Штамп для горячей объемной штамповки

 

Использование: при обработке металлов давлением, а именно для объемной штамповки металлов и сплавов. Сущность изобретения: в штампе для горячей объемной штамповки, состоящем из верхней части и нижней части выполненной в виде корпуса, в гнезде которого размещены наружная и внутренняя сменные вставки, наружная вставка выполнена в виде стакана, внутренняя вставка размещена в полости наружной вставки, выполнена цилиндрической формы с кольцевыми канавками на боковой поверхности, имеющими V-образный профиль глубиной 7 10 мм и с углом при вершине 40 60°, при этом канавки расположены между собой на расстоянии, равном их глубине. 1 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к конструкциям штампов для объемной штамповки металлов и сплавов. Целью изобретения является повышение стойкости штампа и качества изделия. На чертеже изображен предлагаемый штамп, общий вид, осевой разрез. Штамп содержит монтируемую на подвижной траверсе вертикального штамповочного пресса верхнюю часть 1 штампа и установленную в станине нижнюю часть 2 штампа, в которую натягом запрессована сменная ручьевая вставка, выполненная из наружной вставки 3, выполненной в виде стакана и цилиндрической вставки 4, размещенной в полости наружной вставки. На боковой поверхности выполнены V-образные кольцевые канавки 5, глубина и расстояние между ними на поверхности равны 7-10 мм при угле в вершине 40-60о. Для сборки нагревают нижнюю часть штампа и вводят в нее до упора сменную ручьевую вставку. Штамп работает следующим образом. Перед началом цикла штамп нагревают. На внутреннюю поверхность наружной вставки 3 и рабочую поверхность цилиндрической вставки 4 наносят технологическую смазку. Нагретую до температуры деформирования заготовку помещают в рабочую полость ручьевой вставки и включают привод штамповочного пресса, траверса которого вместе с верхней частью 1 штампа совершает рабочий ход в сторону нижней части 2. Под действием усилия пресса заготовка деформируется и металл заполняет рабочую полость ручья. При этом металла, нагретого до более высокой температуры, поверхностные слои ручьевой вставки нагреваются, линейные ее размеры увеличиваются. Так как поверхностный слой ручьевой вставки состоит из отдельных элементов, то эти элементы свободно изменяют размеры не вызывая образования дополнительных напряжений в поверхностном слое ручьевой вставки. После смыкания обеих частей штампа формирование штамповки заканчивается. Снимают деформирующее усилие и отводят траверсу пресса с верхней частью штампа. Поковку извлекают из штампа. Поверхностные слои ручьевой вставки охлаждаются от соприкосновения с атмосферой воздуха и от технологической смазки, которая наносится на фигуру штампа перед каждым циклом штамповки. Выполнение вставки сборной из наружной части, выполненной в виде стакана, внутри которого установлена цилиндрическая вставка, позволяет обеспечить равномерное распределение удельных напряжений, действующих на боковые стенки ручья, и компенсировать растягивающие напряжения, в углах основания ручья, возникающие в процессе штамповки. Благодаря этому штамп приобретает достаточную прочность и упругость. Кроме того, в процессе штамповки во вставке возникает упругая деформация, определяющая зазор между внутренней полостью стакана и цилиндрической вставкой, препятствуя затеканию металла в этот зазор. Наличие V-образных кольцевых канавок на боковой поверхности вставки, их глубина, равная 7-10 мм, и угол в вершине 40-60^о, а также размещение канавок с расстоянием между ними, равным их глубине, обеспечивает свободное изменение линейных размеров отдельных элементов боковой поверхности вставки при циклических температурных перепадах, возникающих в процессе штамповки заготовок. Свободное изменение линейных размеров отдельных элементов боковой поверхности вставки значительно уменьшает растягивающие напряжения в углах основания ручья, что значительно сократит или исключит возможность образования "разгарных" трещин. В результате стойкость штампа увеличивается. При выполнении канавок глубиной более 10 мм уменьшается прочность вставки, а глубина меньше 7 мм снижает эффект изменения линейных размеров боковой поверхности вставки. Изготовление канавок с углом при вершине меньше 40^о может привести к снижению прочности цилиндрической вставки в зоне канавок, а при угле более 60^о снижается эффект свободного изменения линейных размеров отдельных элементов боковой поверхности вставки при циклических температурных перепадах, возникающих в процессе штамповки. Расстояние между канавками регламентируется глубиной канавок, так как значительное изменение линейных размеров в процессе штамповки осуществляется в поверхностном слое цилиндрической вставки. При расстоянии между канавками, равном их глубине, одновременно хорошо сочетаются свободное изменение линейных размеров и достаточной прочности цилиндрической вставки.

Формула изобретения

ШТАМП ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ ОБЪЕМНОЙ ШТАМПОВКИ, содержащий верхнюю часть и нижнюю часть, выполненную в виде корпуса, в гнезде которого размещены наружная и внутренняя сменные вставки, внутренние поверхности которых образуют ручей штампа, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости штампа и качества изделия, наружная вставка выполнена в виде стакана, внутренняя вставка размещена в плоскости наружной вставки, выполнена цилиндрической формы с кольцевыми канавками на боковой поверхности, имеющими V-образный профиль глубиной 7 10 мм и с углом при вершине 40 60^o, при этом канавки расположены между собой на расстоянии, равном их глубине.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 14-2002

Извещение опубликовано: 20.05.2002        

---