Многоочковая матрица для прессования изделий Советский патент 1993 года по МПК B21C25/02 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а более конкретно к кон- струкции многоочковых матриц для прессования изделий из жаропрочных и титановых сплавов.

Известна матрица для многоканального прессования профилей, выполненная в виде корпуса с плоским рабочим торцом и калибрующими каналами, размещенными симметрично относительно взаимно перпендикулярных осей матрицы.

Однако данная конструкция не позволяет получить стабильную равномерность истечения, что приводит к неодинаковой

длине профилей, отпрессованных через разные каналы, и следовательно, к увеличению количества отходов.

Известна также матрица для многоканального прессования профилей, выполненная в виде корпуса с плоским рабочим торцом и калибрующими каналами, на рабочем торце которой по взаимно перпендику- лярным осям выполнены выступы треугольной формы поперечного сечения с ребром при вершине, лежащим в плоскости, проходящей через соответствующую ось, при этом высота выступа составляет 0,05VJ

ю со ю

00

ю

GJ

0,25 диаметра корпуса, а угол при вершине соответствует 60-120°,

Недостатком указанного технического решения является быстрый разогрев матрицы за счет небольшой высоты выступа, что ведет к снижению стойкости матрицы.

Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению по технической сущности является многоканальная матрица для прессования изделий, выбранная в качестве прототипа, снабженная каналами.с переменной высотой калибрующего пояска, рабочий конец которой выполнен в виде конического выступа с вершиной, лежащей на оси матрицы..

Недостатком данной конструкции матрицы является ее применимость только для прессования изделий из алюминиевых сплавов. Прессование изделий из сталей и жаропрочных сплавов практически невоз- можно из-за небольших рабочих поясков, что приводит к разрушению матрицы на первой же прессовке, что в конечном итоге ведет к получению бракованных изделий.

Цель изобретения - повышение качест- ва получаемых изделий за счет обеспечения равномерности истечения металла.

Поставленная цель достигается тем, что в многоочковой матрице для прессования изделий с рабочим торцом в центральной ее части в виде пирамиды на каждой грани которой размещено очко матрицы, и с вершиной, расположенной на оси симметрии матрицы, периферийная поверхность рабочего торца матрицы наклонена к плоскости, перпендикулярной оси симметрии матрицы под углом 10-12° с вершиной, обращенной в сторону, противоположную размещению оси симметрии матрицы, и сопряжена с образующей поверхностью пирамиды по пе- риметру ее основания в виде окружности с радиусом, равным расстоянию от оси симметрии матрицы до точки сопряжения периферийной наклонной поверхности с поверхностью очка матрицы, максимально удаленной от оси симметрии матрицы, а на противоположном рабочем торце матрицы в периферийной ее части выполнены соосно соответствующим очкам матрицы проточки в виде полуколец.

На чертеже изображена предлагаемая матрица, осевой разрез.

Рабочий торец миогрочковой матрицы . выполнен в центральной 1 ее части в виде пирамиды, на каждой грани которой разме- щеио очко 2 матрицы. Вершина пирамиды расположена на оси симметрии матрицы. Периферийная 3 поверхность рабочего торца матрицы наклонена к плоскости, перпендикулярной оси симметрии матрицы под

углом 10-12° с вершиной, обращенной в сторону, противоположную размещению оси симметрии матрицы. Периферийная 3 поверхность сопряжена с образующей поверхности пирамиды по периметру ее основания в виде окружности с радиусом, равным расстоянию от оси симметрии матрицы до точки сопряжения периферийной наклонной поверхности с поверхностью А очка 2 матрицы, максимально удаленной от оси симметрии матрицы. Каждое очко матрицы с противоположного рабочему торца снабжено проточкой 5, выполненной о периферийной ее части соосно соответствующим очкам матрицы в виде полуколец.

Предлагаемая матрица работает следующим образом.

Центральная 1 часть матрицы входит в полость контейнера пресса и направлена в сторону, помещенной в последнем заготов- ки. При прессовании близкие к центру предложенной матрицы спои пресс-изделий в процессе истечения претерпевают максимальное торможение, а ближайшие к периферии - минимальное. По периферийной 3 поверхности металл направленно истекает к периферийной зоне каждого очка 2 матрицы, в которой уменьшается трение в связи с наличием проточки 5, что приводит к выравниванию скоростей истечения слоев металла по длине изделия.

Пример конкретного выполнения. Было проведено опробование предлагаемого устройства, при котором использовали двух очковую матрицу для прессования прутков диаметром 25 мм из жаропрочного сплава на никелевой основе.

Было изготовлено несколько матриц, в которых периферийная поверхность рабочего торца матрицы была наклонена к плоскости, перпендикулярной оси симметрии матрицы соответственно под углами 8°, 10°, 11°, 12°, 14°. Также на противоположном рабочему торце матрицы в периферийной ее части выполнены соосно соответствующим очкам матрицы проточки в виде полуколец.

Для сравнения прессование проводили на матрице, выполненной в соответствии с прототипом.

Оценивали стойкость матрицы и качество прессуемых изделий.

Результаты опробования сведены в таблицу.

Как видно из результатов эксперимента наилучший эффект достигается при выполнении периферийной поверхности рабочего торца матрицы с наклоном 10-12° к плоскости, перпендикулярной оси симметрии матрицы.

Технико-экономические преимущества предлагаемого технического решения в сравнении с прототипом обусловлены увеличением выхода годного за счет меньших отходов концов пресс-изделий, повышением стойкости матрицы в 2-2,5 раза.

Использование: в области обработки металлов давлением. Сущность: рабочий торец матрицы в центральной ее части выполнен в виде пирамиды, на каждой грани которой размещено очко матрицы. Периферийная поверхность матрицы наклонена к плоскости, перпендикулярной оси симметрии матрицы под углом 10-12°, и сопряжена с образующей поверхностью пирамиды по периметру ее основания в виде окружности, радиусом, равным расстоянию от оси симметрии матрицы до точки сопряжения наклонной периферийной поверхности с поверхностью очка матрицы, наиболее удаленной от оси симметрии матрицы. Кроме того, на противоположном рабочем торце матрицы в периферийной ее части выполнены соосно соответствующим очкам матрицы проточки в виде полуколец. При прессовании в процессе истечения металла центральные его слои претерпевают минимальное торможение, а периферийные слои максимальное. По наклонной периферийной поверхности металл направленно истекает к периферийной зоне каждого очка матрицы, в которой уменьшается трение по наиболее удаленной оси центра матрицы стенки, в связи с наличием проточки, что приводит к выравниванию скоростей истечения слоев металла по длине изделия. 1 ил. (Л С

Фор мула изобретения

Многоочковая матрица для прессования изделий с рабочим торцом в центральной ее части в виде пирамиды, на каждой грани которой размещено очко матрицы, и с вершиной, расположенной на оси симметрии матрицы, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества получаемых изделий за счет обеспечения равномерности истечения металла, периферийная поверхность рабочего торца матрицы наклонена к плоскости, перпендикулярной оси симметрии матрицы, под углом 10-12° с

вершиной, обращенной в сторону, противоположную размещению оси симметрии мат- рицы, и сопряжена с образующей поверхностью пирамиды по периметру ее основания в виде окружности с радиусом, равным расстоянию от оси симметрии матрицы до точки сопряжения периферийной наклонной поверхности с поверхностью очка матрицы, максимально удаленной от оси симметрии матрицы, а на противоположном рабочему торце матрицы в периферийной ее части выполнены соосно с соответствующими очками матрицы из проточки в виде полуколец.