Способ изготовления электрода-инструмента для электроэрозионной прошивки

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ к йвтовскомю свидапльстви (61) Дополнительное х авт. саид-ву

<»i891308 (51)М. Кл. (22) Заявлено 23.05.80(21),2928 94у25 08 с присоединением заявки М (23) Приоритет

B 23 Р 1/12 тааударатеснньН квинтет

CCCP оо делен нзабретаннй н атхритнй

Опуолиноваио 23.12.81. Ьтоллетеиь J% 47

Дата опубликования описания 25.12.8), (53) УДК 621.9,048:

:4.06 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. С. Сырнев и H. С. Сырнев (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДА-ИНСТРУМЕНТА

ДЛЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ПРОШИВКИ

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки, а именно к способу изготовления электрода-инструмента для электроэрозионной прошивки.

Известен способ изготовления электродов-инструментов для электроэрозионной прошивки освобождений в провальных частях сложнофасонных рабочих окон матриц вырубных штампов, согласно которому на матрице, рабочие окна которой выполнены с параллельными оси боковыми стенками, с помопп.ю пуансона с выпускным торцом, вырубают чашеобразные элементы из пластин тонколистового материала с высокой электропроводностью, которые затем подвергают йравке,,придавая им плоскую форму, собирают в пакет требуемой высоты и используют его в качестве рабочей части электрода инструмента (1 ) .

Если с помощью пуансона с выпуклым торцом вырубают чашеобразные элементы с одинаково отогнутыми в каждом нормальном к контуру сечении краями, после их правки и сборки в пакет получают электрод-инструмент с эквидистантно увеличенным по отношению к рабочему окну матрицы профилем.

Однако необходимость изготовления оснастки-второго порядка в виде вырубного .туансоыа с выпуклым торцом расчетной или увеличенной (по сравнению с расчетной) кривизны влечет за собой увеличение общей трудоемкости изготовления

30 электродов-инструментов.

Пель изобретения — снижение обшей трудоемкости изготовления электрода-инструмента за счет исключения затрат на изготовление соответствующего рабочему

15 окну матрицы индивидуального вырубного пуансона с выпуклым торцом.

Указанная цель достигается тем, что

10 вырубку чашеобразных элементов осутцествляют пуансоном в виде плоской плиты, перекрывающей рабочее окно матрицы, при этом воздействуют торцом пуансона на штампуемую пластину через промежуточную прокладку из легкодеформируемого мат ериала.

Возможно использование в качестве промежуточной прокладки и пластины из эластичного материала, например полиуретана, помещенной в охватывающую пуансон обойму.

На фиг, 1 показана принципиальная схема вырубки (формовки-вырезки) чашеобразного элемента пластичным металлом; на фиг. 2 — эскиз вырубленного чашеобразного элемента, вид сбоку; на фиг. 3— то же, вид в плане; на фиг. 4 - схема изменения размеров вырубленного чаше-, образного элемента после правки, т.е. после придания ему плоской формы; на фиг. 5 — вариант схемы вырубки чашеобразного элемента с использованием эластичного материала; на фиг. 6 — сечение

А-A на фиг. 5.

Предлагаемый способ основывается на изготовлении чашеобраэных элементов методом совмещенной формовки-вырезки (т.е. вырубки) непосредственно на изготовляемой матрице с применением в качестве пуансона толстой промежуточной пластины из легкодеформируемого материала. Вырубка выполняется на фрикционных, кривошипных (чеканочных) или гидравлических прессах по двум схемам реализации, обусловленным выбором материала промежуточной прокладки.

По первому варианту (фиг. 1) вырубку чашеобразных элементов 1 осуществляют с помощью промежуточной прокладки 2 из мягкого пластичного металла (например, листового свинца С3 или С4, алюми ния AN или его сплавов АМпМ и др.}.

Толщину прокладки назначают от трех-четырех и более толщин штампуемого материала. Возможно применение пуокладок, сложенных из нескольких оолее тонких полос.

Вырубку чашеобразных элементов 1 из пластины 3 тонколистового (толщиной от

0,3 до 0,8 мм) металла с высокой электропроводностью (преимущественно латуни Л63 ) осуществляют путем вдавливания в рабочее окно 4 матрицы 5 листовой заготовки 3 и помещенной на ней промежуточной прокладки 2 из более мягкого пластичного металла: в результате силового воздействия на нее плоским торцом постоянного пуансона 6, закрепленного на полэуне пресса, и заведомо перекрываюпего (по своим размерам в плане) рабочее окно 4 матрицы 5 (на 5-10 мм на сторону и более).

