Матрица для обработки металлов давлением

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к конструкциям матриц для штамповки выдавливанием, прессованием волочением и т.д. Цель изобретения - повышение стойкости матрицы за счет снижения контактных напряжений между обоймой и матричной вставкой. Матрица содержит матричную вставку с центральным рабочим отверстием, выполненную в виде эллипсоида вращения, вытянутого вдоль ее оси. Вставка охвачена промежуточной разъемной обоймой с конической наружной поверхностью, которая заключена в наружную цельную обойму. Отношение большего диаметра а к меньшему диаметру в эллипсоида составляет 1 *98 A/B *98 1/3, A ОТНОшЕНиЕ ЕгО бОльшЕгО диАМЕТРА A K диАМЕТРу "Α" рабочего отверстия вставки составляет A/D*985. ТАКАя фОРМА МАТРичНОй ВСТАВКи пОзВОляЕТ избЕжАТь пРОВОРОТА EE ВОКРуг ОСи СиММЕТРии C СОХРАНЕНиЕМ РАВНОМЕРНОСТи ВСЕСТОРОННЕгО ОбжАТия. ПРи эТОМ ВОзРАСТАЕТ плОщАдь бОКОВОй пОВЕРХНОСТи ВСТАВКи пО СРАВНЕНию C шАРОВОй. ЭТО дАЕТ ВОзМОжНОСТь СНизиТь КОНТАКТНыЕ НАпРяжЕНия B пРОцЕССЕ РАбОТы. 2 ил.

СООЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

8 Е0У, УЩ

И йтМ 1, 9=." ц "Ь i!1Q, „

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4318664/23-27 (22) 16.10.87 (46) 30.06.89. Бюл. М 24 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт тугоплавких металлов и твердых сплавов (72) А.Н. Блинков, П.В. Беляев, К.А. Шиканов и Г.Ф. Колдина (53) 621.73(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1303244, кл. В 21 J 13/02, 1985. (54). МАТРИЦА ДПЯ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ

ДАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к обработ ке металлов давлением, а именно к конструкциям матриц для штамповки выдавливанием, прессованием, волочением и т.д. Цель изобретения — повьппение стойкости матрицы за счет снижения контактных напряжений между обоймой и матричной вставкой. МатриИзобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к конструкциям матриц для штамповки выдавливанием, прессованием, волочением и т.п. . Цель изобретения — повышение стойкости матрицы за счет снижения контактных напряжений между обоймой и матричной вставкой.

На фиг. 1 показана матрица, осевой разрез; на фиг. 2 — то же, вид сверху.

Матрица содержит матричную вставку 1, охватывающую ее разъемную промежуточную обойму 2, заключенную в

„„SU„„ А1 (504 В 21 J 13/02 В 21 С 25 02 ца содержит матричную вставку с центральным рабочим отверстием, выполненную в виде эллипсоида вращения, вытянутого вдоль ее оси. Вставка охвачена промежуточной разъемной обоймой с конической наружной поверхностью, которая заключена в наружную цельную обойму. Отношение большего диаметра а к меньшему диаметру Ь эллипсоида составляет 1 с а/Ь (1,3, а отношение его большего диаметра а к диаметру d рабочего отверстия вставки составляет а/d C. 5. Такая форма матричной вставки позволяет избежать проворота ее вокруг оси симметрии с сохранением равномерности всестороннего обжатия. При этом возрастает площадь боковой поверхности всгавки по сравнению с шаровой. Это дает воз- Ф Г можность снизить контактные напряже- С ния в процессе работы. 2 ил. наружную цельную обойму 3. Матричная вставка 1 выполнена в виде вытянутого вдоль оси матрицы эллипсоида вращения со сквозным вертикальным рабочим отверстием, проходящим через ось симметрии 0-0 вставки 1. Матричная встав.ка 1 выполнена таким образом, что от- . ношение большого диаметра а к меньше- му диаметру Ъ составляет 1 (а/Ь 1,3 Ф что позволяет избежать проворота мат- Й ричной вставки 1 вокруг оси 0-0 и сохранить достаточную равномерность всестороннего обжатия в процессе работы. При этом возрастает и площадь контактирующей с обоймой 2 боковой

1 489914 поверхности матричной вставки, что дает возможность снизить контактные напряжения в процессе деформации.

При отношении а/Ъ = 1 меняется схема эапрессовки, т.е. эллипсоид вращения оказывается вытянутым в горизонтальном направлении, что резко снижает долю радиального обжатия вставки 1 и сжимающих напряжений на поверхности рабочего отверстия. При отношении а/Ь > 1,3 значительно снижается равномерность обжатия вставки и раепределение напряжений по сечениям матрицы при приложении технологических усилий, что снижает стойкость матрицы.

Рабочее отверстие в матричной вставке выполняется таким образом,,. что отношение большего диаметра а матричной вставки 1 к диаметру d от,. верстия составляет а/d 5. Это позволяет избежать сколов на конце рабочего отверстия, а также уменьше, ния площади боковой поверхности матричной вставки 1. Отношение а/d ) 5 приводит к резкому снижению площади боковой поверхности матричной встав ки 1,: вследствие чего уменьшается доля обжатия вставки 1 по оси рабочего отверстия О-О и снижается равномерность распределения напряжений в процессе деформации, а также образуется острая кромка на краях рабочего отверстия, что приводит к их сколу . при работе. Промежуточная обойма 2 состоит из.двух частей, которые при их соединении образуют тело с конической наружной поверхностью с эллипсоидной полостью внутри, в которую вставляется матричная вставка 1.

Наружная обойма 3 представляет собой цилиндрическое тело с внутренней конической поверхностью, угол конуса которой равен углу конуса наружной поверхности обоймы 2.

Матрица работает следующим образом.

В отверстие матричной вставки подается обрабатываемый материал (заготовка), сверху в рабочее отверстие входит пуансон, который воздействует на обрабатываемый материал.Снизу в это отверстие входит пуансон выталкиватель, который служит опорой обрабатываемому давлением материалу, а после обработки выталкивают готовое изделие из матрицы.

Таким образом, за счет выполнения вставки 1 в виде эллипсоида вращения с предлагаемым соотношением диаметров повышается стойкость матрицы по сравнению с прототипом на 20-30Х.

Предлагаемая конструкция матрицыпозволяет избежать проворота вокруг оси

ОтО и тем самым исключить смещение

I оси рабочего отверстия матричной вставки по отношению к оси отверстия в промежуточной обойме. Вследствие этого в процессе работы матрицы сохраняется достаточная равномерность всестороннегб обжатия матричной вставки. При этом возрастает площадь боковой поверхности матричной вставки, что дает воэможность снизить контактные напряжения по с равнению с прототипом при их одинаковом объеме и массе. формула изобретения

Матрица для обработки металлов давлением, содержащая матричную вставку с центральным рабочим отверстием, охватывающую ее промежуточную разъемную обойму, а также цельную наружную обойму, отличающаяс я тем, что, с целью повышения стойкости, матричная вставка выполнена в виде вытянутого вдоль оси ее рабочего отверстия эллипсоида вращения, отношение большего диаметра а к меньшему диаметру Ь которого составляет 1 " а/Ь (1,3, а отношение большего диаметра этого эллипсоида а к диаметру рабочего отверстия d матричной вставки составляет а/d (.5.

1489914