Штамп для горячей высадки головок

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машиностроении при изготовлении крепежных изделий. Цель изобретения - упрощение конструкции, снижение трудоемкости изготовления и повышение стойкости. Штамп со стороны рабочей поверхности ручьев 4 выполнен с упрочненной зоной 3 с микротвердостью, превышающей исходную твердость штамповой стали. Площадь зоны 3 в 1,6...2,2 раза больше площади ручья 4. За упрочненной зоной выполнена отпущенная зона 5 с микротвердостью ниже исходной твердости штамповой стали. Толщина зоны 5 составляет 1/3...1/5 толщины упрочненной зоны 3. Выступающая из матрицы часть заготовки под действием давления со стороны пуансона 1 деформируется. Полость ручьев 4 матрицы и пуансона 1 заполняются металлом. Напряженное состояние из поверхностного слоя ручьев 4 передается в зону 3. Через отпущенную зону 5, выполняющую роль демпфера, напряжение перераспределяется по объему материала штампа. Т.к. отпадает необходимость в изготовлении дорогостоящей твердосплавной вставки, то снижается трудоемкость. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУЕЛИН

А1

П9) (И) (51)5 В 21 J 5/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А-А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗО6РЕТЕКИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 43761 76/31-27 (22) 10.02.88 (46) 30,07.90, Бюл. И- 28 (71) Хабаровский политехнический ин-. ститут и Дальневосточный завод энергетического машиностроения "Дальэнергомаш" (72) Ю,И,Мулин и В.А.Соколов (53) 621.73(088.8) (56) ГОСТ 12979-77. Пуансоны окончательные со вставкой для высадки болтов с полукруглой головкой, заклепок с полукруглой и полупотайной головками. M., Госком СССР по стандартам, 1978, (54) ШТАМП ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ ВЫСАДКИ ГОЛОВОК (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машиностроении при изготовлении крепежных иэделий.

Цель изобретения — упрощение конструкции, снижение трудоемкости изготовления и повышение стойкости. Штамп

2 со стороны рабочей поверхности ручьев

4 выполнен с упрочненной зоной 3 с микротвердостью, превышающей исходную твердость штамповой стали. Площадь зоны 3 в 1,6. ° .2,2 раза больше площади ручья 4. За упрочненной зоной выполнена отпущенная зона 5 с микротвердостью ниже исходной твердости штамповой стали. Толщина зоны

5 составляет 1/3...1/5 толщины упрочненной зоны 3, Выступающая из матрицы часть заготовки под действием давления со стороны пуансона 1 деформируется, Полость ручьев 4 матриц и пуансона 1 заполняются металлом.

Напряженное состояние из поверхностного слоя ручьев 4 передается в зону 3, Через отпущенную зону 5, выполняющую роль демпфера, напряжение перераспределяется по объему материала штампа. Т.к, отпадает необходимость в изготовлении дорогостоящей твердосплавной вставки, то снижается трудоемкость ° 4 ил.

"581453

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машиностроении при изготовлении крепежных изделий.

Цель изобретения — упрощение конструкции, снижение трудоемкости изготовления и повьш ение стойкости.

На фиг. 1 изображен пуансон штам. па, вид снизу; на фиг. 2 — сечение 1р

А-А на фиг. 1; на фиг, 3 — матрица штампа, вид сверху; на фиг. 4 — сечение Б-Б на фиг. 3.

Штамп для высадки головок содержит пуансон 1 и матрицу 2, установленные соответственно в верхнюю и нижнюю плиты. Штамп выполнен с упрочненной зоной 3, имеющей максимальную микротвердость с площадью, превышающей площадь деформирующей no- - 2p верхности ручьев 4 штампа в 1,6...

2,2 раза., Площадь упрочненной зоны и площадь деформирующей поверхности ручьев штамла определяются соответственно:25

1 2 п.D л.п II ° D p Г

Ч "Р 4 PYv 4

rpe D„ „ — диаметр лазерного пятна;

Р— диаметр поверхности ручья 30 штампа.

