Матрица для прессования изделий

СОКИ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ:)СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (5) 1. МАТРИЦА ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ, содержащая корпус и концентрично установленную в нем с возможностью ограниченного осевого перемегцения вставку, а также кольцевой сборник,801037994 А з(59 В 21 С 25 02. В 21 С 23 32 смазки, соединенный каналом с источником смазки и имеющий выход через щелевую канавку на рабочую поверхность матрицы, отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости матрицы и улучшения качества изготавливаемых изделий, она снабжена жестко закрепленной в корпусе под вставкой кольцевой плитой, при этом сборник смазки образован рядом равноудаленных одна от другой цилиндрических полостей, выполненных в кольцевой плите и снабжен по количеству полостей поршнями, заходящими в эти полости и взаимодействующими с вставкой, а в матрице выполнены дополнительные каналы и щелевые канавки по числу упомянутых полостей.2, Матрица по п. 1, отличающаяся тем, что щелевые канавки выполнены в корпу- дЖ се,ностью перемещения до упора в его дно 1235 4 О 45 50.55 Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к конструкциям рабочего инструмента экструзионных прессов, предназначенного для полунепрерывного прессования из металлов и сплавов со смазкой.Известна матрица для прессования изделий со смазкой, на лобовой поверхности которой выполнены канавки, заполненные смазочным веществом, вытесняемым в процессе экструдирования прессуемым металлом и предотвращающим налипание последнего на инструмент 1).Недостаток указанной матрицы заключается в том, что ее смазочные канавки не обеспечивают равномерное нанесение смазки на прессуемый металл в течение всего процесса экструдирования, так как заложенное в канавки смазочное вещество почти полностью вытесняется уже в начальный период процесса, после чего канавки забиваются прессуемым металлон и часть изделия экструдируется без смазки, что ухудшает его качество и снижает стойкость матрицы.Известна матрица для прессования изделий, содержащая корпус, концентрично установленную в нем с возможностью ограниченного осевого перемещения вставку, а также кольцевой сборник смазки, соединенный каналом с источником смазки и имеющий выход через щелевую канавку на рабочую поверхность матрицы. При этом кольцевой сборник для смазки расположен в корпусе и снабжен встроенным в его дно упорным вкладышем, причем смазка размещена под вставкой, а сама вставка частично заходит в кольцевой сборник с возможОднако, при использовании жидких смазок, которые являются наиболее распространенными, известную матрицу можно применять только на вертикальных экструзионных прессах, что сужает ее технологические возможности.Кроме того, при данном конструктивном исполнении вкладыша матрицы, упруго работающего аналогично тарельчатой пружине, стойкость данного элемента матрицы низка.Вероятность заклинивания вставки вызывает ухудшение условий подачи смазки на рабочую поверхность матрицы и, следовательно, снижение качества прессуемых изделий. Цель изобретения - повышение стойкости матрицы и улучшение качества изготавливаемых изделий.Поставленная цель достигается тем, что матрица для прессования изделий, содержащая корпус и концентрично установленную в нем с возможностью ограниченного осевого перемещения вставку, а также коль 5 1 О 15 20 25 зо цевой сборник смазки, соединенный каналом с источником смазки и имеющий выходчерез щелевую канавку на рабочую поверхность матрицы, снабжена жестко закрепленной в корпусе под вставкой кольцевой плитой, при этом сборник смазки образован рядом равноудаленных одна отдругой цилиндрических полостей, выполненных в кольцевой плите и снабжен поколичеству полостей поршнями, заходящимив эти полости и взаимодействующими с вставкой, а в матрице выполнены дополнительные каналы и щелевые канавки по числуупомянутых полостей.Щелевые канавки могут быть выполненыв корпусе.На чертеже представлена предлагаемаяматрица, продольный разрез.Матрица состоит из корпуса 1, в котором концентрично с возможностью ограниченного осевого перемещения установлена вставка 2. В корпусе 1 жестко закреплена кольцевая плита 3, расположенная подвставкой 2. В плите 3 выполнен ряд равноудаленных одна от другой сквозных ступенчатых полостей 4, образующих сборниксмазки, при этом диаметр обращенной квставке 2 ступени полости 4 меньше диаметра ступени, прилегающей к корпусу 1. Каждая из полостей 4 при помощи канала 5,который снабжен обратным клапаном 6,соединена с источником смазки (на чертеже не показан), а при помощи щелевойканавки 7, выполненной в корпусе 1 - срабочей поверхностью матрицы. Клапаны6 должны быть рассчитаны на давлениеисточника смазки,В каждой из полостей 4 установлен поршень 8, обладающий свободой осевого движения и взаимодействующий с вставкой 2.