При рабочем ходе полэуна пресса пуансон 6 через промежуточную пластичную прокладку 2 сначала прижимает листовую заготовку 3 к торцу матрицы 5, а затем начинает дефорлжровать этот пакет за счет сплющивания промежуточной прокладки 2, являющейся наиболее слабым звеном этой системы. При этом металл прокладки

2 вытесняется как к ее, краям, так и в щ направлении свободной зоны над рабочим окном 4 матрицы, в результате чего металл прокладки 2 выпучивается и прогибает (вытягивает) штампуемую заготовку 3 в полость рабочего окна матрицы, а при дальнейшем выпучивании обжимает заготовку 3 по контуру рабочего окна 4 и утоняет ее по линии обжима, предопреде— ляя тем самым место формирования линии среза.

При дальнейшем сплющивании промежуточной прокладки 2 пуансоном 6 сопротивление продольному перемещению пластичного металла возрастает, соответственно возрастают давление в зоне среза и скорость вытеснения (выпучивания) металла в полость рабочего окна 4 .матрицы 5. В результате совместного воздей-, ствия этих двух факторов происходит отделение штампуемой детали (чашеобразного элемента 1) от заготовки 3 {т.е, от отхода).

Отделение детали от заготовки 3 происходит при вполне определенных значениях давления в зоне среза, зависящих главным образом от л еханических свойств шталатуемого материала. A поскольку величина этого давления в свою очередь определяется, пластичностью и степенью деформации материала прокладки 2 в процессе вырубки, то появляется воэможность

40 для достаточно широкого регулирования величины (глубины} вытяжки чашеобразного элемента 1 путем варьирования двумя параметрами: пластичностью материала и тогапиной промежуточной прокладки

2. Ибо при повышении пластичности ма териала и увеличении тол Мины промежу- точной прокладки 2 количество вытесненного в полость рабочего окна 4 матрицы

5 пластичного металла и степень его выпучивания возрастают, соответственно чему увеличивается и глубина вытяжки (величина отгиба краев) штампуемого чашеобраэного элемента 1, и наоборот.

Это относится лишь к вырубке деталей относительно простого контура, очерченного сопряжечными (или пересекающимися под большими углями) прямыми и

Ь 89 дугообразными отрезками линий. А при вырубке деталей сложйого, контуре, содержащего остроугольные выступы (соответственно впадины в рабочем окне;: атрицы) и т.п. элементы, необходимо учитывать . еще один фактор, оказывающий влияние на величину вытяжки вырубаемой детали, а именно, фактор неодновременности вырезки всех элементов контура. Объясняется это тем, что располагающиеся над узкими впадинами 7 участки полосы 3 штампуемого-металла обладают более высокой относительной жесткостью, чем его ость, ная часть, находящаяся над основной плоскостью рабочего окна 4 матрицы 5, и для его разрезки в этих местах (т.е. впадинах рабочего окна матрицы) требуютсй соответственно более высокие рабочие давления. Следовательно, вырезка начинается на открытых участках контура ðaбочего окна 4 матрицы 5, которые при дальнейшем деформировании промежуточной прокладки вместе с ней постепенно вдев ливаются (проталкиваются) в рабочее окно матрицы, не изменяя полученной ие момент вырезки этих участков глубины вытяжки и кривизны торце в соответствующих нормальных к контуру сечениях.

Таким образом, для завершении процессе отделения детали от отхода по вс му контуру требуется дополнительное перемещение пуансона, в результате которого в зону рабочего окна выдавливается еще какое-то количество пластичного металла прокладки, Под его, воздействием происходит дополнительное увеличение глубины вытяжки (соответственно и кривизны торца вырубаемой детали) в тех ее сеченйях ., которые проходят через еще невырезе»»ые (не отделенные от отхода) участки контура. В результате вырубленный чашеобразный элемент 1 получает неодинаковую высоту Н, возрастающую на величину Д Н на участках остроконечных выступов (фиг. 2}.

Чем острее и длиннее этот выступ, тем позднее закончится процесс полного разделенная детали от отхода, и тем больше (абсолютное и относительное) приращение е Н высоты будет получено на детали

При этом легко прослеживается интерес»ея зависимость: прямая пропорциональность между величиной приращения а Н и величиной дополнительного износа электроде-инструмента на соответствующих участках контуре в процессе работы, что позволяет говорить о появлении эффекта автоматического введении коррекции размеров эквидистентного профиля

1308 4 электродов-инструментов с целью компедсации неравномерного его износа в процессе работы.

Рассмотренная схема формовки-вырезки пластичным металлом позволяет создать высокие давления в зоне среза, бла годаря чему становится возможной вырубка точных деталей сложной конфигурации с узкими шлицами и прорезями. Поверхность среза при этом. получается достаточно высокого качества и приближается к поверхности среза, получаемой в обычных вырубных штампах.

Вырубленные чашеобразные элементы йодвергеют правке, придавая им плоскую форму. При этом на участках с равной кривизной торца (т.е. с равномерно отогнутыми краями } обеспечивается Равйбмерное приращение размеров контура, а на участках с увеличенной кривизной— соответственно увеличенное приращение размеров контура (фиг. 3 и 4).

