Способ горячей обрезки облоя и штамп для его осуществления Советский патент 1982 года по МПК B21J5/02 B21J13/02 

(54) СПОСОБ ГОРЯЧЕЙ ОБРЕЗКИ ОБЛОЯ И ШТАМП ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к горячей объемной штамповке поковок в открытых штампах и может быть использовано в кузнечноштамповочном производстве.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической суш,ности и достигаемому результату является способ горячей обрезки облоя, заключаюш.ийся в укладке горячей поковки с облоем в обрезную матрицу и продавливанием ее воздействии пуансона на пуансон через матрицу 1.

Однако начало горячей обрезки облоя поковок из низко- и среднеуглеродистых сталей 800-850°С, особенно тонких поковок, имеющих бол1гшую плош.адь поперечного сечения, при 800-850°С, сопровождается значительным короблением поковки в плоскости перпендикулярной направлению движения пуансона. Кроме того, после обрезки на поковках образуется остаточный затянутый заусенец, так как облой вначале слегка изгибается, втягиваясь в зазор между матрицей и поковкой, и только затем начинается срез облоя, заканчивающийся отделением его от поковки. Высокая температура деформации способствует облегченному пластическому течению материала заусенца в зазор матрицы. При последуюш,ем срезе на штамповках, особенно сложной конфигурации, остается значительный затянутый заусенец. Указанные недостатки снижают качество поковок, для устранения которых требуются дополнительные технологические операции: правка - для выпрямления коробленных поковок; зачистка на обдирочно-шлифовальных станках - для снятия остаточного заусенца.

Известен штамп для осуществления способа обрезки облоя, содержащий пуансон, закрепленный на верхней подвижной плите, образную матрицу, смонтированную на нижней неподвижной плите, и выталкиватель, 15 подвижно установленный в матрице 2.

Однако указанный штамп не обеспечивает охлаждения облоя при обрезке.

Цель изобретения - повышение качества за счет ликвидации коробления поковки и уменьшения остаточного затянутого заусенца, а также снижение усилий обрезки.

Поставленнай цель достигается тем, что согласно способу горячей обрезки облоя, заключающемуся в размещении горячей поковки с облоем на обрезной матрице и в проталкивании ее пуансоном через матрицу, перед проталкиванием поковки облой охлаждают жидкостью со скоростью, превышающей критическую скорость закалки, до температуры интервала синеломкости 200-400°С, при этом в качестве охлаждающей жидкоети используют 10% водный раствор поваренной соли. Штамп для обрезки облоя, содержащий закрепленный в подвижной верхней плите пуансон и смонтированный в нижней неподвижной плите обрезной матрицы с размещенным в ней подвижным выталкивателем, снабжен подпружиненными телескопическими трубками, размещенными в верхней плите равномерно по контуру обрезки и имеющими выводы для соединения с источником подачи охлаждающей жидкости, а в обрезной матрице выполнены равномерно расположенные по контуру обрезки каналы, входящие на открытую нерабочую поверхность матрицы для подвода к ним охлаждающей жидкости. При охлаждении от температуры скончания штамповки порядка 810-1000°С со скоростью выше критической-скорости закалки в облое возникает сквозная трещина. Расположение трещины в месте соединения штамповочного уклона с облоем, так как именно там наибольшая концентрация закалочных напряжений, а протяженность трещины по всему контуру обрезки. При охлаждении до 200-400° резко понижаются пластические свойства стали Так как трещина по контуру обрезки до воздействия пуансона уже образована, то небольшого усилия (а фактически прикосновения пуансона) достаточно для отделения поковки от облоя. Таким образом, за счет уменьшения усилий обрезки и времени контакта инструмента с поковкой достигается ликвидация коробления, а за счет снижения пластических свойств металла при уже образованной трепщне - уменьшение остаточного затянутого заусенца. В качестве охлаждающего агента для повышения эффекта трещинообразования используют более сильный охладитель, чем обычная вода, например воду под давлением или 10°/о-ный водный раствор поваренной соли. Способ осуществляется следующим образом. Штамповку стакана подщипника изготавливают из стали 45 на паровоздушном щтамповочном молоте. Температура начала обрезки 810-820°С. Критическая скорость закалки стали , 45 - 150-200 град/с. До воздействия пуансона облой охлаждают при помощи специального устройства 10°/о водным раствором поваренной соли. При этом в интервале температур 650-550°t обеспечивается скорость охлаждения порядка 1100 град/с. Через 2-3 с охлаждение облоя прекращают, температура облоя при этом 300-350°С. После чего производится непосредственно обрезка облоя. Обрезаемая поковка имеет остаточный заусенец 0,2- 0,3 мм и практически не имеет коробления в плоскости перпендикулярной возведению пуансона. На чертеже приведена конструктивная схема предлагаемого устройства, слева - исходное положение в работе штампа, а справа - положение в момент обрезки. Штамп содержит пуансон 1, закрепленный на подвижной плите 2, связанный с ползуном пресса и обрезную матрицу 3, установленную в неподвижной плите 4. В провальном окне матрицы 3 и соосно с ней расположен выталкиватель 5, причем его верхняя грань в исходном положении находится выще плоскости режущей кромки матрицы. Выталкиватель 5 опирается на траверсу 6, связанную тягами 7 с верхней плитой 2. Для охлаждения облоя енизу в матрице 3 выполнены каналы 8, а для охлаждения сверху на верхней плите 2 смонтированы подпружиненные пружинами 9 телескопические трубки 10, причем и каналы и трубки расположены равномерно по контуру обрезки и соединены с источником подачи охлаждающей жидкости. Для прекращения подачи охлаждающей жидкости в конце рабочего хода на нижней плите 4 расположен конечный выключатель 11. Штамп работает следующим образом. Горячая поковка с облоем 12 устанавливается на выталкиватель 6 и фиксируется на нем с помощью наметки. Затем осуществляется одновременная подача охладителя на облой снизу через каналы 8 в матрице 3 и сверху через телескопические трубки 10. Спустя 2-3 с включается обрезной процесс. Тяги 7, траверса 6 и установленный на ней выталкиватель 5 движутся вниз, при этом поковка 12 опускается и опирается облое1у1 на режущую кромку матрицы 3. Одновременно опускаются телескопические трубки 10, а первая трубка 10 входит в сопротивление с облоем. В дальнейшем трубки перемещаются друг в друге, сжимая пружины 9, а тем временем охладитель продолжает поступать сверху на облой, чем достигается большая продолжительность охлаждения. В момент, когда телескопические трубки 10 полностью сомкнуты, траверса 6 поворачивает конечный выключатель 11 и подача охладителя прекращается. При обратном ходе пресса выталкиватель 5 подпирает обрезанную поковку 12, а пружины 9 возвращают сомкнутые телескопические трубки 10 в исходное положение. Внедрение технического решения позволяет улучшить качество поковок. Экономический эффект в сумме 4,2 тыс. руб в год