Инструмент для горячей штамповки

 

Союз Севетскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К. АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

<11825261

Ф

/ е (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1806.79 (21) 2782370/25-27 с присоединением заявки ¹ (73) Приоритет

Опубликовано 3004.81, Бюллетень t49 16

Дата опубликования описания 300481 5 > К„з

В 21 J 13/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 73 (088.8) f

Т.A.Ëèâøèö,В.С.Рыжеванов, И.Л.Акаро и A.Ê.Õå сонскилй

j,. -::--;- ъ !

Г" о - -.

Всесоювный научно-исследовательский и проект ый "" Е ;.: институт тугоплавких металлов и твердых спланов ! (72) Авторы и з обретеи и я (73) Заявитель (54) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ГОРЯЧЕИ ШТАМПОВКИ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к инструментам для горячей штамповки.

Известен инструмент для горячей штамповки, содержащий пуансон и составную матрицу, выполненную в виде контейнера и твердосплавной вставки с рабочим отверстием, равным номинальному размеру штампуемого изделия, о и с профйльной заходной частью, за.прессованных в обоймы (1 1.

Определение толщины стенки твердосплавной вставки и предварительный оптимальный натяг, создаваемый в обойме, несколько нивелирует уровень напряжений на границе раздела вставка-обойма, однако инструмент не обеспечивает высокого качества штампуемах деталей иэ-за возникновения на поверхности последних рисок (макронеровыостей) в процессе пластического деформирования. При минимальном износе профильной эаходной части твердосплавной вставки штампуение детали не отвечают требованиям по чистоте и шероховатости поверхности, поэтому вставка нуждается в замене, а это связано с переналадкой ,инструмента, потерями производственного и вспомогательного времени.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной стойкости инструмента и качества выпускаемой продукции.

Поставленная цель достигается тем, что в известном .инструменте для горячей штамповки, содержащем пуансон и составную матрицу, выполненную в виде контейнера и твердосплавной вставки с отверстием, равным номинальному размеру штампуемого иэделия, и с профильной заходной частью, запрессованных в обойм, íà внутренней поверхиости твердосплавной вставки выполнен паз, контур которого описан радиусом, определяемым зависимостью: где H — высота твердосплавной вставки, 2 — высота эаходной части вставк ки, d — высота цилиндрических участков твердосплавной вставки.

Величина радиусного паза R ограничивается пределами: — с9 с — -с

d I} э я825261 где 0 — наружный диаметр твердосплавной вставки, а — минимальная толщина стенки твердосплавной вставки (а „„, 3 мм) .

На чертеже изображен инструмент для горячей штамповки.

Инструмент состоит из пуансона 1 и составной матрицы, выполненной в виде контейнера 2 и твердосплавной вставки 3, запрессованных соответственно в обоймя 4 и 5 и смонтированных на подставке 6. На внутренней поверхности твердосплавной вставки 3 выполнен паз, адиус и которого соЮ + Н-2 4+26 ставлен .. Пред ставленная зависимость теоретически обоснована и проверена экспериментально при штамповке опытно-промышленных партий поковок клапанов.

Инструмент работает следующим об- 20 разом.

Нагретая до температуры штамповки (1150 С) заготовка подается в стальной контейнер 2 матрицы и под воздействием пуансона 1 (рабочий ход пресса) выдавливается в калибруемую часть контейнера 2. По мере выдавливания и формирования деталей на заготовке металл попадает на профильную заходиую часть твердосплавной вставки 3, а затем - на ее первый калибрующий участок рабочей поверхности, диаметр

d которого равен номинальному диаметру детали. Пройдя радиусный паз, сформированная поверхность стержня детали еще раз деформируется второй эаходной частью твердосплавной вставки 3 и вторым ее калибрующим участком рабочей поверхности, который име ет тот же диаметр d, что и первый участок. При этом происходит пласти- 40 ческое деформирование рисок (макронеровностей) на поверхности детали, оставшихся после деформирования заготовки в контейнере 2, в первой эаходной части и первом калибрующем участке рабочей поверхности твердосплавной вставки 3. После окончания выдавливания пуансон двигается вверх (холостой ход пресса), а сформированная деталь удаляется выталкивателем, (не показан), и цикл повторяется снова.

П р и и е р 1. Для штамповки поковок клапанов (диаметр головки 25, длина головки 22, диаметр стержня

8,8-0,2, длина стержня 115 мм) изготовлей штамп Ш-004 со вставкой из твердого сплава марки BK 25, геометрические размеры которой составляют, мм:d 8,8)D 30, Н 20,h 4; Zg 2; В 8

К 6,4. Профильная заходная часть ф) представляет собой кривую согласно уравнению (z).

Отштамповано 18,7 тыс,.поковок клапанов. Исследование и анализ наличия рисок и шероховатости поверхности 65 стержней поковок и насоса рабочей поверхности твердосплавной вставки производятся визуально, а также с помощью стандартных оптических

;средств (микроскоп N50) через каж,дые 500 шт. отштампованных деталей. с

Пример 2. Для штамповки. поковок клапанов (диаметр головки

37, длина головки 40, диаметр стержня 12,5А0,2, длина стержня 132 мм) изготовлен штамп Ш-006 со вставкой из твердого сплава марки BK 25, геометрические размеры которой составляют, мм: d 12,5, D 30, H 20; h 4

Zg 2," 2 8, R 7,25. Профильная заходная часть представляет собой кривую согласно вышеприведенному уравнению Ч (z) .

Отштамповано 14,8 тыс. поковок клапанов. Исследование и анализ наличия рисок и шероховатости поверхности стержней поковок и навеса рабочей поверхности твердосплавной вставки производятся визуально, а также с помощью стандартных оптических средств (микроскоп ИБО) через каждые 300 шт. отштампованных деталей.

Анализ данных полученных в результате испытаний опытных образцов,показывает, что за счет. уменьшения площади контакта твердосплавной вставки с нагретой заготовкой износостойкость инструмента повышается в 1,5-2 раза, а также качество выпускаемых деталей (поковок клана— нов) — в 1,9-2,0 раза (за счет двойного их деформирования).

Формула изобретения высота твердосплавной вставки)

2 — высота заходной части вставки высота цилиндрических участков вставки, где Н

Инструмент для горячей штамповки, содержащий пуансон и составную мат рицу,, выполненную в виде контейнера и твердосплавной вставки с рабочим отверстием, равным номинальному размеру штампуемого изделия, и с про- .. фильной заходной частью, запрессо-. ванных.в обоймы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения стойкости инструмента и качества выпускаемой продукции, на внутренней поверхности твердосплавной вставки выполнен паз, контур которого описан радиусом, определяемым следующей зависимостью:

825261

Составитель 10,Субботин

Техред С.Мигунова Корректор Ю. Макаренко

Редактор Н»Бушаева

Заказ 2398/45 Тираж 740 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР.по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

d - диаметр рабочего отверстия вставки цилиндрических участков»

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. НОрицын И.A. Исследоваиие испытания и внедрения матриц с твердоплавкими вставками для горячей штам.йовки поковок выдавливанием. - "Вестник", 9 99, . 11997777, . сс. 73-75 °