Устройство для смазки и охлаждения матриц штампов

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использова- {jo для смазки и охлаждения штампов, умеющих матрицы с глубокой полостью. Цель изобретения - улучшение качества получаемых деталей. Устройство включает сопло 5с каналами а и б для подачи смазочно-охлаждающей жидкости и механизм ввода сопла в полость матрицы. Сопло 5 выполнено по форме, соответствующей форме полости матрицы 2 с возможностью образования при введении сопла в матрицу равномерного зазора г, объем которого вместе с обьемом вертикального канала а для подачи жидкости составляет 0,1-0,25 объема полости матрицы. Величина зазора вычисляется по формуле t ( d2S) /4DiH + 4D2l2 +... 4Dnln + Di2, где Di, Da,... Dn и И, (2,..., in - соответственно диаметры и глубины секций полости матрицы; d и S - соответственно диаметр и длина вертикального канала в сопле для подвода жидкости;. V - объем полости матрицы; К 0,1-0,25. 1 з.п.ф-лы. 3 ил. (Л С / о СП о со со Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю В 21 J 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР в4ЕЛ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4672310/27 (22) 13.01.89 (46) 23.05.91. Бюл. М 19 (71) Горьковский автомобильный завод (72) Л.С,Темянко, А.Ф.Мишин и Э.Б,Кригман (53) 621.73 (088.8) (56) Заявка ФРГ

ЬЬ 3015969, кл. В 21 J 3/00, 1981. (54) УСТРОЙСТВО PJIR СМАÇKVt u OXZAXДЕНИЯ МАТРИЦ ШТАМПОВ (57) Изобретение относится к обработка металлов давлением и может быть использоваро для смазки и охлаждения штампов, немеющих матрицы с глубокой полостью, Цель изобретения — улучшение качества получае иых деталей. Устройство включает сопло 5 с

„„ Ы„„1о50313 А1 каналами а и б для подачи смазочно-охлаждающей жидкости и механизм ввода сопла в полость матрицы, Сопло 5 выполнено по форме, соответствующей форме полости матрицы 2 с возможностью образования при введении сопла в матрицу равномерного зазора

r, обьем которого вместе с объемом вертикального канала а для подачи жидкости составляет О, l-0,25 обьема полости матрицы.

Величина зазора вычисляется по формуле t

= ф4ИРт" cl S) 403I1+402I2+ ... 40п1п+ 01, где 0>,0z, ... Г4 и И, l2, ..., I> — соответственно диаметры и глубины секций полости матрицы; д и S — соответственно диаметр и длина вертикального канала в сопле для подвода жидкости ;, V — объем полости матрицы; К =

=0,1-0,25. 1 з,п,ф-лы, 3 ил.

1650313

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для смазки и охлаждения штампов, имеющих матрицы с глубокой полостью.

Целью изобретения является улучшение качества получавмых деталей.

На фиг. 1 изображено устройство в момент подачи жидкости в полость матрицы; на фиг. 2 — то же, после выведения сопла иэ полости матрицы; на фиг. 3 — геометрические параметры устройства.

Устройство для охлаждения и смазки штампа 1, содержащего матрицу 2, выталкиватель 3 и плиту 4, выполненно в виде сопла

5, в котором имеются каналы а для подачи жидкости и каналы б для подачи распыленной среды, заканчивающиеся отверстиями в для подачи среды на стенки полости матрицы, Канал а связан с гибким проводом 6, а канал б с гибким проводом 7. Для вертикального перемещения сопла предназначен пневмоцилиндр 8, для горизонтального— пневмоцилиндр 9, Форма сопла 5 соответствует полости матриц и при введении сопла в полость матрицы образует зазор r.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

После очередного цикла штамповки детали осуществляется ее выталкивание на определенную мичимальную величину, достаточную для дальнейшего извлечения отштампованной детали специально предусмотренными средствами. После этого полость матрицы готова к охлаждению и смазке. Причем за счет минимального хода выталкивателя создается возможность подвергнуть охлаждению и смазке наибольшую часть полости матрицы, За счет последовательного срабатывания пневмоцилиндров

9 и 8 сопло 5 вводится в полость матрицы 2, Через канал а подается охлаждаемая жидкость, например вода, которая, перемещаясь по зазору г, омывает полость матоииы, увлекая с собой частицы окалины и удаляя их из полости матрицы, После завершения цикла охлаждения сопло 5 перемещается вертикально вверх пневмоцилиндром 8. При этом в матрицу стекает жидкость, находящаяся в канале а и в зазорах г, образуя остаточную жидкость

ОбЪЕМОМ Чост (фИГ. 2). В МОМЕНТ ПОДЪЕМа сопла через отверстия б и в подается смазочно-охлаждающая среда, например распыленная водно-графитовая жидкость, оседа ощая на стенках полости матрицы, В качестве варианта работы возможна подача через канал а в момент нахождения сопла в полости матрицы, смазочно-охлаждающей жидкости, например воднографитовой.,При этом осуществляется

55 одновременное охлаждение и смазка полости матрицы протекающей через зазор г смазочно-охлаждающей жидкостью, подача распыленной смазочно-охлаждающей жидкости через зазор б может не производиться. В этом случае, после извлечения сопла из матрицы, в ней остается остаточная жидкость объемом Voc .

