; на фиг.2 - то же, в установившейс , стадии прессовани . Пример . Получали матрицы дл  прессовани  профилей таврового сечени  из жаропрочных сталей. В контейнер 1 (см. фиг.1) с разъ емной плоской матрицей 2 устанавлив ли шайбу 3 из предварительно пропрессованного легированного теллуром свинца с отверстием, соответствующим форме и размерам канала матр цы, и заходной конической полостью с углом «:, 45°. Заходна  полость на шайбе служит дл  более быстрого достижени  установившейс  стадии процесса . На поверхность шайбы наносили разделительный слой из бакелитофенольного кле  БФ-2. Затем на шайбу помещали заготовку 4 из того же моделирующего материала. Передний торец заготовки 4 имел радиальное скругление радиусом, равньм половине радиуса контейнера 1, имеквдего то же назначение, что и заходна  по лрстьна шайбе. После этого осуществл ли прессование до установившейс  стадии пррцесса (см.фиг. 2), В результате совмё стного деформировани  шайбы 3 и заготовки 4, разделенных технологическим слоем из БФ-2, получали модели, которые извлекали из контейнера благодар  разъемной матрице и свободно раздел ли . По модели 5, образованной шайбой, изготавливали точным литьем матрицу из стали Зд2В8, которую после полировки гравюры и азотироваки  использовали дл  прессовани  таврового профил  из жаропрочной стали . По модели б, образованной заготовкой , тем же способом получали мастер-пуансоны, которыми была отштампована парти  матриц в количестве 60 штук. Первый вариант рационально использовать в том случае, когда программа изготовлени  матриц невелика , второй - в случае производства большого числа матриц. Исходный угол заходной полости шайбы выбираетс  таким образом, чтобы объем металла шайбы был несколько больше объема металла застойной зоны, образованной при прессовании идентичного металла через плоскую матрицу того же профил . При этом после деформировани  до установившейс  стадии высота полученной продеформированной шайбы должна быть равна высоте этой застойной зоны. Дл  поиска такого угла проводили серию экспериментов, в которых использовали углы заходной полости шайб от 30 до 70 с интервалом в З. Результаты экспериментов показали , что при углах шайбы от 30 до 50 объем металла в исходной шайбе был больше объема металла в застойной зоне,и поэтому естественный контур заходной полости шайбы образовывалс  во всехэтих вариантах, правда, через разные промежутки времени. При углах от 55 до 70 объем металла шайбы был меньше объема металла з.астойной зоны, и естественный контур заходной полости шайбы не образовы ,валс . Из эксперимента по деформированию заготовки через плоскую матрицу того же профил  была определена высота застойной зоны (22 мм), котора  и определ ла конфигурацию естественной образук цей заходной полости будущей матрицы. Результаты экспериментов по определению оптимального исходного угла заходной полости шайбы сведены в табл.1. .Серии .экспериментов по определению оптимального интервала углов заходной полости исходной шайбы позволили сделать вывод, что этот интервал может быть определен по указанной тех нологии дл  лнЛогофасонногопрофил однако он всегда будет острым, так как средний угол застойной зоны, об разованный при прессовании через плоскую.матрицу, всегда меньше пр мого . Дл  описанного примера из табл.1 следует, что оптимальным с точки зрени  минимума усили -, а также вре мени протекани  процесса формообразовани   вл етс  интервал 40-50. Поэто г; у в примере выбран угол в 45 Однако дл  формообразовани  моде лей с естественной гес 1етрией заходной полости еще недостаточно выбрать шайбу оптимальной геометрии. Необходимо также наличие технологического сло  на контактирующей по .верхности проставки и шайбы. Цель этого технологического сло  не стол ко в обеспёчении разделени  простав ки и шайбы после деформировани , сколько в создании условий дл  формировани  естественной образующей заходной полости. Данные экспериментов по использованию различных материалов в каче ве технологического сло  сведены в табл.2. Как следует из табл.2, ие все материалы технологического сло  обеспечивают как качественную поверхность раздела моделей, так и их требуемую форму, а лишь такие материалы как БФ-2 и в какой-то мере тальк могут использоватьс  в качестве разделительного сло . Из анализа табл.1 и 2 следует, что лишь совокупность оптимальной геометрии заходной полости исходной шайбы и оптимального технологического сло  создают услови  дл  формо-.обраэовани  естественной, образующей заходной полости моделей. А именно использование в эксперименте шайбы с углом заходной полости 45 и технологического сло  из БФ-2 позвол ет получать продеформированную шайбу высотой 22 мм с геометрией, идентичной форме застойной зоны, т.е. естественной образуивдей течени  материала . Использование описываемого способа получени  формообразующего инструмента дл  прессовани  обеспечивает по сравнению с существующими способами следьтощие преимущества: повышение стойкости инструмента за счет более благопри тного течени  металла при прессовании; снижение неравномерности деформаций, улучшающее качество npeccye№ix изделий; расширение технологических возможностей в облаоти прессовани  1труднодеформируемых материалов; получение атриц с идентичной или близкой к естествениому контуру геометрией заходной полости. Суммарный экономический эффект от использовани  описываемого способа около 10430,6 руб.

Усилие в момент прекращени  0,43 0,39 0,37 0,35 процесса, мн Врем  до момента образовани  39 31 26 18 естественной образующей, с Высота шайбы в момент пре22 22 22 кращени  процесса Н, мм

Таблица 1

15 0,34 0,37 0,38 0,42 0,44 7 7 7 7 22 20 18 17

15

Claims (2)

19 Качество поНеудовлетв рхности ворительное (обХорошее ное разъемаразуютс  проставки и шайбы налипы, задиры) Формула изобретени  Способ получени  формообразую. инструмента дл  прессовани , I включающий совместную установку в контейнер на плоский торец матрицы шайбы и заготовки из равнопрочных материалов, совместное их прессование до установившейс  стадии, отличающийс  тем, что, с целью получени  инструмента с естес зенной геометрией заходной полости дл  изготовлени  изделий сложного профил , в качестве заготовки испол зуют лроставку из моделирующего материала , перед установкой на матриц в майбе выполн ют эаходной конус

Таблица 2

22

22

21

22 Неуд вори Неудо влет- Хоровори- шее тельное с углом его образующей 30-50 к оси прессовани  и отверстие по форме и размерам очка матрицы, затем на заходной конус шайбы нанос т технологический раздел ющий слой смазки , а после прессовани  отдел ют шайбу от проставки и по полученным модел м изготавливают инструмент. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Манегин Ю.В. Смазочна  шайба как деформирующий элемент матрицы.Кузнечно-штамповочное производство , 1976, 4, с. 13-17.

2. Авторское свидетельство СССР по за вке № 2397605/27, кл. В 21 С 23/08, 22.08.75 (прототип)

1-5