Способ изготовления формообразующего инструмента

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s В 21 К 5/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (лЭ

0 О

СО (21) 4658416/27 (22) 09,01,89 (46) 23.03.91. Бюл. М 11 (71) Физико-технический институт АН БССР (72) А.Н.Равин, Е.В,Симонов, В.В,Харченко, М.А.Лойферман и В,Л.Щербанюк (53) 621.073 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 616031, кл. В 21 К 5/20, 1971. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОРМООБРАЗУЮЩЕГО ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам изготовления формообразующего инструИзобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к изготовлению формообразующих инструментов для процессов прессования, волочения, штамповки и др.

Целью изобретения является повышение точности получаемых деталей, снижение трудоемкости и расширение технологических возможностей, На фиг. 1 представлена заготовка перед калибровкой, общий вид; на фиг. 2 - сечение

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг.2.

Способ осуществляется следующим образом.

Изготавливают матрицу для горячего прессования, после пластического формообразования ее гравюры с припуском под калибровку производят раздельный разноскоростной нагрев гравюры матрицы и всего остального обьема ее металла, В результате в заготовке создается неравно. Ж 1636108 А1 мента. Цель изобретения — повышение точности получаемых деталей, снижение трудоемкости и расширение технологических возможностей. Механической обработкой получают заготовку матрицы. После пластического формообразования ее гравюры с припуском под калибровку производят раздельный разноскоростной нагрев гравюры матрицы и всего остального объема ее металла, создавая температурный градиент, аналогичный по характеру тому,что имеется при ее эксплуатации, Затем гравюру калибруют пуансоном с размерами гравюры матрицы по чертежу. 3 ил. мерное температурное поле, аналогичное по характеру распределению температур в матрице при ее эксплуатации. После чего осуществляют калибровку гравюры матрицы пуансоном, размеры которого соответствуют размерам гравюры матрицы по чертежу. В результате размеры полученных матриц корректируются как на термическую усадку, так и на упругую деформацию под действием силовой нагрузки, которые они претерпевают в процессе эксплуатации.

Это позволяет получить изделия, соответствующие требованиям чертежа, без коррекции размеров и доводки матриц и пуансонов. Создание в заготовке перед калибровкой дополнительного градиента температур вдоль контура гравюры, величину которого между меридиальными сечениями выбирают пропорционально толщине стенок изготавливаемого инструмента в соответствующих сечениях, позволяет за счет

1636108 температурной усадки уменьшить размеры гравюры инструмента (даже сложной формы) таким образом, чтобы компенсировать неравномерную упругую деформацию, обусловленную неодинаковым давлением 5 на гравюру инструмента в различных меридиальных сечениях, Верхний предел температуры гравюГы, превышающий температуру эксплуатации инструмента, равный 500 С, 10 позволяет получать температурную усадку размеров гравюры, равную 0,6;, при значениях коэффициента теплового расширения а = (12-16) 10 1/град, свойственных

-б инструментальным сталям и сплавам, такая 15 усадка достаточна для компенсаци«максимальных изменений размеров гравюры, обусловленных рабочими нагрузками.

Отличие температуры нагрева инструмента перед калибровкой от температуры 20 эксплуатации меньше 20", как и такая же величина градиента вдоль контура гравюры, приводит к температурной усадке не превышающей 0,03;(„что в соответствии с требованиями ГОСТа не оказывает практического 25 в иян«я на увеличение очности инструменl a с размером отверстия гравюры до 180 мм (I iкие размеры, как ппавило, oxBRTblaaloT б.большинство типоразмеров инструмента).

1 роме того, для реализации способа при 30 значениях температурных градиентов, меньших 20" С, требуются высокоточные измерительные и контролирующие приборы, что уменьшаег эффективность способа, Пример. Г!утем горячего пластическо- 35 го дефорл ирования на механическом прессе в штампе изготавливают сложнопрофильную матрицу из стали ЗХ1В8Ф, предназначенную для горячего прессования

«з контейнера g 100 мм при 1100 С прямо- 40 угольного профиля с сечением 30х60 мм.

После пластического формообразования гравюры с припуском под калибровку заготовку матрицы нагревают с помощью индуктора (с час отой f = 2,5 кГц) до 460-480"С, а 5 затем с помощью внутреннего индуктора с ферр тным сердечником (питаемого от лампового генератора при частоте f = 66 кГц) нагревают с большой скоростью rpaoepy матрицы до достижения на ней в зоне наименьшей толщины стенки 670-690 С, а в зоне наибольшей толщины стенки 760780 С, В результате этого в заготовке создается неравномерное температурное поле (фиг. 1) аналогичное по характеру распределению температур в матрице при ее эксплуатации с повышением числовых значений температур в соответствующих точках матрицы и средних температур в отдельных ее зонах(по сравнению с известным способом) на 130-260 С. При этом градиент температур между наружной поверхностью и гравюрой составляет в меридиальном сечении с минимальной толщиной стенки (фиг, 2) 190230 С, а в сечении с наибольшей толщиной (фиг. 3) — 280-320 С. После этого производят калибровку гравюры пуансоном, рабочие размеры которого соответствуют размерам матрицы, заданным по чертежу.

Формула изобретения

Способ изготовления формообразующего инструмента преил ущественно типа матрицы, заключающийся в оформлении грзв оры на заготовке. нагреве при создании температурного градиента по объему заготовки, а также последующей калибровке гравюры заготовк«, отличающийся теi1. чг0, с целью повыщения точности flO лучаемых деталей, снижения трудоемкости и расширения технологических возможностей, калибровку заготовки осуществляют при температуре, превышающей температуру эксплуатации инструмента на 20500 С, а перед калибровкой дополнительно создают градиент температуры вдоль контура гравюры, величину которого между меридиальными сечениями выбирают про 1орциîíально толщине стенок изготавливаемого инструмента в этих сечениях.

1636108 ЪГ1

Н 701

A-А

Составитель В. Бещеков

Техред M. Моргентал Корректор Л, Патай

Редактор И. Шулла

Заказ 780 Тираж 409 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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