Способ изготовления деталей типа инструмента с формообразующей полостью

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам изготовления формообразующего инструмента с внутренними полостями для процессов прессования, волочения , штамповки и др. Цель - повышение стойкости пуансона. Получают изделия с качественно оформленной формообразующей полостью, содержащей калибрующую и заходную части, из трудно-деформируемых металлов и сплавов путем прошивки сквозной полости, оставляя неравномерный припуск на размеры калибрующей части полости изделия , величина которого в меридианальном сечении пропорциональна толщине стенки изделия в этом сечении, и удаления этого припуска выдавливанием в условиях всестороннего сжатия. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

09) (И) (gg)g В 21 К 5/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОЬ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHRM

ПРИ ГКНТ CCCP (21) 4717651/27 (22) 11.07.89 (46) 07.10.91. Бюл, Р 37 (71) Физико-технический институт

АН БССР (72) А.Г.Мочайло, A.H.Равин, В,II.Øóëüãà, В.Л.Щербанюк и M.À.Ëoéôåðìàí (53) 621.73(088.8) ,(56) Авторское свидетельство СССР

Ф 715200, кл. В 21 1< 5/20, 1977. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ

ТИПА ИНСТРУМЕНТА С ФОРМООБРАЗУ))ЩЕЙ

ПОЛОСТЫО (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам изготовления формообразуюИзобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к изготовлению формообразующего инструмента с внутренними полостями для процессов прессования, волочения, штамповки и др.

Целью изобретения является повышение стойкости пуансона за счет уменьшения деформирующего усилия.

На фиг. 1 представлена схема осуществления способа; на фиг. 2 — матрица, полученная данным способом, разрез; на фиг. 3 — то же, вид сверху; на фиг. 4 — пуансон, вид сверху; на фиг. 5 — то же, разрез, Способ изготовления деталей типа инструмента осуществляют с использованием пуансона 1 и контейнера 2 штампа.. Заготовку 3 устанавливают на щего инструмента с внутренними полостями для процессов прессования, волочения, штамповки и др. Цель — повышение стойкости пуансона. Получают изделия с качественно оформленной формообразующей полостью, содержащей калибрующую и эаходную части, из труднодеформируемых металлов и сплавов путем прошивки сквозной полости, оставляя неравномерный припуск на размеры калибрующей части полости изделия, величина которого в меридианальном сечении пропорциональна толщине стенки изделия в этом сечении, и удаления этого припуска выдавливанием в условиях всестороннего сжатия . 1 э.п. ф-лы, 5 ил. прошивную матрицу 4 и производят деформирование пуансоном 1, имеющим участок 5 для выдавливания и участок

6 для.прошивки.

Благодаря тому что в способе непосредственно перед выдавливанием прошивают сквозную полость, значительно снижается усилие при окончательном формообразовании полости в условиях всестороннего неравномерного сжатия из-за уменьшениия гидростатического давления, обусловленного уменьшением степени деформации при формообразовании. При этом повышается стойкость пуансона.

При сквозной прошивке полостей н заготовках из труднодеформируемых сталей и сплавов па нонерхности полости образуются трещины, сколы и т.л.

168202е

Так как дефектный слой удаляют (залечивают) деформированмем в условиях всестороннего неравномерного сжатия, появления указанных дефектов даже в малопластичнь|х материалах на заклю5 чительной стадии выдавливания не происходит, Выдавливание профильных полостей пуансоном в закрытом объеме контейне- 10 ра штампа характеризуется различной величиной гидростатического давления и локальной дейррмации в отдельных зонах заготовки, вызванной различной степенью деформации в продольном сече 5 нии (степень деформации: Я; по толщине стенки). Величина :; в окрестностях точек выдавленной полости при одном и том же диаметре матрицы зависит от толщины стенки иэделия, Иаксимальная 0

Я; — на участках с наименьшей толщиной стенки изделия в меридианальном: сечении. Благодаря наличию неравномерного припуска при.выдавливании, величина которого в меридианальном сечении пропорциональна толщине стенки изделия, достигается выравнивание гидростатического давления в этих зо" нах. В результате при деформировании создактся условия, при которых ме.талл, выдавливаемый в зазор между пуансоном и стенками контейнера, равномерно перемещается к торцовой поверхности пуансона„ что обеспечивает точное и качественное формообразование рабочей поверхности изготавливае

35 мой детали. Получаемая рабочая поверхность изделия не требует последующей механической обработки.

