Матрица для исследования износостойкости материалов

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к оснастке для проведения сравнительных испытаний на износ инструментальных материалов. Цель изобретения - повышение экономичности при исследовании износостойкости штамповых материалов. Матрица состоит из обоймы и установленного концентрично ей корпуса с осевым каналом. Матрица снабжена вставками. Эти вставки изготавливаются из различных по износостойкости материалов и устанавливаются в выполненные в корпусе пазы. Возвышающиеся над поверхностью канала корпуса части вставок образуют выступы, наиболее подвергающиеся износу при прессовании через матрицу заготовок. После прессования через матрицу опытной партии заготовок измеряют износ рабочей поверхности вставок. Благодаря сопряжению образующих смежных поверхностей канала и вставок под углом, меньшим φ/2, гладкая поверхность канала изнашивается в значительно меньшей степени, чем поверхности вставок. Это позволяет использовать корпус многократно без восстановления. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (и)з В 21 С 25/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4675272/27 . (22) 10.03.89 (46) 07.08.91. Бюл. М 29 (71) Физико-технический институт АН БССР (72) Г,В.Андреев, В.В.Харченко и О.В.Лободаева (53) 621.777.07(088.8) (56) Равин А.Н. и др, Формообразующий инструмент для прессования и волочения профилей. — Минск: Наука и техника, 1988, с. 50, рис. 1.23. (54) МАТРИЦА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ИЗНОСОСТОИКОСТИ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к оснастке для проведения сравнительных испытаний на износ инструментальных материалов, Цель изобретения — повышение экономичности при исследовании износостойкости штамповых материалов. Матрица состоит иэ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к оснастке для проведения сравнительных испытаний на износ инструментальных материалов при изготовлении матриц для прессования, штамповки и т.п. в процессах пластического формообразования, Целью изобретения является повышение экономичности при исследовании иэносостойкости штамповых материалов.

На чертеже представлена матрица, поперечное сечение.

Матрица состоит из обоймы 1, расположенного соосно ей корпуса 2 с гладкой поверхностью рабочего канала и сменных вставок 3, Углы сопряжения образующих рабочих поверхностей канала и вставок матрицы обозначены через a . Вставки 3 имеют

„„Я „„1667978 А1 обоймы и установленного концентрично ей корпуса с осевым каналом. Матрица снабжена вставками. Эти вставки изготавливаются из различных по износостойкости материалов и устанавливаются в выполненные в корпусе пазы. Возвышающиеся над поверхностью канала корпуса части вставок образуют выступы, наиболее подвергающиеся износу при прессовании через матрицу заготовок. После прессования через матрицу опытной партии заготовок измеряют износ рабочей поверхности вставок.

Благодаря сопряжению образующих смежных поверхностей канала и вставок под углом, меньшим л/2, гладкая поверхность канала изнашивается в значительно меньшей степени, чем поверхности вставок. Это позволяет использовать корпус многократно без восстановления. 1 з,п. ф-лы, 1 ил. одинаковые размеры и форму, но выполнены иэ различных по износостойкости материалов, Расположены они симметрично относительно продольной оси канала корпуса. Возвышающиеся над гладкой поверхностью канала корпуса 2 части вставок образуют выступы с рабочей поверхностью.

Сопряженные образующие поверхностей выступов и каналов пересекаются под углом а, меньшим л/2 . Металл будет попадать в зону сопряжения поверхностей и их изнашивать в одинаковой мере, что уменьшит долговечность корпуса 2 матрицы и затруднит замену вставок 3 на новые.

Матрица для исследования иэносостойкости материалов работает следующим образом.

1667978 ной технологии показали, что для получения тех же результатов требуется изготовление

6 матриц (стоимость каждой 58 руб.). Количество используемых заготовок при испыта40

Предварительно собирают матрицу, монтируя вставки 3 из испытуемых на износ материалов в пазах корпуса 2, Последний помещают в обойму (бандаж) 1 и устанавливают в качестве составной части инструмен- 5 та для прессования. Ооуществляют прессование экспериментальной партии заготовок, после чего измеряют параметры износа на рабочих поверхностях вставок 3, сравнивая их между собой. 10

Пример. Корпус 2 матрицы и одну иэ вставок 3 изготавливают из стали Р6М5, а обойму — из стали 5ХНМ. Указанные детали предварительно термообрабатывают до достижения твердости 48-52 HRC э, Вторую 15 вставку изготавливают с использованием технологии плазменного напыления. На вставку иэ стали 5ХНМ наносят упрочняю. щее покрытие толщиной 5 мм иэ порошкового материала ПН55Т45 (материал вставки 20 термообрабатывают на твердость 48 — 52

HRCy).Для выдавливания поковок используют цилиндрические заготовки (диаметр 35 мм, высота 35, 5 мм) иэ стали 40Х, которые . перед выдавливанием нагревают до 25

1050 С., После выдавливания 500 заготовок высота (в поперечном сечении) вершины вставки, изготовленной из стали Р6М5, уменьшается на 0,06 мм, тогда как у другой вставки, изготовленной из стали 5ХНМ с 30 упрочняющим покрытием из материала

ПН55Т45, высота уменьшается на 0,01 мм.

Таким образом, найдено, что для процессов выдавливания более целесообразно использовать матрицу, упрочненную материа- 35 лом ПН55Т45, чем изготовленную иэ стали

Р6М5. При этомстойкость матриц возрастает примерно в 5 раэ.

Сравнительные испытания по известниях также возрастает до 3000 шт, Следует отметить, что такое большое количество испытаний потребовалось для получения достоверных данных с учетом того, что при выдавливании через каждую отдельную матрицу используются заготовки, размеры и температура нагрева которых колеблются, тогда как в предлагаемой матрице испытываемые материалы (выступы вставок) всегда будут подвергаться одинаковым нагрузкам.

Использование предлагаемой матрицы позволяет сократить расходы на испытания примерно в 5 раз. Кроме того, в предлагаемой матрице можно заменять только вставки и тем самым повышать долговечность ее использования, а следовательно, и снижать затраты на испытания.

Формула изобретения

1. Матрица для исследования износостойкости материалов с рабочим каналом и выполненными на его поверхности выступами, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности при исследовании, выступы выполнены идентичными по размерам и форме иэ различных сравниваемых по показателям износа материалов и расположены на поверхности канала симметрично относительно его продольной оси, при этом образующие смежных поверхностей канала и выступов на нем в поперечном продольной оси канала сечении сопряжены между собой под углом, меньшим л/2, 2, Матрица по и. 1, отличающаяся тем, что она выполнена в виде обоймы и размещенной концентрично ей вставки, при этом вставка выполнена составной в виде корпуса со сквозным осевым каналом и смонтированных в корпусе с возможностью замены вставок, возвышающиеся над поверхностью канала части которых образуют рабочие поверхности выступов, 1667978

Составитель А.Патрин

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор О Кравцова

Редактор С.Пекарь

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

Заказ 2605 Тираж 381 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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