Матрица для горячего деформирования металлов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик нн 963675(31) М. Кп. с присоединением заявки Ио -В 21 Ю 13/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий.073(088.8) Опубликовано 07.10.82. Бюллетень Ио 37 Дата опубликования описания 01. 02. 83 В.А.Плехов, Т.Ф.Северинова и Г.П.Ермолаева с "," ( 6 :(54) МАТРИЦА ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ МЕТАЛЛОВ Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении матриц для штамповки, прессования и тому подобного.Известна матрица для горячего деформирования металлов, содержащая вставку с рабочей полостью и коаксиально установленные на ней с натягом внутреннюю и наружную втулки 1 3. Недостатком данной матрицы является ее недостаточно высокая износостойкость, кроме того, введение нагревательного органа для подогрева матрицы усложняет конструкцию.Цель изобретения - повышение стойкости матрицы.Цель достигается за счет того, что матрица для горячего деформирования металлов, содержащая вставку с рабочей полостью и коаксиально установленные на ней с натягом внутреннюю и наружную втулки, снабжена смонтированным во внутренней втулке охватывающим вставку полым индукционным нагревателем, подключенным к источнику для подачи в него хладагента, причем внутренняя втулка выполнена из материала с коэффициентом термического расширения, не превышающимнулевое значение.На чертеже изображена предлагаемая матрица.Предлагаемая матрица состоит иэрабочей вставки 1, выполненной иэтвердого сплава на основе карбидов (например, ВК 25) или иэ стали 10 высокой прочности (например, Р 18,РбМ 5 ), внутренней втулки 2, выполненнои из материала с нулевым или от-.рицательным коэффициентом термического расширения и с высокой прочностью (например, литийсодержащей керамики ), витков индукционного нагревателя 3 с циркулирующим по нимхладагентом, например водой, и стальной наружной втулки 4Матрица работает следующим обра-,зом.Перед началом деформирования производится нагрев рабочей вставки 1до необходимой температуры индукционным нагревателем 3, чем .создаютзаданный уровень сжимающих напряжений на рабочей поверхности вставки 1,а также благоприятные условия дляметаллозаготовки (,отсутствие подстуживания) и материала рабочей эаготов963675 Формула изобретенияфу) П ,:,1еаУФ ьДФ фВНИИПИ Заказ 309/2 Тираж 702 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,4 В рабочую полость блока матрицы помещают металлозаготовку и осуществляют ее деформирование. К концу процесса деформирования поверхность вставки сильно нагревается, в результате чего за счет стесненного теплового расширения приконтактных слоев вставки на рабочей поверхности блока матрицы возникают дополнительные сжимающие напряжения, обусловленные неоднородным тепловым полем во встав ке, Суммирование этих сжимающих напряжений и направлений того же знака, обусловленных скреплением вставки 1 и внутренней втулки 2, может привести к превышению оптимального уровня сжимающих напряжений и отрицательно сказаться на работоспособности матрицы Непосредственно после завершения процесса деформирования (или с некоторым опережением) нагрев вставки 1 индукционным нагревателем 3 прекращают, пропускаемый внутри индуктора хладагент, например вода, охлаждает рабочую поверхность вставки 1. При этом тепловое сужение вставки 1 уменьшает первоначальный натяг, тем самым осуществляется компенсирование недопустимого уровня сжимающих напряжений на рабочей поверхности матрицы.По истечении заданного промежутка времени индукционный нагреватель 3 включается и производится нагрев вставки 1 для обеспечения необходимого уровня скрепления перед последующим циклом штамповки. Далее опе рации повторяются.Регулирование оптимальной величины натяга производят подбором материала деталей матрицы, величины предварительного натяга вставки, а также подбором сечения витков индуктора и характеристик высокочастотного генератора.При замене изношенной рабочей вставки 1 наружная 4 и внутренняя 2 втулки незаменяются и пригодны к дальнейшему использованию, так как рабочая вставка запрессовывается по легкопрессовой посадке и легко выпрессовывается.Использование предлагаемой матри- цы позволит повысить стойкость инструмента и расширить технологические возможности по сравнению с прототипом.Матрица для горячего деформирования металлов, содержащая вставку срабочей полостью и коаксиально установленные на ней с натягом внутреннюю и наружную втулки, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с цельюповышения стойкости матрицы, онаснабжена смонтированным во внутренней втулке охватывающим вставкуполым индукционным нагревателем,подключенным к источнику для подачив него хладагента, причем внутренняя втулка выполнена из материала скоэффициентом термического расширения, не превышающим нулевое значение.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 584958, кл. В 21 3 13/02, 1976