Способ оптимизации процесса цикли-ческого формообразования

 

Союз Советских

Социапистичаских

«т вспублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С ТИЯЬСТВУ и 314539 (61) Дополнительное к авт. санд-ву— (22) Заявлено030579 (21) 2760557/25-27 с присоединением заявки H9— (23) Приоритет—

Опубликоваио2303.81. Бюллетень Не 11

Дата опубликованию описания 25.0381 ($1)N. Кп.з

В 21 J 1/06

Госуяирствениый комитет

СССР ио хмвм изобретений и открытий

ÐÇ) ПЖ 621. 73 (088. 8) И.Н.Бабурин, В.Г.Сапрыкин, Б.Ф.Трахтенберг, Е A.ßêóáoâé÷, т

В.А.Калашников, Е.Г.Бородулин и К. И.Шйшбв (72) Авторы изобретения г !

,1

Куйбышевский политехнический институт им . В.&.Куйбьвйва (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЦЕССА ЦИКЛИЧЕСКОГО

ФОРМООБРАЗОВАНИЯ

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для повышения ресурса долговечности штампового инструмента и повышения производительности автоматизированных горячештамповочных прессов.

Известен способ оптимизации процесса циклического Формообразования на автоматизированных прессах, включающий интенсификацию водяного охлаждения штампового инструмента при регулировании темпа циклического формообразования (1 j.

Однако известный способ имеет 15 ограниченную эффективность в отношении повышения стойкости штампового инструмента, т.е ° не позволяет обеспечить максимальную стойкость штампового инструмента при одновременном 20 повышении производительности процесса штамповки на автоматизированных горячештамповочных прессах.

Цель изобретения — повышение стойкости штампового инструмента. 25

Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем интенсификацию водяного охлаждения штампового инструмента при регулировании темпа циклического формообразования, интен-30 сификацию охлаждения инструмента осуществляют последовательно увеличивая темп циклического формообразования, поддерживая соотношение минимальных температур на рабочей поверхности инструмента в предыдущем и последующем цикле в пределах не менее единицы.

На фиг.1 представлена структура теплового единичного цикла для темпа штамповки t) поковок/мин и ее трансформация при увеличении темпа в два раза, т.е. до 2N, где ец-длительность всего цикла штамповки; Г„длительность активного (в процессе нагружения ) контакта заготовки с инструментом; Гд - длительность пассивного (при снятом усилии) контакта заготойкн с инструментом; Г3 - длительность паузы, в течение которой происходит отвод тепла иэ контактной зоны штампового инструмента; q тепловой поток из заготовки в инструмент- на фиг.2 - осциллогриан температуры на рабочей части инструмента-гравера для темпа штамповки и и и

При увеличении темпа штамповки происходит сокращение длительности этапов активного и пассивного контакта заготовки с инструментом, соп-.

814539 данные по стойкости при принятом

gQ по существующей технологии темпе

20 поковок/мин с интенсивным водяным охлаждением.

: Средняя ! мальная :стойкость/ темпера- шт.поковок тура гравюры, С

НаименоваНаименование процесса штам- шение миние инстру- мента 1операции яимальных темератур з преды-: дущем повки поковок гли н

6 !

665

1,0

6700

Известный способ пуансон

Предлагаемый способ

6900

670

0,96 пуансон

7300

650

23,5

1,05

1,15

630

8050

32 1,03

640

7800 ровождаюцееся падением уровня максимальных темгератур на гравюре.

Увеличение темпа формообразования (штамповки} вызывает соответствующий рост стойкости инструмента до тех пор, пока инструмент в процессе циклического теплового нагружения работает без накопления тепла от цикла к циклч. Это условие соблюдается, если соотношение минимальных температур гравюры в предыдущем и последующем циклах остается равным или большем единицы. Изложенное иллюстрируется осциллограммами температу/ ры на гравюре для темпа штамповки N и и . Кви вилис при условии " 71 в Т qV тм„хт имеет место соотношение, (1, т.е.

1 рысь» максимальная температура гравюры снижается, что имеет решающее значение для повышения стойкости. Однако эта тенденция сохраняется не беспредельно. С практической точки зрения важныгл является существование некоторого критического темпа штамповки N<, при котором уровень температуры гравюры

1 т, достигает минимума, а величина Тлю И становится меньше 1. При дальнейшем увеличении N ) N происходит рост температуры гравюры (инструмент начинает разогреваться ), который связан. главным образом с уменьшением длительности паузы, в течение которой происходит отвод тепла из контактной зоны.

С ростом и в неблагоприятном направлении .действует также тепловыделение от трения. Соответсвенно при N 7 N

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить максимальный уровень стойкости инструмента в сочетании с предельным темпом работы ,оборудования, т.е. оптимизировать

5 !

О

f5

ЗО

35 процесс циклического формообразования.

Способ осуцествляется следующим образом.

Устанавливают исходный темп штамповки и интенсивность охлаждения инструмента, Последовательно увеличивают темп штамповки. При этом контролируют соотношение минимальных температур гравюры инструмента в предыдущем и последующем циклах. Темп штамповки увеличивают до тех пор, пока указанное соотношение остается большим или равным 1. фиксируют максиглальный темп штамповки, обеспечивающий выполнение указанного соотношения, после чего дальнейший процесс ведут с этим темпом.

Способ реализован при горячей штамповке клапана на автоматизированном прессе модели КА864. Используется водоохлаждаемый инструмент из стали

4ХЗВИФ. Каналы для охладителя располагаются на глубине 5 мм от гравюры. Температура охлаждающей воды

12...14 С расход 10.....12 л/мин.

Начальная температура инструмента

25-28 С. Температурный режим инструмента контролируется с помощью зачеканенных термопар (хромель-алюмель, 0,3 мм) с непрерывной записью попаданий на осциллографе Н010. Темп штамповки последовательно увеличивается в пределах 18-23, 5-29-32 поковок/мин, В каждом случае оценивается соотношение минимальных температур гравюры инструмента в предыдущем и последующем циклах, а также максимальная температура гравюры. Результаты стойкостных испытаний сведены в таблице, в которой для сравнения приведены

814539

Формула изобретения

7max

Ф mi n 7j 1 II1i rl

ВНИИПИ Заказ 891/14 Тираж 740

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Использование предлагаемого способа оптимизации процесса штамповки обеспечивает повышение стойкости штампового инструмента при увеличении производительности штамповочного оборудования.

Способ оптимизации процесса циклического формообразования на автоматизированных прессах, включающий интенсификацию водяного охлаждения штампового инструмента при регулировании темпа циклического формообразования, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости штампового инструмента, интенсификацию охлаждения инструмента осуществляют последовательно увеличивая темп циклического формообразования, поддерживая соотношение минимальных температур на рабочей поверхности инструмента в предыдущем и последующем цикле в пределах не менее единицы i

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Трахтенберг Б.Ф. Стойкость штампов и пути ее повышения. Куйбышевское книжное издательство, 1964, с. 255-256.