Изготовление рабочей поверхности 40 пуансона ступенчатой, состоящей из участка для выдавливания и участка для прошивки, позволяет непосредственно после сквозной прошивки заготовки осуществлять выдавливание в усло- $5 виях всестороннего неравномерного сжатия эа один ход пресса. Условие всестороннего сжатия при выдавливании создается эа счет перекрытия очка вырубной матрицы прошивным участком 50 пуансона, при э..ом высота этого участка должна быть не менее высоты заготовки, Конфигурация, размеры поперечного сечения и высота фсрмообраэующего участка (учас то к для Выдявлив я"ния) пуансона совпадают с размерами и глубиной поло "тп го1ового изделия (TIpH Горячс и дефо миров анш. — с учео > том температур!! св.;кп), 1 аэмеры поперечного сечения участка для прошивки выбирают в зависимости от толщины стенки изделия в меридианальном сечении, Пример, Иэ сплошных нагретых до температуры штамповки (1050 0) заготовок из стали ЗХ2ВЗФ получают матрицу для прессования стальных фасонных (двутавр) профилей (см. фиг.2), одно из продольных сечений матрицы приведено на фиг, 3. Для данного типа матриц высота заготовки равна

27 мм, высота готового изделия 26 мм.

Размеры поперечного сечения участка, пуансона, предназначенного для выдав- ливания полости, соответствуют размерам готового изделия с у -етом тер-. мической усадки, а размеры поперечно" го сечения участка пуансона для прсшивки полости уменьшены на величину припуска под выдавливание. Их выбирают следующим образом.

Опытная сквозная прошивка полостей показывает, что на поверхности прошитой полости образуются трещины глубиной 0,8- 1,2 мм. Поэтому в сечении А-A (см. фиг. 4), соответствующем минимальной толщине стенки изделия, припуск под выдавливание А=

=1,2 мм. Для обеспечения равномерного перемещения выдавливаемого в зазор между пуансоном и стенками контейнера металла величину припуска под выдавливаниГ в сечении Б-Б (см. фиг. 4), соответствующем максимальной толщине стенки изделия Д ь определяют иэ условия пропорциональности где 1 =30 мм — толщина стенки в

Е сечении А-А;

> =80 мм — толщина стенки в сечении Б-Б °

1,2 80

К = — — — =3 2.

Припуск под выдавливание, определяемый иэ условия пропорциональности толщине стенки, является переменным по поперечному сечению пуансона, Обработка таких участков пуансона выполнена по программе на станках с

ЧПУ. Трудоемкость изготовления пуансона может быть уменьшена, если сложное поперечное сечение участка пуансона, предназначенного для прошивки, разделить на несколько участков простой формы, например на три прямоуголь5 168202 ных элемента 7 — 9 (см. фиг.4). Величина припуска при выдавливании элементов 7 и 9 равна 6 д,.а при выдавливании элемента 8 6.>.

Длина рабочей части пуансона, предназначенной для выдавливания, равна

26 мм, для прошинки 27 мм.

В результате деформирования получают изделие с точной и качественно оформленной формообразующей поверхностью, которая не требует последующей механической обработки.

Формула изобретения

1. Споссб изготовления деталей типа инструмента с формообразующей полостью, содержащей калибрующую часть, включающий выдавлив ание rpa- 2p нюры в заготовке, установленной в контейнер штампа, пуансоном, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения стойкости пуансона, непосредственно перед выдавливанием в за» готовке прошивают сквозную полость с неравномерным припуском под калибрующую часть полости изделия, величина которого н меридианальном сечении пропорциональна толщине стенки инде" лия в этом сечении, а при выдавливании удаляют указанный лрипуск в условиях всестороннего неравномерного сжатия тем же пуансоном.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю " шийся тем, что выдавливание осуществляют ступенчатым пуансоном, состоящим из участка для ныданлинания, совпадающего по форме и размерам с полостью изделия, и участка для прошивки, размеры поперечного сечения которого уменьшены на величину припуска под выдавливание, а высота уча1 стка для прошивки составляет не менее высоты заготовки.

16620с .9

1682029

Составитель В. Карпычев

Редактор M.Ñòðeëüíèêoâà Техред Л.Олийнык Корректор Н.Ревская

Заказ 3988 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101