SU1636108A1 - Способ изготовлени формообразующего инструмента - Google Patents

Description

1

(21)4658416/27 (22)09.01.89 (46)23.03.91. Бюл. № 11

(71)Физико-технический институт АН БССР

(72)А.Н.Равин, Е.В.Симонов, В.В.Харченко, М.А.Лойферман и В.Л.Щербанюк (53)621.073(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР №616031, кл. В 21 К 5/20, 1971.

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОРМООБРАЗУЮЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

(57)Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, в частности к способам изготовлени  формообразующего инструмента . Цель изобретени  - повышение точности получаемых деталей, снижение трудоемкости и расширение технологических возможностей. Механической обработкой получают заготовку матрицы. После пластического формообразовани  ее гравюры с припуском под калибровку производ т раздельный разноскоростной нагрев гравюры матрицы и всего остального объема ее металла , создава  температурный градиент, аналогичный по характеру тому ,что имеетс  при ее эксплуатации. Затем гравюру калибруют пуансоном с размерами гравюры матрицы по чертежу 3 ил

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, а именно к изготовлению формообразующих инструментов дл  процессов прессовани , волочени , штамповки и др.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности получаемых деталей, снижение трудоемкости и расширение технологических возможностей.

На фиг. 1 представлена заютовка перед калибровкой, общий вид; на фиг 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2.

Способ осуществл етс  следующим образом .

Изготавливают матрицу дл  гор чего прессовани , после пластического формообразовани  ее гравюры с припуском под калибровку производ т раздельный разно- скоростной нагрев гравюры матрицы и всего остального объема ее металла. В результате в заготовке создаетс  неравно (Л

С

мерное температурное поле, аналогичное по характеру распределению температур в матрице при ее эксплуатации. После чего осуществл ют калибровку гравюры матрицы пуансонов, размеры которого соответствуют размерам гравюры матрицы по чертежу. В результате размеры полученных матриц корректируютс  как на термическую усадку, так и на упругую деформацию под действием силовой нагрузки, которые они претерпевают в процессе эксплуатации Это позвол ет получить издели , соответствующие требовани м чертежа, без коррекции размеров и доводки матриц и пуансонов. Создание в заготовке перед калибровкой дополнительного градиента температур вдоль контура гравюры, величину которого между меридиальными сечени ми выбирают пропорционально толщине стенок изготавливаемого инструмента в соответствующих сечени х, позвол ет за счет

о со о

а со

температурной усадки уменьшить размеры гравюры инструмента (даже сложной формы ) таким образом, чтобы компенсировать неравномерную упругую деформацию, обусловленную неодинаковым давлением па гравюру инструмента в различных мери- диальных сечени х.

Верхний предел температуры гравюры , превышающий температуру эксплуатации инструмента, равный 500°С, позвол ет получать температурную усадку размеров гравюры, равную 0,6%, при значени х коэффициента теплового расширени  а (12-1С) 1/грэд, свойственных инструментальным стал м и сплавам, така  усадка достаточна дл  компенсации максимальных изменений размеров гравюры, обусловленных рабочими нагрузками.

Отличие температуры нагрева инструмента перед калибровкой от температуры эксплуатации меньше 20°, как и така  же величина градиента вдоль контура гравюры, приводит к температурной усадке не превы- шаюа(ей 0,03%, что в соответствии с требовани ми ГОСТа не оказывает практического п и ни  наувеличениеючности инструмен- i г) с размером отверсти  гравюры до 180 мм (i жие размеры, как плавило, охпатывают большинство типоразмеров инструмента). Кроме того, дл  реализации способа при значени х температурных градиентов, меньших 20°С, требуютс  высокоточные измерительные и контролирующие приборы, что уменьшает эффективность способа.

Пример. Путем гор чего пластического деформировани  на механическом прессе в штампе изготавливают с ложнопрофильную матрицу из стали ЗХ1В8Ф, предназначенную дл  гор чего прессовани  из контейнера 0 100 мм при 1100°С пр моугольного профил  с сечением 30x60 мм. После пластического формообразовани  гравюры с припуском под калибровку заготовку матрицы нагреваютс помощью индуктора (с частотой f - 2,5 кГц) до 460-480°С, а

затем с помощью внутреннего индуктора с сердечником (питаемого от лампового грнератора при частоте f 66 кГц) нагревают с большой скоростью гравюру

матрицы до достижени  на ней в зоне наименьшей толщины стенки 670-690°С, а в зоне наибольшей толщины стенки 760- 780°С. В результате этого в заготовке создаетс  неравномерное температурное поле

(фиг. 1) аналогичное по характеру распределению температур в матрице при ее эксплуатации с повышением числовых значений температур в соответствующих точках матрицы и средних температур в отдельных ее

зонах (по сравнению с известным способом) m 130-260°С. При этом градиент температур между наружной поверхностью и гравюрой составл ет в меридиальном сечении с минимальной толщиной стенки (фиг. 2) 190230°С , а в сечении с наибольшей толщиной (фиг. 3) - 280-320°С. После этого производ т калибровку гравюры пуансоном, рабочие размеры которого соответствуют размерам матрицы, заданным по чертежу.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ изготовлени  формообразующего инструмента преимущественно типа матрицы, заключающийс  в оформлении

   гравюры на заготовке, нагреве при создании температурного градиента по объему заготовки, а также последующей калибровке гравюры заготопки, отличающийс  тем чго, с целью повышени  точности лолучлемых деталей, снижени  трудоемкости и расширени  технологических возможностей , калибровку заготовки осуществл ют при температуре, превышающей температуру эксплуатации инструмента на 20500°С , а перед калибровкой дополнительно создают градиент температуры вдоль контура гравюры, величину которого между мери- диальными сечени ми выбирают пропорционально толщине стенок изготавливаемого инструмента в этих сечени х.

   А -Аг 7 . / с

   юоа

   600

   И

   МО

   (Риг. 2

   Фиг.1

   °г

   ™ Т,.

   WOG

   600

   ьоо

   (Риг. 5