Матрица для деформирования металлов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1>961836 (61) Дополнительное к авт. свид-ву

I (22) Заявлено 260381 (21) 3266540/25-27 (51} М Кл з

В 21 J 13/02

В 21 С 25/02

В 21 С 29/00 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет —.

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

153} УДК 621. 777 . 07 (088. 8) Опубликовано 300982. Бюллетень ¹ 36

Дата опубликования описания 300982

«1

1 ::.„

Физико-технический институт AH Белорусс ой CCP (72) Авторы изобретения

А.Н.Равин, Э.Ы.Суходрев, В.В.Харченко и В.A.Õëåáöåâè÷ (71) Заявитель (54) МАТРИЦА ДЛЯ ДЕФОРМИРОВАНИЯ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а точнее к области изготовления прессованных иэделий.

Известна матрица для деформирования металлов, содержащая обойму, запрессованную в нее рабочую вставку с калибрующим пояском, а также установленные с натягом в отверстиях обоймы вкладыши, выполненные из материала с более высоким коэффициентом линейного расширения, чем коэффициент линейного расширения материала обоймы (1j.

В этой конструкции могут быть созданы локальные давления путем расширения вкладышей в обойме. Вкладыши нагреваются до определенной температуры в процессе горячего деформирования. Такая конструкция может обеспечить повышение стойкости инструмента лишь в том случае, если время нагрева вставок до определенной температуры будет согласовано с временем износа калибрующей части рабочей по- верхности. В связи с этим сужается область применения данной конструкции., Нагрев вставок до определенной температуры ограничен температурой отпуска материала обоймы и условиями теплопередачи. Поэтому компенсация износа возможна до ограниченных пре- З0 делов, которые не исчерпывают возможности дальнейшего восстановления рабочей поверхности инструмента. Для повышения стойкости инструмента при холодном деформировании такая конст- рукция вообще не применима.

Цель изобретения — повышение стойкости матрицы и расширение возможнос-.. ти его применения.

Поставленная цель достигается тем,, что в матрице для деформирования ме таллов, содержащей обойму, запрессованную в нее рабочую вставку с калибрующим пояском, а также установленные с натягом в отверстиях обоймы вкладыши, выполненные из материала с более высоким коэффициентом линейного рас ширения, чем коэффициент линейного расширения материала обоймы, вкладыши размещены в обойме в зонах, прилегающих к калибрующему пояску вставки в местах наибольшего его износа, при этом вкладыши снабжены нагревателяьм с теплоиэоляцией с их внешних сторон, а обойма — средством для ее охлаждения.

На фиг.1 представлен формообразующий инструмент; на фиг.2 — разрез

A-A на фиг.1..951836

Инструмент содержит рабочую вставку 1, обойму 2, вкладыш 3 и нагрева тель 4, теплоизоляторы 5, нижнюю крышку 6, средство 7 охлаждения, внешний разъемный цилиндрический кожух 8. 5

Выполнение в наружной части обоймы средства для охлаждения позволяет после износа калибрующей части рабочей вставки при включении нагревателей охлаждать обойМу. В результате между рабочей вставкой и обоймой с вкладышами сохраняется первоначальный натяг. Это обеспечивает возможйасть увеличивать объем вкладышей за счет их нагрева в более широких пре- 15 делах, следовательно, в более широ" ких пределах компенсировать износ инструмента.

Введение в конструкцию автономных нагревателей позволяет, во-первых, восстанавливать изношенные неравномер .но участки калибрующего пояска за счет различного нагрева вкладышей, во-вторых, использовать данную конструкцию как в процессах горячей, так и холодной обработок металлов давлением.

Покрытие вкладышей и нагревателя теплоизоляционным материалом позволяет повысить эффективность использования нагревателей. ЗО

Использование предлагаемой конструкции позволяет повысить стойкость ,инструмента как .за счет продления его срока службы в результате восстановления после износа, так и за 135 счет повышения сопротивления деформации калибрующего пояска вследствие создания дополнительных радиальных напряжений в меетах действия на матрицу найбольших удельных усилий деформирования.

Пример . Для горячего прессо- " вания профиля из стали 45 по предлагаемой конструкции изготовлена сборная матрица (фиг.2). Материалы рабочей вставки — сталь ЗХ2В8Ф, обоймы— сталь 45, вкладышей - цинк, теплоизоляции — асбоцемент.

До включения нагревателей 4, установленных совместна с вкладышами 3 с натягом на сторону, равным 0,15 мм, в полостях обоймы 2, выполненных в зонах, ближайших к калибрующим участкам рабочей вставки 1, подверженным наибольшему износу (фиг.1 и фиг.2), матрица выходит из строя после пяти 55 годных прессовок вследствие износа в участках Б пояска. Величина износа на этих участках по всей высоте калибрующей части на 0,2-0,15 мм превышает допускаемую. Отклонения размеров 6Q вследствие износа в других участках пояска не выходят из поля допуска.

В процессе прессования проводят охлаждение обоймы. Средство для охлаждения представляет собой медную трубку 7 (Фиг.2) с проточной холодной водой (температура воды 17 С). Влагодаря включению температура вкладышей при прессовании не повышается, т.е. размеры пояска не изменяются.

При прессовании данного профиля чееэ предлагаемую матрицу получают годных прессовок.

Для восстановления калибрующих участков рабочей вставки включают нагреватели, выполненные в виде квадратных асбоцементных пластинок толщиной 2 мм с проточенными пазами, в которые положена нихромовая проволока, и повышают температуру вкладышей до

200 С.

Вкладыши имеют размеры 25х25н

125 мм . После нагрева вкладышей раэ3 меры пояска в изношенных зонах Ь восстанавливаются, что позволяет получить на данной рабочей вставке еще

lðè годных прессовки. В результате этого достигается увеличение стойкости в 1,6 раза. После износа рабочую вставку заменяют новой и процесс прессования повторяется.

Таким образом, применение предлагаемой конструкции позволяет в 1,6 раза повысить стойкость матрицы для деформирования металлов.

Формула изобретения

Матрица для деформирования металлов, содержащая обойму, запрессованную в нее рабочую вставку с калибрующим пояском, а также установленные с натягом в отверстиях обоймы вкладыши, выполненные из материала с более высоким коэффициентом линейного расширения, чем коэффициент линейного расширения материала обоймы, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения стойкости матрицы и расширения возможности ее применения, вкладыши размещены в обойме в зонах, прилегающих к калибрующему пояску вставки в местах наибольшего его износа, при этом вкладыши снабжены нагревателями с теплоизоляцией с их внешних сторон, а обойма — средством для ее охлаждения. .Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 584958, кл. В 21 J 13/02, 1976 (прототип).

961836 г

Э

Заказ 7357/14, Тираж 702 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Составитель Р. Радькова

Редактор M.ÿíîâè÷ Техред С.Мигунова . Корректор Г.Режетник