Под зоной 3 выполнена отпущенная зона 5 с малой микротвердостью в виде шарового сегмента с толщиной слоя

Ь, равной 1/3...1/5 от толщины слоя зоны 3 с максимальной микротвердостью h ..

При формировании головок заклепок и болтов штамп работает следующим образом.

Выступающая иэ матрицы 2 часть заготовки под действием давления со стороны пуансона 1 деформируется, заполняя полость ручья 4 матрицы 2 и пуянсоня 1 ° соэдявяя няпряженнОе сОс 45 тояние в поверхностном слое ручья 4.

Напряжения поверхностного слоя, имеющего максимальную микротвердость (эона 3), передаются на слой отпущенной зоны 5 с малой микротвердостью в виде шарового сегмента и затем перераспределяются по большему объему материала пуансона 1 и матрицы 2. При этом зона 5 с малой микротвердостью также обеспечивает демпфирующее воздействие на упрочненную зону 3, Пример. Предлагаемая конструкция штампа реализуется в процессе упрочнения рабочей поверхности лазерным излучением. После окончательной обработки матрицы и пуансона, имеющих твердость материала HRC =

= 58... 60, на лазерной установке

ГОС-1001 выполняется процесс формирования предлагаемой конструкции матрицы и пуансона штампа. Диаметр лазерного пятна (О „) определяется так, чтобы его площадь превышала площадь ручья матрицы и пуансона в .

1,6...2,2 раза, т.е.

2 k

7i(1,б...2,2)

П ° Вл,р п.D

Плотность энергии режима обработки определяется меньше пороговой, чтобы не ухудшать параметра шероховатости поверхностей, но достаточной для образования зоны с максимальной микротвердостью и под ней отпущенной зоны с меньшей микротвердостью в виде шарового сегмента с толщиной слоя, равного 1/3...1/5 от толщины слоя зоны с максимальной микротвердостью, т.е.

h „= (1/3 ° .. 1/5) h

Предлагаемые зависимости определены экспериментально на пуансонах и матрицах для формирования головок заклепок, изготовленных иэ стали

Х12Ф1. Упрочнение поверхностей выполнялось на лазерной технологической установке ГОС-1001 лазерным излучением при плотности энергии g = 1,9...

2,2 Дж/мм .

Установлено, что выполнение упрочненной зоны площадью в 1,6.,;2,2 раза больше площади ручья, а отпущенной зоны толщиной 1/3. ° .1/5 толщины упрочненной зоны обеспечивает максимальную долговечность работы пуансонов и матриц. Изменение этих соотношений в сторону уменьшения или увеличения в конечном итоге приводит к уменьшению долговечности работы деталей штамповой оснастки.

По сравнению с известным предлагаемый штамп конструктивно проще. Трудоемкость его изготовления ниже, поскольку отпадает необходимость в изготовлении дорогостоящей твердосплавной вставки и специального посадочного места для ее установки.

Одновременно штамп повышает на порядок долговечность работы посредством увеличения стойкости к разгару.

5 1

Формула изобретения

Штамп для горячей высадки головок стержневых крепежных изделий, содержащий изготовленные из штамповых сталей матрицу и пуансон с ручьями для 4ормирования головки, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью:. упрощения конструкции, снижения трудоемкости изготовления и повышения стойкости, на рабочей поверхности

581453 ручьев выполнена упрочненная зона с микротвердостью, превышающей исходную твердость штамповой стали, под которой расположена отпущенная эона с микротвердостью ниже исходной твердости штамповой стали, при этом площадь упрочненной эоны в 1,6...2,2 раза больше площади ручья соответствующей части штампа, а толщина" отпущенной зоны составляет .1/3. ° . 1/5 толщины упрочненной эоны.

Фиг. 3

1581453

Составитель С.Малай

Редактор М.Петрова Техред И.Ходанич

Корректор Т.Палий

Заказ 2053 Тираж 499 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСР

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

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