Торцовая поверхность каждого из поршней8, обращенная к корпусу 1, снабжена кольцевым буртиком 9, диаметр которого соответствует диаметру ступени полости 4, прилегающей к корпусу 1.В исходном положении вставка 2 устанавливается своей рабочей поверхностьюна одном уровне с рабочей поверхностьюкорпуса 1 и с зазором относительно плиты3. Величина зазора равна или превышаетвеличину рабочего хода поршней 8 в полостях 4 сборника смазки. При этом площадь проекции рабочей поверхности вставки 2 на плоскость, перпендикулярную осипрессования, должна превышать общуюплощадь опорных поверхностей всех поршней 8, контактирующих со смазкой, на величину, необходимую для превышенияудельного давления смазки над удельнымусилием прессования:Общая площадь опорных поверхностейвсех поршней 8,контактирующих со смазкой, рассчитывается исходя из обеспечения требуемого превышения давления вытесняемой смазки над удельным усилием1037994 Составитель Р. Радькова Техред И. Верес Корректор М. Демчик Тираж 8 6 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Редактор А. Лежанка Заказ 6098/ 8 прессования, зависящим от температурно- скоростных условий процесса экструднрования.Количество и объем полостей 4 сборника смазки, количество канавок , их поперечное сечение, длина рабочего хода поршней 8 зависят от продолжительности требуемого цикла прессования, зависящего, в свою очередь, от скоростей истечения деформируемых материалов, коэффициента вытяжки для конкретного профиля пресс-изделия и длины деформируемой заготовки. Матрица работает следующим образом.Матрицу устанавливают на экструзионном прессе, предназначенном для полунепрерывного прессования изделий без отделения пресс-остатка. От источника смазки под давлением, превышающим усилия клапанов 6, смазка через каналы 5 подается в полости 4 сборника. Под действием давления смазки поршни 8 движутся в полостях 4, перемещая при этом вставку 2 в корпусе 1. Движение поршней 8 прекратится, как только их буртики 9 упрутся в плиту 3, при этом вставка 2 своей рабочей поверхностью встанет на одном уровне с рабочей поверхностью корпуса 1.После этого в контейнер пресса загружают прессуемую заготовку, которая под действием давления пресс-штемпеля начинает воздействовать на рабочие поверхности корпуса 1 и вставки 2 матрицы. Вставка 2, воспринимая усилие прессования, передает давление на поршни 8, которые, в свою очередь, воздействуют на смазку, находяшуюся в полостях 4 сборника. В результате этого повышается давление в полостях 4 и каналах 5 и закрываются клапаны 6, препятствующие как поступлению смазки от источника, так и обратному ее вытеснению из полостей,При дальнейшем воздействии пресс- штемпеля на заготовку и через нее на вставку 2 и далее на поршни 8 давление смазки в полостях 4 повышается до величины,превышающей удельное усилие прессования на расчетную величину мультипликации, т.е. на величину, равную отношению проекции рабочей поверхности вставки на плоскость, перпендикулярную оси прессования, к общей плошади опорных поверхностей всех поршней 8, контактирующих со смазкой. В результате этого происходит вытеснение смазки из полостей 4 через канавки 7 на рабочую поверхность матрицы,0 контактирующую с деформируемым материалом, и между последним образуется подушка из смазки, Под действием течения материала заготовок вдоль рабочей поверхности матрицы происходит увеличение смазки к очку матрицы, В результате непрерывного давления деформируемого материала на вставку 2 осуществляются постоянное вытеснение смазки из полостей 4 сборника, поступление ее на рабочую поверхность матрицы и разделение смазочным слоем контактирующих поверхностей материала заготовки и матрицы.По окончании экструдирования прессизделия снимают прессующее давление, от источника подают смазку, которая открывает обратные клапаны б и через каналы 25 5 поступает в полости 4, вытесняя из нихпоршни 8, которые перемещают при этом вставку 2, занимающую исходное положение, Далее цикл повторяется.Использование предлагаемой матрицыобеспечит по сравнению с базовым объектом повышение равномерности истечения деформируемого металла и значительное снижение локального износа матрицы за счет гарантированного разделения контактируюгцих поверхностей деформируемого металла и матрицы непрерывно поступающей в течеЗ 5 ние всего цикла прессования смазкой поддавлением, превышающим удельное усилие прессования, а также повышение качества получаемых изделий за счет равнЬмерного распределения свойств как по длине, так и по 4 О сечению изделия при равномерном истеченииметалла.