Способ изготовления бандажированных матриц

публиковано 15.04 ата опубликовани по делан изобретен и открытий В. П. Волков, Г. М. Волкогон, Ю, Я. Рябчиков, Си В. П. Савченко(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БАНДАЖИРОВАННЫХ МАТРИЦ Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам изготовления бандажированных матриц из твердосплавного материала.Известен способ изготовления бандажированных матриц, в котором твердосплавную вставку изготавливают из пластифицированного или полуспеченного твердого сплава с применением механической обработки перед окончательным спеканием, после чего производят запрессовку вставки в бандаж и доводку рабочих поверхностей 1.Недостаток этого способа заключается в значительной трудоемкости изготовления бандажированных матриц, связанной с механической обработкой пластифицированной заготовки, ее однократным или двухкратным спеканием, сборкой с бандажом, а также в повышенном расходе твердосплавного материала при механической обработке.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ изготовления бандажированных матриц, в котором твердосплавную вставку изготавливают горячим прессованием, после чего запрессовывают в бандаж и производят доводку рабочих поверхностей 12. Недостаток этого способа заключается в том, что горячее прессование производится в графитовых пресс-формах, обладающих низкой стойкостью, сам процесс горячего прессования в графитовых матрицах, учитывая невысокие допустимые давления прессования, продолжителен по времени, а сборка твердосплавной вставки с бандажом накладывает дополнительную трудоемкость на процесс изготовления матриц.Цель изобретения - сокращение трудоемкости изготовления и расхода твердосплавного материала.Это достигается тем, что по предлагаемому способу вставку предварительно формуют холодным прессованием порошка в бандаже при давлении 2,8 - 3,2 т,с/см, после чего ее торцовую поверхность закрывают графитовой шайбой, нагревают до температуры горячей деформации материала бандажа, помещают в штамп и горячее прессование осуществляют при давлении 5 - 6 т.с/см .На фиг. 1 показано устройство для осуществления описываемого способа на стадии холодного прессования; на фиг. 2 - то же, на стадии горячего прессования; нафйг. 3 - бандажированная матрица после механической обработки; на фиг, 4 - вариант резъемной оболочки.Устройство для осуществления способа содержит основание 1, на котором устанавливают матрицу 2 с выталкивателем 3 и стержнем 4, в рабочей полости матрицы 2 помещают оболочку 5, служащую при формировании вставки дополнительной матрицей, а после окончательной механической обработки часть указанной оболочки служит бандажом для твердосплавной вставки, 1 о на оболочке 5 располагают верхнюю матрицу 6 и верхний стержень 7, которые совместно с оболочкой 5 образуют полость, заполняемую порошком 8 из твердосплавных материалов, сверху полость закрывают пуансоном 9, после холодного прессования образуется вставка 10.Способ осуществляют следующим образом. Изготавливают оболочку из стали, обла одающей высокими механическими свойствами ирекомендованную для использования при изготовлении бандажей для матриц. Толщину дна оболочки выбирают таким образом, чтобы оно не деформировалось при удельных давлениях, равных 5 - 6 т,с/см, Внутренняя поверхностьоболочки, которая в дальнейшем осуществляет поддержку твердосплавной матрицы, выполняют с ше-роховатостью Кщ160 - 320 мкм, а часть поверхности оболочки, которая впоследствии 3 о удаляется и которая образует рабочий профиль твердосплавной вставки, выполняют с шероховатостью К 1,6 - 0,8 мкм. Поверхность полируют и покрывают коллоидальным раствором графита в воде, оболочку подвергают сушке. Оболочку 5 устанавливают на выталкиватель 3 и стержень 4, размещенные в рабочей полости матрицы 2, а на оболочку - верхнюю матрицу 6 и верхний стержень 7. В образовавшуюся полость засыпают необходимое количество по 4 о рошка твердосплавного материала 8, сверху " "устанавливают пуансон и порошок спрессовывают в бандаже при давлении 2,8 - 3,2 т.