Способ изготовления деталей типа инструмента

СОЮЗ. СОВЕТСКИХщу/ааптзнешижРЕСПУБЛИК 3(5 П В 21 К 5/00 Ясриб.(,лр . с" ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТЯЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО делАм изОБРетений и ОтнРытий(71) иэико-технический институт АН Белорусской ССР(56) 1, Авторское свидетельство СССР Р 841775, кл. В 21 К 5/20, 1978.2. Авторское сврдетельство СССР 9 501823,кл. В 21 К 5/10,1973 (прототип),(54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИН ДЕТАЛЕЙ ТИПА ИНСТРУМЕНТА преимущественно с несколькими Формообразующимиполостями, расположенными по окружности, путем обжатия заготовки сконической наружной поверхностью попуансонам, размещенным в предварительно полученных в заготовке отверстиях, в матрице с сужающимся коническим каналом при приложении усилия к торцу заготовки со стороны еебольшего основания, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностейи повышения экономичности процесс 4,в заготовке предварительно выполняют технологическое отверстие, образованное поверхностью усеченного конуса, ось которого расположена пооси, проходящей через центр давления изготавливаемой детали, причемобжатие заготовки осуществляется содновременным приложением усилия кповерхности, образующей технологическое отверстие посредством оправки с Конической рабочей поверхностью,угол конуса которой связан с размерами заготовки и углом конуса кана.ла матрицы соотношением3 В-бВНСН +4 НСК 2 С =баВ,++бВ НСд р -4 Н 1 р,где Н - высота заготовки; Р и Р 2 - диаметры больших основанийзаготовки и технологического отверстия соответственно; д - диаметр окружности, описанной из ентл н ц ра дав е ия заготовки и проходящей через центры давлений каждой из Формообразующих полостей; угол конуса канала матрицы;8 - угол конуса рабочей поверхности оправки.Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к изготовлению",деталей типа инструмента преимущественно с несколькимиФормообразующими полостями для процессов прессования, штамповки, элект роэроэионной обработки и, др.Известен способ изготовления деталей типа инструмента с Формообразующими полостями путем обжатия заготовки по пуансону, размещенному пластически в отверстии заготовки 13,Недостатком укаэанного способа являются пониженные технологические возможности. Ближайшим по технической сущности к изобретению является способ изготовления деталей типа инструмента путем обжатия заготовки с конической наружной поверхностью по пуансонам, размещенным в предварительно полученных в заготовке отверстиях в матрице с сужающимся коническим каналом при приложении усилия к торцу заготовки со стороны большего ееоснования 23,Недостатки указанного способа . состоят в ограниченных технологических возможностях и пониженной зкономичности в связи с тем, что при изготовлении данным способом инструмента с несколькими полостями, расположенными вне центральной зоны,размещенные в полостях пуансоны.испытывают неравномерную нагрузку,обусловленную давлением деформируемого металла заготовки, перемещающегося от периферии к центру, Односторонняя нагрузка приводит к поломке пуансонов или их изгибу, а обжатие по изогнутому пуансону ухудшаеткачество полостей, Эти недостаткиограничивают область применения из 4 Д вестного способа. Кроме того, вследращенных к центру участков формообразующих полостей требует большихусилий и увеличенного рабочего хода. Целью изобретения является расширение технологических воэможнос тей и повышение экономичности процесса.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу чзготовления деталей типа инструмента пренрмущественно с несколькими Формообразующими полостями, расположенными по окружности, путем обжатия заго- .товки с конической наружной поверхностью по пуансонам, размещенным в предварительно полученных в заготов Оке отверстиях, в матрице с сужающимся коническим каналом при приложении усилия к торцу заготовки со стороны ее большего основания, в заготовке предварительно выполняют техствие преимущественного течения металла к центру заготовки обжатие об- унологическое отверстие образованное поверхностью усеченного конуса, 1 ось которого расположена по оси, проходящей через центр давления изготавливаемой детали, причем обжатие заготовки осуществляют с одновременным приложением усилия к поверхности, образующей технологическое отверстие посредством оправки с конической рабочей поверхностью, угол конуса которой связан с разме-, рами заготовки и углом конуса ка.,нала матрицы соотношениемЗЭ-бВНСд Ы +4 Н Сдо=бй -ЗР+ +бЛ Н+к Р -4 НСКр, (1)где,Н - высота заготовки;Б, и Э, - диаметры больших основанийзаготовки и технологического отверстия соответственно;й - диаметр окружности, описанной иэ центра давления заготовки и проходящей через центры давлений каждой из Формообразующих полостей; угол конуса канала матрицы;р - угол конуса рабочей поверхности оправки.Выполнение в центральной зоне заготовки технологического конического отверстия, ось которого проходит через центр давления изготавливаемого инструмента, и последующее вдавливание в это отверстие конической оправки, которое осуществляют одно-временно с обжатием заготовки в матрице, способствует более равномерному обжатию деформируемого металла по пуансонам эа счет перемещения металла как от периферии к центру, так и от центра к периферии. При этом вследствие более равномерной нагрУзки на все пуансоны, что обусловлено расположением технологического отверстия в центре давления изготавливаемого инструмента. исключаются их поломки и искривления при изготовлении инструмента с несколькими полостями сложной формы, т.