Так, ж ния Б переходит в положение

В соответствующее равномерному прире шению размеров на открытых участках контура электрода-инструмента, т.е. смещается относительно исходного положения на ветчину Я . При распространении этого же условия и на участки остроугольных выступов, точка А должна перемешаться в цоцожение А, а линия Б — в положение

Б . Однако благодаря рассмотренным ранее специфическим условиям вырубки чашеобразного элемента, точка Д займет в действительности положение А2, а линия

B — соответственно положение Б, чем и обеспечивается ввод коррекции Ь 6 на эквйдпстенту C резмере Р, а именно:

К, =Р + д где Й „- радиус рабочего окна матрицы в рассматриваемом сечении.

Тем самым достигается автоматическое введение коррекции размеров профиля рабочей части электрода-инструмента на участках, подверженных в процессе: его работы наибольшему размерному износу. И в первую очередь — на участках остроконечных выступов и в прилегающих к ним зонам. Учитывая физическую сущность явлений, протекающих в процессе формовки-вырезки чешеобрезного элементе 1, и варьируя параметры участвующих в этом проце -.се факторов, можно оказывать реальное влия»ие »е абсолютную величину Я дополнительного увеличения размеров профиля электроде-инструмента. !

3 честности, при умспыпении скорости перемещения ползуна пресса абсолютная величина AE (прн всех прочих равных условиях) возрастает, и наоборот.

После придания вырубленным чашеобразным элементам 1 плоской формы, их известным способом собирают в пакеты требуемой высоты (например, соизмеримой с высотой провальной части рабочего окна изготовленной матрицы) и далее механически и электрически соединяют меж- l0 ду собой.

Полученный комплект пакетов (обычно не более 3-4 штук) обычным порядком используют в качестве рабочей части электрода-инструмента для электроэрози- 15 онной прошивки освобождений в провальных частях сложнофасонных рабочих окон твердосплавных матрйц вырубных штампов последовательного действия.

При изготовлении матриц с более про- zo стым по конфигурации профилем рабочего окна предусматривается возможность про ведения вырубки чашеобразных элементов по второму варианту, который имеет более узкую область возможного применения. По второму варианту (фиг. 5) вырубку осуществляют с помощью промежуточной прокладки 8 иэ эластичного материала, преимущественно полиуретана. озмож- 3 но применение резины, обеспечивавшей г давление не менее 300-350 кг/см.

B этом случае прокладку 8 помещают в своеобразный контейнер, образованный охватывающей пуансон толстостенной

35 обоймой 9, удерживающий эластичный ма териал от выдавливания s стороны. Подбор толщины прокладки 8 производят иэ условия оптимальной степени ее деформации на 20-25% и допустимой предельной

40 деформации до 40-45%.

Для повышения рабочих давлений и обеспечения четкой формовки и последующей вырезки (с достаточно высокой чистотой среза) чашеобразного элемента, 45 размеры полости рабочего окна матрицы должны быть ограничены по высоте. Для достижения этой цели рабочее окно заполняют цилиндрическими штифтами 10 малого диаметра и требуемой длины, ком плект которых выполняет при реализации, 50 данной схемы выочбки Ынкции универсального упора и может быть использован многократно при изготовлении электрода-инструмента любой конфигурации.

Предлагаемый способ разработан для изготовления пластинчатых электродовинструментов с эквидистантно-увеличенным и корректированным сложнофасонным профилем, учитывающим его неравномерный износ в процессе работы и обеспечивающим (за счет коррекции) наибольшую возможцую стойкость» электрода-инструмента для электроэрозионной прошивки провальных частей рабочих окон твердосплавных матриц вырубных штампов последовательного действия.

Применение изобретения упрощает организацию инструментального производства и сокращает сроки и трудоемкость изготовления штамповой оснастки, поскольку открывающиеся воэможности изготовления электродов-инструментов без применения (соответственно и изготовления) специальных (индивидуально изготовляемых по профилю каждого рабочего окна изготовляемой матрицы) пуансонов позволяют снизить общие затраты и общую трудоемкость их изготовления в 1,5-2,0 и более раза по сравнению с известными способами.

Формула изобретения

Способ изготовления электрода-инстру« мента для электроэрозионной прошивки освобождений в провальных частях рабочих окон твердосплавных матриц вырубных штампов, согласно которому вырубают чашеобразные элементы, которые затем подвергают правке, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения трудоемкости процесса, вырубку осуществляют пуансоном в виде плоской плиты, перекрывающей рабочее окно матрицы, при этом воздействуют торцом пуансона на штампуемую пластину через промежуточную прокладку, выполненную из легкодеформируемого материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

hb 556923, кл. В 23 Р 1/12, 1975

Составитель Г. Ганэбург

Редактор А. Шандор Техред Т. Маточка Корректор С. Шомак

Заказ 11093/16 Тираж 1151 Поддисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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