СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЕЛЬЕФНЫХ ПОЛОСТЕЙ ФОРМООБРАЗУЮЩЕГО ИНСТРУМЕНТА Российский патент 1994 года по МПК B21K5/20 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к изготовлению формообразующего штампового инструмента.

Изготовление инструмента для объемной штамповки с точными рельефными полостями является наиболее сложным в производстве инструментальной оснастки.

Известен способ изготовления рельефных полостей формообразующего инструмента, включающий предварительное формообразование полости, термическую и электроэрозионную обработку, которую осуществляют в два и более переходов. При необходимости применяется слесарно-механическая доводка отдельных участков штампов.

Недостатком известного способа являются: значительная продолжительность электроэрозионной обработки; повышенный расход электродов; слесарная доводка отдельных участков (радиусов и т.д.).

Основным недостатком является неизменная продольно-ориентированная микро- и макроструктура стали, которая при резании создает опасные микрозоны и предпосылки к разрушению матриц. Стойкость матриц при штамповке производительностью 60-250 шт/мин значительно снижается.

Технический результат изобретения выражается в сокращении времени процесса и исключении возникновения опасных микрозон, обуславливающих разрушение формообразующего штампового инструмента.

Согласно изобретению в способе изготовления рельефных полостей формообразующего инструмента, включающем предварительное формообразование полости, термическую и электроэрозионную обработку, предварительное формообразование полости осуществляют выдавливанием с размером поперечного сечения, превышающим на 0,1-1,9% размер готовой полости. Выдавливание полости осуществляют при температурах А_с1 - (10-100)^оС.

Способ осуществляют следующим образом. Подогретая до 810^оС А_с1 - [(10--100)^оС] заготовка матрицы диаметром 58 мм из инструментальной стали Х12М подается на высадочный автомат (А1822). Формообразование многогранной полости матрицы осуществляют многогранным мастер-пуансоном из стали Р6М5 с размером поперечного сечения 24,16 мм за 1 переход. После высадки заготовка матрицы подается на термическую, а затем - на завершающую электроэрозионную обработку за 1 переход электродом с размером 23,83 мм. Размер поперечного сечения готовой полости будет составлять 23,85 мм.

Выдавливание, упрочняющая термическая обработка и запрессовка формующей полости в бандаж сопровождаются уменьшением (усадка) размеров поперечного сечения. Суммарная усадка Δ определяется как
Δ = Δ₁ + Δ₂ + Δ₃ , где Δ₁ - усадка поперечного размера полости после выдавливания определяется температурно-скоростными условиями выдавливания, параметрами выдавливаемой полости и заготовки Δ₁ = 0,1-0,9%;
Δ₂ - усадка при упрочняющей термообработке зависит от марки материала и режима термообработки, Δ₂ = 0-0,6%;
Δ₃ - усадка при запрессовке зависит от соотношения размеров полости и заготовки, в которой она выдавлена, вида запрессовки и величины радиального натяга, Δ₃ = =0-0,4%.

Таким образом, суммарная усадка Δ = =0,1-1,9%.

В приведенном примере суммарная усадка для стали Х12М составляет
Δ = 1,3% , ее составляющие
Δ₁ = 0,75 - усадка при выдавливании
Δ₂ = 0,30 - то же, при термообработке
Δ₃ = 0,25 - то же, при запрессовке.

Таким образом, с учетом этих усадок точный размер мастер-пуансона составляет 24,16 мм.

Интервал нагрева температур А_с1 - (10--100^о)С обоснован практическими соображениями, это неравномерность прогрева рабочего пространства печи, погрешность регулирования температуры контрольно-измерительными приборами и т.д., что в сумме Δ дает погрешность не менее 40^оС.

Таким образом, способ формообразования рельефных полостей в штамповом инструменте обеспечивает получение точных конфигураций рельефных полостей штамповкой, при этом сокращаются доводочные операции.

Прецизионный учет влияния факторов на изменение размеров и температуры подогрева обеспечивает формообразование рельефных полостей с высокой степенью точности, при этом окончательная доводка ЭЭО с минимальным съемом металла обеспечивает высокое качество изготавливаемого сложного инстpумента.

Сущность изобретения: способ включает предварительное формообразование полости выдавливанием с размером поперечного сечения, превышающим на 0,1 ... 1,9% размер готовой полости, при температурах термическую и электроэрозионную обработку. 1 з.п. ф-лы.

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЕЛЬЕФНЫХ ПОЛОСТЕЙ ФОРМООБРАЗУЮЩЕГО ИНСТРУМЕНТА, включающий предварительное формообразование полости, термическую и электроэрозионную обработку, отличающийся тем, что предварительное формообразование полости осуществляют выдавливанием с размером поперечного сечения, превышающим на 0,1-1,9% размер готовой полости. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выдавливание полости осуществляют при температурах Ac₁ - (10-100)^oС.