е, расширяются технологические воэможности способа и улучшается качество оформления полостей инструмента.Равномерная нагрузка на пуансоны при перемещении заготовки относительно матрицы и оправки обеспечивается равенством объемов ч, и , смещаемых вдоль радиуса по направлениям от центра , и от периферии (11 заготовки относительно окружности, описанной из центра давления инструмента и проходящей через центры давления каждой иэ полостей.На Фиг,1 изображена схема изготовления детали типа инструмента с несколькими полостями; на фиг,2 заготовка инструмента до слева) ипосле (справа) обжатия, вертикальный разрез; на фиг.З - то же, вид в плане,Образование боковой поверхности 1 Формообразующей полости заготовки 2 осущестнляют обжимом заготовки с отверстиями, выполненными в местах расположения полостей, по пуансонам 3 в конической матрице 4 приложением усилия посредством толкателя 5 к торцу б заготовки и одновременным вдавливанием в предварительно выполненное технологическое отверстие 7 конической оправки 8. В соответствии с принятыми обозначениями величина смещенных объемов Ч, и Ч г при перемещении заготонки относительно матрицы и оправки может быть записана в виде Равенстно этих объемов, обеспечивающее наиболее равномерную нагрузку на пуансон, выражается соотношением (1), из которого можно найти угол конуса оправки и технологического отверстия р при выбранных размерах последнего либо его размеры (Рг ) по выбранному углу рБлагодаря одновременному перемещению объемов Ч, и Чг, каждый из которых составляет примерно половину всего объема, смещаемого по известному способу односторонне, предлагаемый способ позволяет уменьшить рабочий ход и необходимое для деформирования усилие.Способ применим для изготовления деталей типа инструмента с Формообразующими полостями сложной формы, .расположенными преимущественно вне цеитральной зоны, предназначенного для прессования, штамповки, электроэрозионной обработки и др.П р и м е р. Изготавливают электрод-инструмент, предназначенный для электроэрозионного формообразования рабочих поверхностей блока пуансонов штампа для пробивки-вырубки пластины якоря. Электрод-инструмент имеет двадцать три сложно-профильные полости в виде сквозных пазов, равномерно расположенных по окружности (Фиг.З). 1Ч =-2- ъ Н(ЗР -6 Р Н 18 с 1, +4 Н СД с- -За);ч - 2 - ,) н(Зс 1 -ЗР +бР нся р1 - г-4 НСкгР) Изготовление электрода-инструмента согласно изобретению осуществляют в следующей последовательности. В заготовке 2 (Фиг.1 и 2) из меди М 2, имеющей отверстия, расположенные по координатам пазов 1, рамеры которой, определенные .с учетом чертежа 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 60 65 блока пуансонов и технологии егозлектроэрозионной обработки, составляют согласно принятым обозначениям.Фиг.21 Н = 10 мм, 3, = 87 р 5 мм,3 = 62,5 мм, с( = 5 , выполняют вцентре давления технологическое коническое отверстие с выбранным конструктивно размером 1)г = 20 мм и определенным из соотношения (1) угломр = 142. Заготовку 2 с отверстиямипомещают в матрицу 4 с коническимотверстием ( угол конусности с =5 ),вставляют пуансоны 3, выполненные по.размерам выдавливаемой полости, вотверстия заготонки, расположенныепо координатам полости, а в техноло,гическое коническое отверстие 7вставляют коническую оправку 8 с углом конусности, совпадающим с угломконусности отверстия ( р =14 2(Матрицу 4, пуансоны 3 и оправку 8изготавливают из стали У 10 А и термообрабатывают до ННС 58-62). Затемзаготовку с помощью толкателя 5вдавливают в коническое отверстиематрицы и одновременно в технологическое отверстие заготовки вдавливают коническую оправку 8 (подвергают заготовку радиальному обжатию).В соответствии со схемой, приведенной на фиг,1 для одновременноговдавливания заготовки в матрицу иоправки н заготовку, последнюю перемещают в осевом направлении со ско-ростьи меньшей, чем скорость перемещения оправки. В результате обжатия заготовки 2, сопровождающегосяперемещением металла по радиусамкак от периферии к центру, так и отцентра к периферии, происходит заполнение металлом бокового рельефапуансонов 3, т.е. образование боковой поверхности полостей электродаинструмента. Вдавливание заготовкии оправки (и обжатие) прекращаютпри завершении процесса образованияполости, о чем можно судить по резкому возрастанию усилия вдавливания.Обжатое изделие вместе с пуансонамиизвлекают из матрицы и быстро нагревают его на 50-100 С выше температуры пуансонов, что облечгает удаление последних из изделия. (Вместо этого съем изделия можно облегчить подогревом пуансонов на 50150 С перед обжатием на них холодной заготовки и охлаждением их после обжатия), В результате получаютэлектро-инструмент с полостями, точность размеров которых соответствует 7-8 квалитетам. Такой электроинструмент не требует последующейдоводки.Изобретение по сравнению с известным способом обеспечивает расширение технологических возможностей процесса и повышение его экономичности,БыстРО Составитель Техред С.Миг Лаэаре В.Гирня Жеда орре в Эакаэ 71 но Филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ВНИИП по 3035, Тираж 640 ПоГосударственного комитета. СССРелам.изобретений и открытийсква, Ж, Раушская наб. д.