Бандаж для матриц Советский патент 1975 года по МПК B21J13/02 

(54) БАНДАЖ ДЛЯ МАТРИЦ

1

Изобретение относится к производству штамновой оснастки и может быть использовано для повышения стойкости предназначенных для пластического формирования заготовок матриц и снижения трудоемкости их изготовления за счет уменьшения числа бандажных колец.

Известен бандаж для матриц, выполненный в виде охватывающих матрицу колец.

С целью повышения стойкости бандажа и снижения числа бандажных колец в нем каждое из бандажных колец выполнено из материала с остаточными напряжениями сжатия во внутренней зоне и растяжения-в наружной.

Иа фиг. 1 изображен предлагаемый бандаж после термической обработки и схема распределения напряжений в нем до занрессовки матрицы; на фиг. 2 - матрица с напрессованным на нее бандажом и схема распределения предварительных напряжений в бандаже и матрице; на фиг. 3 - то же, в процессе штамповки.

Бандаж 1 для матрицы 2 может представлять собой кольцо ограниченной длины, изготовленное из закаливающего металла. Его термообработку проводят таким образом, чтобы на внутренней поверхности и в объемах, расположенных около нее, формировались тангенциальные напряжения сжатия, а

на наружной новерхности и в объемах, соседних с ней - нанряжения растяжения. Ирнведенный на фиг. i характер распределения напряжений до запрессовки матрицы в

бандаж нолучают за счет образования различных закалочных структур по сечению бандажа и соответственно за счет различного объема закалочных структур во внутренней и наружной областях бандажа.

Практически это осуществляется закалкой зоны около внутренней поверхности на существенно более высокую твердость по сравнению с зоной, примыкающей к наружной поверхности. Отмеченное достигается за счет

регулирования глубины прокаливаемости при нагреве нод закалку в печах или соляных ваннах (осуществляется за счет снижения температуры нагрева и скорости охлаждения наружной поверхности и торцев путем их

теплоизоляции при закалке) или за счет нагрева до закалочных температур только внутренних слоев металла бандажа при использовании токов высокой частоты.

Закаленный таким образом бандаж условно может быть разделен на две области.

На фиг. 1 такое деление осуществлено по пунктирной линии. Характер распределения тангенциальных напряжений at при этом варианте бандажирования более благоприятен

по сравнению с существующими вариантами бандажирования. Преимущества состоят в том, что при сборке конструкции из двух бандажей максимальные растягивающие ст находятся на внутреннем диаметре наружного бандажа, а ири использовании предлагаемого бандажа максимальные растягивающие oi располагаются ближе к наружной поверхности или непосредственно на лей.

При сборке матрицы с бандажом, в котором созданы термообработкой предварительные напряжения за счет того, что наружный диаметр .матрицы изготавливают больще внутреннего бандажа, в последнем возникают монтажные растягивающие тангенциальные и сжимающие радиальные напряжения. Эти напряжения, суммирующие тангенциальные напряжения от запрессовки, компенсируются напряжениями от закалки. В результате на внутренней поверхности бандаже и в объемах, примыкающих к ней, тангенциальные напряжения оказываются существенно пониженными, а в объемах примыкающих к наружной поверхности - повыщенныаш (фиг. 2).

При щтамповке напряжения от внутреннего давления Р суммируются с предварительными монтажами и закалочными напряжениями (фиг. 3). При этом в объемах, примыкающих к внутренней поверхности бандажа, тангенциальные растягивающие напряжения повышаются значительно интенсивнее, чем в объемах, примыкающих к наружной поверхности, что дополнительно способствует более paiBHOMepHoiMy распределению результирующих тангенциальных напряжений по сечению. Таким образом, формирование термической обработкой предварительных сжимающих тангенциальных напряжений в объемах бандажа, подверженных максимальным растягивающим напряжением от запрессовки и внутреннего давления, приводит к более равномерному распределению напряжений в бандаже, что эквивалентно многобандажному усилению матрицы.

Предмет изобретения

Бандаж для матриц, выполненный в виде охватывающих матрицу колец, отличающийся тем, что, с целью повыщения его стоимости и уменьщениЯ числа колец, каждое из них выполнено с остаточными напряжениями сжатия во внутренней зоне и растяжения - в наружной.

Фиг1

Фиг 2