Штамп для формообразования рабочей поверхности матриц

 

О П И C А Н И Е (tt) 526431

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублин (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.09.74 (21) 2063437/27 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.08,76. Бюллетень ¹ 32

Дата опубликования описания 03.11.76 (51) М. Кл 2 В 21J 13 02

В 21К 5/20

В 21С 25/10

Государственный комнтет

Совета Миннстров СССР оо делам изобретений н открытий (53) УДК 621.733.76 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. П. Северденко, Э. Ш. Суходрев, А. Н. Равин, В. П. Шульга и А. И. Уршанский (71) Заявители Физико-технический институт АН Белорусской ССР и Центральное конструкторское бюро с опытным производством АН Белорусской ССР (54) ШТАМП ДЛЯ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ РАБОЧЕЙ

ПОВЕРХНОСТИ МАТРИЦ

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано в производстве матриц для прессования и волочения сложных металлических профилей.

Известен штамп для формообразования рабочей поверхности матриц с заходной воронкой, содержащий пуансон, рабочая поверхность которого выполнена в поперечном сечении в виде удлиненных выступов и,впадин, а также соосно с ним смонтированные контейнер для заготовки и выталкиватель изделия с отверстием .под пуансон, причем последний установлен по отношению к выталкивателю с зазором в плоскости поперечного сечения.

Однако этот штамп имеет невысокую точность получаемых изделий вследствие затрудненного течения металла на отдельных участках рабочей поверхности |пуансона.

Цель изобретения — повышение точности получаемых изделий.

Это достигается тем, что зазор выполнен неравномерным, при этом его величина по контуру поперечного сечения пуансона вдоль боковых сторон каждого удлиненного выступа контура обратно пропорциональна раз!мерам поперечного сечения соответствующего выступа в направлении, нормальном к контуру, вдоль вершины каждого удлиненного выступа контура — рав на величине зазора вдоль боковых сторон выступа на непосредственно прилетающих к вершине участках, а на остальном контуре зазор образован геометрическим сопряжением зазоров на прилегающих участках.

На фиг. 1 схематически изображен аредлагаемый штамп, продольный разрез, при нижнем положении пуансона; на фиг. 2 — то же, поперечный разрез по телу выталкивателя и т0 пуансона.

Штамп содержит (см. фиг. 1) прикрепленный к ползуну пресса пуансон 1, установленный в направляющем;кольце 2, а также смонтированные в нижней части штампа соосно с

15 пуансоном 1 контейнер 3 для заготовки 4 и выталкиватель 5 с отверстием .под пуансон.

Получаемое в штампе изделие — матрица для прессования или .волочения сложенных металлических профилей — имеет обжимающую

20 заходную воронку, предназначенную для облегчения течения металла при прессовании или волочении сложного профиля из круглого прутка. Рабочая поверхность заходной воронки матрицы имеет сложную форму, обеспечи25 вающую плавный переход в поперечном сечении от круга к сложному профилю в виде удлиненных (в общем случае — несимметричных) выступов и впадин; образующая этой поверхности на разных участках и меет,различ30 ные углы наклона к продольной оси матрицы, 52643

3

Соответственно контур поперечного сечения поверхности пуансона 1 представляет собой круг на участке направляющего кольца 2, а в разрезе (см. фиг. 2) повторяет форму профиля, для прессования которого предназначена получаемая матрица. Пуансон 1 установлен с зазором по отношению к выталкивателю 5, причем этот зазор имеет неравномерную величину вдоль контура поперечного сечения пуансона.

Неравномерный зазор предназначен, во-первых, для облегчения течения металла в процессе деформиро вания заготовки 4 в местах затруднен ной деформации (тонкие ребра, вытянутые отростки и т. п.) и, во-вторых, для сдерживания более свободного течения металла против широких участков оформленного контура. Такой зазор обеспечивает необходимый подпор металла при пластическом формообразовании рабочей поверхности матриц практически с любым сложным профилем и из любых инструментальных и быстрорежущих сталей.

