Штамп для закалки деталей Советский патент 1982 года по МПК C21D1/673 C21D9/46 

(54) ШТАМП ДЛЯ ЗАКАЛКИ ДЕТАЛЕЙ

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в термических и термо-прессовых цехах .

Известен инструмент для формообразования с одновременной закалкой изделий, содержащий пуансон и матрицу, дополнительную полость для отвода пара l,

Недостатками известного инструмента является то, что в нем охлаждению подвергается одновременно вся поверхность детали, при этом на всю верхнюю поверхность охлаждающая жидкость поступает раньше (одновременно с подачей жидкости в полость пуансона) , а начало охлаждения нижней поверхности наступает позже (после полного заполнения полости матрицы). Разница в начапе охлаждения верхней и нижней поверхности составляет в зависимости ОТ объема полости в матрице две и более секунды, что для некоторых марок сталей недопустимо.

1ак как ведет к появлению микротрещин на поверхности закаливаемой детали .

Известно устройство для закалки и правки длинномерных изделий, содержащее пуансон с системой трубок .2J.

Недостатком известного устройства является наличие большого количества трубок в полости прижима

10 (пуансона) . При закалке крупногабаритных деталей необходимо установить в полости пуансона несколько тысяч таких трубок, это значительно усложняет конструкцию штампа, и, кроме

15 того, во время закалки трубки засоряются, что ведет к снижению качества закаливаемых деталей и значительным трудовым затратам, связанным с разборкой штампа и очисткой трубок

20 от загрязнений.

Известно устройство для охлаждения деталей, содержащее спрейер с секциями. Охлаждению подвергается сначала внутренняя часть детали, а зэтем наружная Сз}. Однако такое устройство обеспечивает уменьшение коробления только тонколистовых малогабаритных деталей и непригодно для закалки крупногабаритных деталей (в том числе деталей V13 толстолистового проката и плит), так как в нем не предусматривается фиксация заготовок во время закалки пуансоном и матрицей, душирование производится только с .одной стороны, что для деталей толщиной более k мм недопустимо. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является штамп для закалки деталей, содержащий пуансон и матрицу с полостями для охлаждающей жидкости L. Недостатком известного устройства является невозможность одновременной закалки нижней ,и верхней поверхности детали, что ведет к появлению микротрещин, короблению. Цель изобретения - предотвра1чение закалочных трещин. Поставленная цель достигается тем, мто устройство снабжено установ ленными в полостях пуансона и матриц перегородками с пазами,образующими не четное число секций и камерой расположенной на пуансоне и соединенной с его центральной секцией трубопроводом,при этом объем центральной секции матрицы 0,8-0,9 объема камеры, Площадь сечения пазов и отверстий каждой секции составляет 0,8-0,9 от площади сечения трубопровода, На фиг, 1 изображен штамп, разрез на фиг. 2 - разрез Л-А на фигЛ. Штамп состоит из нижней плиты 1 и верхней плиты 2, на которых соотве ственно закреплены матрица 3 и пуансон 4,имеющие полости 5 Для охлаждаю щей жидкости и каналы 6 на рабочей поверхности, соприкасающейся с деталью 7. Полости 5 соединены с каналами 6 посредством отверстий 8, Кроме того, пуансон k и матрица 3 имеют полости 9 для отвода пара. Полости 9 соединены с каналами 6 трубками 10. Полости 5 разделены на секции с(, d , ,. Q матрице 3 и г,(Э е в пуансоне k Гколичество секций может быть увеличено или уменьшено в зависимое ти от площади закаливаемой детали), перегородками 11, в которых выполнены пазы 12. При этом центральные сек ции et и 2 соединены с источником питания с охлаждающей жидкостью (на чертеже не показан) трубопроводами 13, К трубопроводу 13 питающему пуансон 4 присоединена камера Т. Устройство работает следующим образом , За счет внешнего воздействия на плиты 1 и 2 матрица 3 и пуансон Ц смыкается и фиксируют деталь 7, при этом, рабочий профиль матрицы и пуансона может быть прямым для плоских деталей или фигурным для пространственной детали, которые возможно формоизменять в момент фиксации. В момент фиксации включается источник питания охлаждающей жидкостью, которая поступает по трубопроводу 13 в центральную секцию О и одновременно в камеру ТА, По мере заполнения центральной секции Q и подъема охлаждающей хшдкости по отверстиям 8 до нижней поверхности закаливаемой детали 7 заполняется камера , При заполнении камеры 1 охлаж.дающая полость через трубопровод 13 центральную секцию 2 и отверстия 8 устремляется на верхнюю поверхность закаливаемой детали 7. В связи с тем, что объем центральной секции d составляет 0,8-0,9 объема камеры 14, центральная секция О заполняется быстрее и за время полного заполнения камеры 14 охлаждающая жидкость в секции Q по отверстиям 8 матрицы 3 успевает подняться до касания с нижней поверхностью закаливаемой детали 7, чем и достигается одновременность охлаждения нижней и верхней поверхности закаливаемой детали 7 в зоне, равных по площади секций сз| и 2, , За время дальнейшей работы источника питания охлаждающая жидкость через пазы 12 в перегородках 11 полости 5 матрицы 3 поступает в следующую секцию (5 , заполняет ее, а за счет того, что суммарная площадь сечения отверстий 8 секции 0( и пазов 12 составляет 0,8-0,9 площади сечения трубопровода 13, избыточный объем охлаждающей жидкoctи поступающей по трубопроводу 13 позволяет поддерживать необходимое давление жидкости секции С( . Одновременно заполняется секция 2 момент заполнения секции 1 охлаждаккцая жид кость устремляетсячерез пазы 12 в перегородках 1.1 и отверстия 8 на

верхнюю поверхность закаливаемой детали 7 в зоне секции д , к этому моменту заканчивается запопнение секции (Г , и охлаждающая жидкость достигает нижней поверхности закаливаемой детали в зоне секции S (равной по площади секции д ). Таким образом, охлаждающая : идкость достигает одновременно нижней и верхней поверхности закаливаемой детали 7 последовательно в зоне всех секций. Наружный контур закаливаемой детали 7 охлаждается в последнюю очередь, чем достигаются благоприятные уело- ВИЯ для нормальной усадки закали.ваемой детали 7, и, в конечном итоге, закаливаемая деталь 7 принимает размеры, близкие к холодным размерам исходной заготовки. После окончания закалки и прекращения работы источни ка питания, охлаждающая жидкость выливается из штампа и из камеры 1 по трубопроводам 13 в бассейн. Далее цикл повторяется..

В результате резко снижаются трудозатраты на доводку детали до чертежных размеров, достигается значительная экономия дорогостоящего инструмента для обработки закаленной стали..

Использование в изобретении камеры, перегородок с пазами, а также центральной секции матрицы позволяет обеспечить одновременное охлаждение нижней и верхней поверхности закаливаемой детали, исключит возможность

появления микротрещин. Значительно снижаются затраты на изготовление, ремонт и обслуживание штампов за счет простой конструкции штампа.

Формула изобретения

он снабжен установленными в полостях пуансона и матрицы перегородками с пазами, образующими нечетное число секций, и камерой, расположенной на пуансоне и соединенной с его центральной секцией трубопроводом,чпри этом объем центральной секции матрицы составляет 0,8-0,9 объема камеры.

Источники инфсчэмацйи, принятые во внимание при экспертизе

t. Термическая обработка металлов Социалистический обмен опытом. С-45, С010353, 1Я32.

f 9 Л

Т гУ

/J-/1

фиг. 2