Способ изготовления формообразующего инструмента Советский патент 1978 года по МПК B21K5/20 

Изобретение относится к обработке атери лов давлением, а именно к изготовлению фор. мэобразующнх инструментов для процессов прео сования, волочения, штамповки и др. Известен способ изготовления формообразующего инструмента, нап{жк№р матрицы, вклк чхаоиялй оформление на заготовке гравюры плао тическим дефор «нрованием, нагрев заготовки и гахяедующую калибровку гравюры 1. При этом способе после образования гравюры матрицы пластаческим деформироваш1ем осуществляют теплую (nf« температуре 700 -f 800° С) и холошото (при комнатной температуре) калибровку матриц, причем холодную калибровку прсжзводят точным мастер-инструментом, а теплую - для пркпуска под холодную калибровку. Однако размеры гравюры инструмента (мат рицы), полученного после холодной , в процессе его последующей эксплуатаиии иск жаюпгся вследствие неравномерного разогрева инструмента (градиент температур уменыиается го направлению к наружной поверхноста). Проведенными исследовашями температурного режима формообразующего; инструмента в процессе его зксплуатации (установлено, что температурный градиент между средней установившейся температурой в объеме инструмента и температурой его наружно поверхности соо тавляет от 250° С (например, для мат1жц при горячем прессовании сталей)до 50°С (напртмер, для волок при холодной калибровке или волочении)..Температурный градиент, возникающий при зксплуатации ррутх видов формообразуюи91х инструментов (прессформ, матриц и волок для теплой деформации и других), за исключением инструмента, применяющегося дпй холодного деформирования в режиме жидкостного трения или со специальиым охлаждением, также находится в указанном диапазоне. При иаличии в инструменте несимкютричных полостей или отверстий сложной формы проследить искажения размеров гравюры, вызванные изменшием его температуры при эксплуатации, на стадии конструирования Мастер - инструмента ие возможно, так как отсутствуют способы расчета усадки для разиых участков про4жля прн градаопге температур. Это требует неоднократной коррекции размеров мастеряиструмента по результатам ошлной штамтювKM BO всех случаях, когда изготавливаемый формообразующий инструмент, предназначенный для получения точных изделий, разогревается в процессе зксплуатации более чем на 100° С, т.е. практически во всех случах (исключение составляет применение инструмента для холодного деформирования в режиме жидкостного тргния). Для снижения трудоемкости изготовления формообразующего инструмента и повышения точности получаемых в нем изделий калибровку заготовки осуществляют прт температуре эксплу атации инструмента, а перед калибровкой производят подстуживание на 50-250° С наружной поверхюсти, нагретой до температуры эксплуатации матщцы. Благодаря . этому инструмент в процессе последующей эксплуатации имеет размеры, необходимые для получения в нем точных изделий. Учет усадок инструмента и маютер - инструмента и его многочисленные коррекции, становятся ненужными. Пример. Путем горячегопластичеокого дефор шрования проводилось юление спожнопрофильных матриц из стали Р6М5,. пред иазначенных для горячего прессования сталшых фасош1ых профилей. После пластического формообраэова1шя гравюры в заготовке, нагретой до 1100-1080° С, заготовку матрицы помещали в камерную электропечь, имеющую температуру 540-520С,и вьщерживали в ией до выравнивания температуры (гравюру матрицы перед помещением в печь обмазьшали теплоизолирующей смесью). 3ateM aaroTouicy матрицы вынимали из пещ и постуживвли наружную поверхность ее до температуры 300° С. В результате этого в изделии создавалось температурное тюле, соответствующее распределению в нем температур при его эксплуатации. После этого про изводили калибровку гравюры мастер - пуансоном, рабочие размеры которого соответствовали размерам матртцы, заданным по чертежу. В результате разьюры полученных матриц были автоматически скорректированы на термическую усадку, которую они претерпевают в процессе зксплуатации. П р И м е р 2. Аналогичными п{жемами провог дили изготовление сложно-профильных волок из стали , предназначенных иля теплового волочения алюминиевых профилей.Иосле формообраэова1шя гравюры холодным пластическим деформи- рованием, смазанную волоку нагревали в печи до температуры 220-200° С, а затем наружную поверхность волок и|подстуживали до температуры 100 С (тем самым создавая в волоке температурное поле, соответствующее условиям ее зксплуатации). Затем производили калибровку гравюры мастер- пуансоном, рабочие размеры которого соответствовали размерам волока, заданным по чертежу. Использование предлагаемого способа изго товления формообразующего инструмента плао тическим деформированием обеспечивает: автоматическую коррекцию размера инст{умента на их изменение при нагреве в процессе зксплуатации, что позволяет повысить точность получаемых в инструменте изделий; устранение промежуточных коррекций мастер - инструмента и опытной щтамповки инструмента, что значительно уменьшаетг трудоемкость изгото ления последнего и сокращает расходы дорогостоящих интрументальных материалов. Формула изобретения Способ изготовления формообразующего инструмента, например матрицы, включающий оформление на заготовке гравюры пластичеоким деформирование нагрев заготовки и поопедующую калибровку гравюры, о т л и ч а н щ и и с я тем, что, с целью снижения трудоеА кости и повыщения точности изготовления гравюры, калибровку заготовки осуществляют при температуре эксплуатации инструмента, а перед калибровкой производят подстуживание наружной поверхности заготовки на 50-250°С ниже температуры эксплуатации инструмента. Источники информации, принятые во винмание при зкспертизе: 1. Промышленность Белоруссии, 1970, N 7, с. 77-78.