Чтобы определить .величину зазора, необходимого для качественного и точного (в пределах =1=0,02 — 0,04 мм) оформления рабочей поверхности матрицы при формообразовании за счет создания условий наиболее равномерного течения металла, весь контур поперечного сечения рабочей поверхности матрицы или, что то же самое, поперечное сечение пуансона разбивают на элементы в,виде удлиненных выступов простой геометрической формы (см. фиг. 2, 1, II, 111 — элементы контура). Величина зазора вдоль боковых сторон элементов (выступов) обратно пропорциональна размерам поперечного сечения таких элементов в направлении, нормальном к их»контуру, а вдоль вершинины каждого элемента равна величине зазора вдоль боковых сторон элемента на непосредственно прилегающих к его вершине участках. Величина зазора на остальном контуре (участок А, фиг. 2) образо вана .геометрическим сопряжением зазоров на прилегающих участках.

Так, например, для изготовления матрицы для прессования металлического профиля, схема которого показа на на фиг. 2, величина зазоров определяется из следующих соотношений:

hs . 4з з . а з

4 з Оз hs з з

6! — 66 67» 62 — 64 65 где 6i 6, 6з, 64, 6з, 6s, 67 — зазоры на различных участках контура поперечного сечения пуансона;

Ь, йз, йз, h4 — размеры поперечных сечений элементов I, I, III в направлении, нормальном (перпендикулярном) к ко нтуру.

Матрицу (изделие) получают в описываемом штампе следующим образом. ,Предварительно одним из известных способов нагота вливают мастер-матрицу. Затем

З0

1

4 мастер-матрицу устанавливают в специальном штампе и выдавливанием заготовки с прессостатком получают необходимое число пуансонов 1 с зеркальным отображением заходной воронки матрицы и хвостовиком, служащим для крепления пуансона в штампе (см, фиг. 1).

Полученный пуансон 1 закрепляют на ползуне пресса в направляющем кольце 2 и во время рабочего хода ползуна, прошивают насквозь заготовку 4 матрицы, помещенную в контейнер 3 на выталкиватель 5. При этом металл заготовки вокруг контура пуансона перемещается в сторону, противоположную его движению, и обжимает верхнюю часть пуансона, предназначенную для оформления заходной воронки матриц.

Наличие неравномерного зазора 6 между пуансоном и вытал кивателем позволяет уменьшить неравномерность распределения удельных давлений по объему деформируемой заготовки, так как на участках облегченного течения металла, например на участке 1 (см. фиг. 2), за счег малой величины зазора 6 создается подпор, в то время как на участках затрудненной деформации, например на участке 11, за счет сравнительно большой величины зазора а течение металла облегчено.

В результате при деформировании создаются условия относительно равномерного течения металла, и благодаря этому обеспечивается качественное заполнение металлом поверхности пуансона, т. е. точное формообразование рабочей поверхности изтотавливаемой матрицы. Получаемая рабочая поверхность матрицы не требует дальнейшей механической обработки.

Формула изобретения

Штамп для формообразования рабочей inoверхности матриц с заходной воронкой, содержащий пуансон, рабочая поверхность которого выполнена в поперечном сечении в виде удлиненных выступов и впадин, а также соосно с ним смонтированные контейнер для заготовки и выталкиватель изделия с отверстием под пуансон, причем последний установлен по отношению к,выталкивателю с зазором в плоскости поперечного сечения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности,получаемых изделий, зазор выполнен неравномерным, при этом его величина по контуру поперечного сечения пуансона вдоль боковых сторон каждого удлиненного выступа контура обратно пропорциональна .размерам поперечного сечения соответствующего выступа в напра влении, нормальном к контуру, вдоль вершины каждого удлиненного выступа контура — равна величине зазора вдоль боковых сторон выступа на непосредственно прилегающих к вершине участках, а на остальном контуре зазор образовали геометрическим сопряжением зазоров на прилегающих участках, 526431

А-А

Рцг 1 б-б

Фиг 2

Составитель О. Корабельников

Текред Е. Подурушина

Редактор О. Юркова

1,орректор О. Тюрина

Типография, пр Сапунова, 2

Заказ 2305/6 Изд. № 1727 Тираж 1077 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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