Способ изготовления формообразующего инструмента

(51)5 В 21 К 5/20 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) физико-технический институт АН БССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 616031, кл. В 21 К 5/20, 1971.(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОРМООБРАЗУЮЩЕГО ИНСТРУМЕНТА(57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способамизготовления формообразующего инструИзобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к изготовлению формообразующих инструментов для процессов прессования, волочения, штамповки и др.Целью изобретения является повышение точности получаемых деталей, снижение трудоемкости и расширение технологических возможностей,На фиг. 1 представлена заготовка перед калибровкой, общий вид; на фиг. 2 сечение А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - сечение Б.Б на фиг,2.Способ осуществляется следующим образом,Изготавливают матрицу для горячего прессования, после пластического формообразования ее гравюры с припуском под калибровку производят раздельный разноскоростной нагрев гравюры матрицы и всего остального обьема ее металла, В результате в заготовке создается неравно,Ж 1636108 А 1 мента, Цель изобретения - повышение точности получаемых деталей, снижение трудоемкости и расширение технологических возможностей, Механической обработкой получают заготовку матрицы. После пластического формообразования ее гравюры с припуском под калибровку производят раздельный разноскоростной нагрев гравюры матрицы и всего остального объема ее металла, создавая температурный градиент, аналогичный по характеру тому,что имеется при ее эксплуатации, Затем гравюру калибруют пуансоном с размерами гравюры матрицы по чертежу, 3 ил мерное температурное поле, аналогичное по характеру распределению температур в матрице при ее эксплуатации, После чего осуществляют калибровку гравюры матрицы пуансоном, размеры которого соответствуют размерам гравюры матрицы по чертежу. В результате размеры полученных матриц корректируются как на термическую усадку, так и на упругую деформацию под действием силовой нагрузки, которые они претерпевают в процессе эксплуатации. Это позволяет получить изделия, соответствующие требованиям чертежа, без коррекции размеров и доводки матриц и пуансонов, Создание в заготовке перед калибровкой дополнительного градиента температур вдоль контура гравюры, величину которого между меридиальными сечениями выбирают пропорционально толщине стенок изготавливаемого инструмента в соответствующих сечениях, позволяет за счеттемпературной усадки уменьшить размерыгравюры инструмента (даже сложной формы) таким образом, чтобы компенсироватьнеравномерную упругую деформацию,обусловленную неодинаковым давлением 5на гравюру инструмента в различных меридиальных сечениях,Верхний предел температуры гравюГы, превышающий температуру эксплуатации инструмента, равный 500 С, 10позволяет получать температурную усадкуразмеров гравюры, равную 0,6;, при значениях коэффициента теплового расширения а = (12-16) 10 1/град, свойственных-бинструментальным сталям и сплавам, такая 15усадка достаточна для компенсации макси.мальных изменений размеров гравюры,обусловленных рабочими нагрузками.Отличие температуры нагрева инструмента перед калибровкой от температуры 20эксплуатации меньше 20", как и такая жевеличина градиента вдоль контура гравюры,приводит к температурной усадке не превышающей 0,03;(что в соответствии с требованиями ГОСТа не оказывает практического 25влияния на увеличение очности инструмен а с размером отверстия гравюры до 180 мм(кие размеры, как ппавило, охватываютЕ гльшинство типоразмеров инструмента).Громе того, для реализации способа при 30значениях температурных градиентов,меньших 20" С, требуются высокоточные измерительные и контролирующие приборы,что уменьшаег эффективность способа,П р и м е р. Гутем горячего пластического деформирования на механическом прессе в штампе изготавливаютсложнопрофильную матрицу из стали ЗХВ 8 Ф,предназначенную для горячего прессованияиз контейнера И 100 мм при 1100 С прямоугольного профиля с сечением 30 х 60 мм.После пластического формообразованиягравюры с припуском под калибровку заготовку матрицы нагревают с помощью индуктора (с часотой 1 = 2,5 кГц) до 460-480"С, а 5 затем с помощью внутреннего индуктора с ферр тным сердечником (питаемого от лампового генератора при частоте Г = 66 кГц) нагревают с большой скоростью гравюру , матрицы до достижения на ней в зоне наименьшей толщины стенки 670-690 С, а в зоне наибольшей толщины стенки 760- 780 С, В результате этого в заготовке создается неравномерное температурное поле (фиг. 1) аналогичное по характеру распределению температур в матрице при ее эксплуатации с повышением числовых значений температур в соответствующих точках матрицы и средних температур в отдельных ее зонах(по сравнению с известным способом) на 130-260 С. При этом градиент температур между наружной поверхностью и гравюрой составляет в меридиальном сечении с минимальной толщиной стенки (фиг, 2) 190- 230 С, а в сечении с наибольшей толщиной (фиг, 3) - 280-320 С. После этого производят калибровку гравюры пуансоном, рабочие размеры которого соответствуют размерам матрицы, заданным по чертежу,Формула изобретения Способ изготовления формообразующего инструмента преимущественно типа матрицы, заключающийся в оформлении грзворы на заготовке. нагреве при создании температурного градиента по объему заготовки, а также последующей калибровке гравюры заготовки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повыщения точности получаемых деталей, снижения трудоемкости и расширения технологических возможностей, калибровку заготовки осуществляют при температуре, превышающей температуру эксплуатации инструмента на 20- 500 С, а перед калибровкой дополнительно создают градиент температуры вдоль контура гравюры, величину которого между меридиальными сечениями выбирают пропорционально толщине стенок изготавливаемого инструмента в этих сечениях./ А-А Рог Составитель В, БещековРедактор И, Шулла Техред М, Моргентал Корректор Л, Пата Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 аказ 780ВНИИ Тираж 409 Государственного комитета по изо 113035, Москва, Ж, РПодписное бретениям и открытиям при ГКНТ СССаушская наб., 4/5