Указанное можно представить следующими зависимостями: .

Vaaa + Чкан = Чост, (1) где Vaaa объем зазора между соплом и полостью матрицы;

Чкан — объем вертикального канала для подвода жидкости;

Чос — объем остаточной жидкости в матрице.

VocT=K Ч, (2) где V — объем полсти матрицы., K — отношение Объема остаточной жидкости к объему полости матрицы.

В зависимости от параметров штамповки (форма и размер полости матрицы, температура штамповки) имеется определенная допустимая величина V«T, ниже которой остаточная жидкость не оказывает практическое влияние на подстуживание матрицы и заготовки и не ухудшает качество штампуемых деталей, так как под воздействием нагретых матриц и заготовки остаточная жидкость интенсивно преобразуется в пар.

Кроме того, часть остаточной жидкости удаляется из матрицы через зазоры между выталкивателем и матрицей эа время до подачи очередной заготовки.

Отношение объема остаточной жидкости к объему полости, равное К, должно быть

0,1-0,25, Экспериментальные данные также показали, что К = 1 для полугорячей штамповки при 800-900 С и К = 0,25 для горячей штамповки при 1000-1100 С. Меньшее значение величины К для процессов полугорячей штамповки, обеспечивающее- меньшее значение зазора t и меньший объем остаточной жидкости Ч ст, связано с большей чувствительностью нагретой заготовки к подстуживанию, при этом отсутствие интенсивного окалинообразования допускает меньшую величину зазоров. Напротив, большее значение величины К при горячей штамповке объясняется меньшей чувствительностью нагретОй заготовки к пОдстуживанию и необходимостью достаточно большого зазора для удаления частиц окалины, образующейся при горячей штамповке.

Оптимальным является вариант выполнения сопла по форме, образующей с полостью матрицы равномерный зазор. Это продиктовано условиями наилучшего удаления окалины,иэ полости матрицы через этот!

6503!3 зазор и менее жесткими требованиями к точности центрирования сопла по отношению к полости матрицы при введении сопла в полость матрицы. Объем этого равномерного зазора совместно с объемом верти- 5 кал ьного канала в сопле для подачи жидкости должен составлять 0,1-0,25 объема полости матрицы. Так как ЧЗЯ3 V1 + Ч2, где V1— объем. образованный радиальными зазорами; 10

V2 — объем, образованный торцовыми зазорами, то для случая цилиндрических матриц и вертикального канала получают

Ч1=л01т!1+ к02т 12+ ...+л Dntl n,(3) л0

Чг = — t

{4) !

Чкан—

ГдЕ 01, 02, ..., Dn И l1, I2,... In — СООтВЕтСт- 20 венно диаметры и глубины секций матрицы; б и Я вЂ” соответственно диаметр и длина вертикального канала а;

t — величина радиального и торцового зазоров. 25

Из равенства (1) и (2) получают

4 — — cPS т (5)

401!1+402!2+...4бп!и+Ф

Так, при штамповке выдавливанием 30 цапфы грузового автомобиля на экспериментальном образце конструкции ГАЗ при

t = 860 С в матрице с размерами: D1 = 86;

D2 = 80; 0п = 03 = 70; l1 = 15; !2 = 69; !и = !з =

44; d = 15; $ = 160 с введением сопла в 35 полость матрицы, форма которого не соответствует полости матрицы, после охлаждения матрицы жидкостью и выведения сопла иэ матрицы, она остается заполненной жидкостью более чем на 50 объема, Это приводит к подстуживанию очередной заготовки и непроштамповке кромок детали.

При использовании сопла, выполненного в соответствии с формой полости матрицы и образующего при введении в матрицу зазор t = 1,5 мм, рассчитанном по формуле (5) для значения К = 0,15, непроштамповка детали отсутствует.

Формула изобретения

1. Устройство для смазки и охлаждения матриц штампов, содержащее сопло с вертикальным каналом для подачи смаэочноохлаждающей жидкости и механизм ввода сопла в полость матрицы, о т л и ч а ю щ e eс я тем, что, с целью улучшения качества получаемых деталей, сопло выполнено по форме, соответствующей форме полости матрицы с возможностью образования при размещении сопла в полости матрицы равномерного зазора, объем которого совместно с объемом вертикального канала сопла для подачи жидкости составляет 0,1-0,25 объема полости матрицы.

2. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что сопло выполнено с возможностью образования зазора величиной

К 4 — d2S т

Л

401!1+402!2+...4С!д!и+Я

ГдЕ D1, D2, Dn И !1, 12, I — СООтВЕтСтВЕННО диаметры и глубины секций полости матрицы d u S соответственно диаметр и длина вертикального канала в сопле для подвода жидкости;

V — объем полости матрицы;

К = 0,1-0,25.

1650313

ФцгЗ

Составитель Ю. Филимонов

Редактор А. Мотыль Техред M.Moðãåíòàë Корректор С. Черни

Заказ 1567 Тираж 413 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