Способ оптимизации процесса цикли-ческого формообразования

Союз Советских Сфциапистичаских Увспублик(22) Заявлено 030579 (21) 2760557/25-27с присоединением заявки Нов(Я)М. Кл.з В 21 Ю 1/06 Госуяарствениый комитет СССР ио хмвм изобретений и открытий(72) Авторы изобретенияКуйбышевский политехнический институт нм. В.В.Куйбьвйаа 71) Заявитель(54) СПОСОБ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЦЕССА ЦИКЛИЧЕСКОГО ФОРМООБРАЗОВАНИЯИзобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для повышения ресурса долговечности штампового инструмента н повышения производительности автоматизированных горячештамповочных прессов.Известен способ оптимизации процесса циклического Формообразования на автоматизированных прессах, включающий интенсиФикацию водяного охлаждения штампового инструмента при регулировании темпа циклического Формообразования 1 .Однако известный способ имеет 15 ограниченную эффективность в отношении повышения стойкости штампового инструмента, т,ене позволяет обеспечить максимальную стойкость штампового инструмента при одновременном 20 повышении производительности процесса штамповки на автоматизированных горячештамповочных прессах.Цель изобретения - повышение стойкости штампового инструмента. 25Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем интенсификацию водяного охлаждения штампового инструмента при регулировании темпа циклического Формообразования, интенсифнкацию охлаждения инструментаосуществляют последовательно увеличивая темп циклического формообразования, поддерживая соотношение минимальных температур на рабочей поверхности инструмента в предыдущем и последующем цикле в пределах не менее единицы.Иа фиг.1 представлена структуратеплового единичного цикла для темпа штамповки и поковок/мин и еетрансформация при увеличении темпав два раза, т.е. до 2 й, где ец-длительность всего цикла штамповки;Г- длительность активного (в процессенагружения ) контакта заготовки с инструментом; Гд - длительность пассив"ного (при снятом усилии) контактазаготойкн с инструментом; Г 3 - дли"тельность паузы, в течение которой происходит отвод тепла из контактной зоны штампового инструмента; о- тепловой поток из заготовки в инструмент на Фиг,2 - осциллогржвн температуры на рабочей части инструмента-гравера для темпа штамповки йи йт,При увеличении темпа штамповки происходит сокращение длительности этапов активного и пассивного контакта заготовки с инструментом, соп814539 ровождающееся падением уровня глаксимальных температур на гравюре, Увеличение темпа формообразования (штамповки) вызывает соответствующий рост стойкости инструмента до тех пор, пока инструмент в процессе циклического теплового нагружения работает без накопления тепла от цикла к циклч. Это Условие соблюдается, если соотношение минимальных температур гравюры в предыдущем и последующем циклах остается равным или большем единицы. Изложенное иллюстрируется осциллограммами температуры на гравюре для темпа штамповки й и йв, Кви видио при условии -ф.-"-71и Т Ив 1 ИТ ивахимеет место соотношение , (1, т.е.Т биомаксимальная температура гравюры снижается, что имеет решающее значение для повышения стойкости. Однако эта тенденция сохраняется не беспредельно. С практической точки зрения важныгл является существование некоторого критического темпа штамповки й , при котором уровень температуры гравюры1 достигает минимума, а величина Тив 1 и становится меньше 1. При дальнейшем увеличении й ) й происходит рост температуры гравюры (инструмент начинает разогреваться ) , который связан, главным образом с уменьшением длительности паузы, в течение которой происходит отвод тепла из контактной зоны. С ростом й в неблагоприятном направлении,действует также тепловыделение от трения. Соответсвенно при й г й к стойкость инструмента начинает снижаться. 5 О 15 20 25 ЗО 35 данные по стойкости при принятом 40 по существующей технологии темпе 20 поковок/мин с интенсивным водяным охлаждением.Средняямальная ,стойкость/ темпера- шт,поковок тура гравюры, СЪ НаименоваНаименованиепроцесса штам- повки шение миние инстру-мента 1 операции яимальных температурз предыдущем поковок глин 70 Известный пуансспособ Предлагаемый способ 8 0,9 1,0 1,1 анс 650 805 780 Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить максимальный уровень стойкости инструмента в сочетании с предельным темпом работы ,оборудования, т.е. оптимизировать процесс циклического формообразования.Способ осуществляется следующим образом.Устанавливают исходный темп штамповки и интенсивность охлаждения инструмента, Последовательно увеличивают темп штамповки. При этом контролируют соотношение минимальных температур гравюры инструмента в предыдущем и последующем циклах. Темп штамповки увеличивают до тех пор, пока указанное соотношение остается большим или равным 1, фиксируют максиглальный темп штамповки, обеспечивающий выполнение указанного соотношения, после чего дальнейший процесс ведут с этим темпом.Способ реализован при горячей штамповке клапана на автоматизированном прессе модели КА 864, Используется водоохлаждаемый инструмент из стали 4 ХЗВИф. Каналы для охладителя располагаются на глубине 5 мм от гравюры. Температура охлаждающей воды 1214 С расход 10,12 л/мин. Начальная температура инструмента 25-28 С. Температурный режим инструмента контролируется с помощью зачеканенных термопар (хромель-алюмель, 0,3 мм) с непрерывной записью попаданий на осциллографе Н 010, Темп штамповки последовательно увеличивается в пределах 18-23, 5-29-32 поковок/мин, В каждом случае оценивается соотношение минимальных температур гравюры инструмента в предыдущем и последующем циклах, а также максимальная температура гравюры, Результаты стой- костных испытаний сведены в таблице, в которой для сравнения приведеныЪп1вв каз 891/14 Тираж 740 Подписи ВНИИ ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,4Фил Использование предлагаемого способа оптимизации процесса штамповки обеспечивает повышение стойкости штампового инструмента при увеличении производительности штамповочного оборудования. Способ оптимизации процесса циклического формообразования на автоматизированных прессах, включающий интенсификацию водяного охлаждения штампового инструмента при регулировании темпа циклического формообразования, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стойкости штампового инструмента, интенсификацию охлаждения инструмента осуществляют последовательно увеличиваятемп циклического формообразования,поддерживая соотношение минимальныхтемператур на рабочей поверхностиинструмента в предыдущем и последующем цикле в пределах не менее еднницые Источники информации,ф принятые во внимание при экспертизе1. Трахтенберг Б.Ф. Стойкостьштампов и пути ее повышения. Куйбышевское книжное издательство, 1964,с, 255-256.