с/см. Разбирают инструмент, и извлекают оболочку с предварительно отпрессованной вставкой, на торец вставки устанавли- ф вают графитовую шайбу и полученную таким образом сборку помещают в печь, где нагревают до температуры, лежащей в пределах интервала ковки материала бандажа, в дальнейшем заготовку помейают в штамп и подвергают вставку горячему прессованию при давлении 5 - 6 т.с/см. Полученное изде" лие оилаждают и удаляют на металлоре"Жущих станках материал оболочки такимобразом, как показано на фиг, 3, где удаляемый материал показан штрих-пунктирной л линией, В некоторых случаях можно изготовлять обоЛочку разъемной, центральную часть которой после горячего прессования легко отделяют от твердосплавленной вставки, минуя обработку на металлорежущих станках.Пример осуществления способа применительно к изготовлению бандажированной матрицы для операции листовои штамповки (вытяжка с утонением), содержащей заходную часть, выполненную в виде конуса. Для этого изготовляют оболочку из стали 38 ХА с размерами До = 50 мм, Д = 85 мм, Д= 150 мм, причем внутренняя поверхность оболочки, которая в дальнейшем осуществляет поддержку твердосплавной матрицы, выполняют с шероховатостью Кклх = = 200 мкм, а поверхность, которая впоследствии удаляется и которая образует рабочий профиль твердосплавной вставки, выполняют с шероховатостью йу,щ 1,6 - 0,8 мкм, после чего поверхность подвергают полировке до зеркального блеска, причем оболочку с целью улучшения технологичности изготовляют составной. В дальнейшем на полированную поверхность наносят тонкий слой 10,15 - 0,2 мм) коллоидального раствора графита состава: коллоидальный графит 1 ч + + вода (15 - 30)ч и подвергают сушке. В дальнейшем подготовленную оболочку устанавливают в штамп, заполняют порошком твердосплавного материала ВК 8 и подвергают предварительному прессованйю в штампе под давлением 3 т.с/см на гидравлическом прессе с номинимальным усилием 100 т.с. Оболочку с предварительно оформленной вставкой нагревают в электрической муфельной печи до 1230 С, защитив предварительйо"от интенсивного окисления открытый участок вставки графитовой шайбой, после чего вставку "подвергают горя- чему прессованию в штампе на гидравлическом прессе усилием 300 т. с., выдерживают под давлением в течении 2 мин. и охлаждают на воздухе.Преимущества предлагаемого способа: 1. Уменьшение трудоемкости алмазной обработки инструмента из твердого сплава, так как форму глухой полости вставки можно выполнить частично или полностью соответствующей форме готового инструмента.2, Предлагаемый способ позволяет исключить применение при горячем прессовании графитовых пресс-форм, которые имеют низкую стойкость.3. Не происходит искажения формы твердосплавной вставки, что уменьшаетбрак изделий и последующую механическую обработку.Формула изобретения .Способ изготовления бандажированных матриц, включающий изготовление бандажа, горячее прессование вставки из порошка твердосплавного материала, сборку ее с бан727276 Жильцовч КорректоПодписнотета СССРткрытийнаб., д. 4/5ул, Пр Составитель НТехред К. Шуфр Тираж 986 рственного ком обретений и о - 35, Раушска г. Ужгород,Ре За Решет тор Г, Нечаева 1028 6/ ЦНИИПИ Госуда по делам и 113035, Москва, Ж илнал ППП Патентоектная, 4 5дажом и последующую механическую обработку, отличаюшийся тем, что, с целью сокращения трудоемкости изготовления и уменьшения расхода твердосплавного материала, вставку предварительно формуют холодным прессованием в бандаже при давле-нии 2,8 - 3,2 т.с/см, ее торцовую поверхность закрывают графитовой шайбой и нагревают до температуры горячей деформации материала бандажа, помещают в ьштамп и . производят горячее прессованиепри давлении 5 - 6 т.с/см,Источйики,информации,принятые во внимание при экспертизе1. Родомысельский И. Д. и др, Пресс 5формы для порошковой металлургии. Киев,Техника, 1970, с. 163 - 166,2, Справочник Холодная объемная щтамповка. Под редакцией Т. А. Навроцкого.М., Машиностроение, 1973, с. 219.