Штамп для горячего выдавливания

(71) Физико-технический инс тАН БССР(56) Авторское свидетельство СССРВ 979010, кл. В 21 3 13/02, 1981,(54) (57) 1 . ШТАМП ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ВЫДАВЛИВАНИЯ, содержащий пуансон,матрицу и примыкающую к ней камеруохлаждения с отражателем в формеусеченного конуса, а также сопла,соединенные магистралями с источникохлаждающей жидкости, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с цельюповышения качества получемых изделий путем обеспечения их регламентиту ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН К АВТОРСКОМУ тированного охлаждения, сопла размещены в полости отражателя со стороны большего его основания и их оси расположены к поверхности отражателя под углом 5-45 , а диаметр большего основания отражателя определя" ется из выраженияР=Э+(т) игде "и = Е (0,1; 1,5);3 - диаметр меньшего основанияотражателя, мм;Э - диаметр большего основанияотражателя, мм;11 - высота отражателя, мм.2. Штамп по п.1, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что части магистралей, примыкающие к соплам, размещены в полости камеры охлажденд.Увеличение указанного зазора сверх 15-20 мм также нецелесообразно так как уменьшается опорная поверхность матрицы в зоне очка ,(ослабление матрицы) и увеличивается открытая поверхность (усилие теплоотвода охлаждающей изделие жидкости), что повьппает энергозатраты на подогрев штампа. Зазор в интервале 0,1-20 мм назначают на практике конструктивно и уточняют экспериментально с учетом потребного на охлаждение изделия количества 501202Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно кустройствам для выдавливания,Целью изобретения является повьппение качества получаемых изделийпутем обеспечения их регламентированного охлаждения.На фиг.1 показан штамп, общийвид в продольном сечении; нафиг.2 - зона охлаждения, поперечное сечение.Штамп содержит соосно расположенные пуансон 1, контейнер 2,соединенный с матрицей 3, к которойпримыкает отражатель 4 в виде15полого усеченного тела вращения,выталкиватель 5, связанный со штоком 6 пневмоцилиндра 7 и размещенный во втулке 8.Втулка 8 содержит гидронапорныетрубки 9 с соплами 10, введенныев камеру охлаждения, образуемуюполостью отражателя .4, а такжесливной патрубок 11, Для подогреваматрицы 3 и контейнера служит ин 25дуктор 12. Рабочая поверхность 3отражателя 4 концентрично охватывает своим меньшим основанием (Э)очко матрицы (11,).Диаметр меньшего основания Г 130рабочей поверхности 13 отражателя 4равен или больше диаметра очкаматрицы 3, В большинстве случаевмежду очком матрицы 3 и меньшимсснованием рабочей поверхности 1335стражателя в плоскости их сопряжения имеется зазор о = 0,1-20 мм.Это обусловлено следующими факторами,Меньшее основание (3) рабочейповерхности 3 отражателя не должно40деформировать выходящее из очка( 0)матрицы 3 изделие 14, но, посколькутехнологически трудно выполнитьдиаметры (3, и 3, совершенно одинаковыми на практике задают размер Э )Зо 680 2жидкости напор которой в соплах 10 регулируется гидроаппаратурой,Рабочая поверхность 13 отражателя может быть выполнена конусной или криволинейной (фиг.), например в виде параболоида, образующая кото - рого соответствует функции У = Х . 1 ри этом основные размеры рабочей поверхности 13 отражателя 4 взаимосвязаны формулой где 3, - диаметр меньшего основанияотражателя, мм;3- диаметр большего основанияотражателя, мм;- высота отражателя, мм,Указанная зависимость обусловлена следующими факторами. Образующая рабочей поверхность 13 отражателя 4 должна иметь уклон в направлении очка матрицы,Наличие уклона необходимо как по причинам конструктивным так и физическим: чем больше уклон, тем больше пространство для раэмещения гидронапорных сопел 10 с патрубками 9 и больше возможность повьппения интенсивности потока охлаждающей жидкости в зоне очка матрицы эа счет сходящихся струй от гидро- напорных сопел. Однако увеличение уклона в реальных штампах более 45-50 (для конусной поверхности ) нерационально, поскольку приводит к раздувании габаритов последнего и связанным с этим недостаткам. Это и учитывает зависимость 3 = 3 + + (0,1-1,5)6, дающая оптимальное соотношение размеров штампов для выдавливания маломерных иэделий с отношением длины к диаметру до 10- 5.Угол между направлением сопла 10 и касательной ЧМ к образующей отражателя в точке пересечения этого направления с рабочей поверхностью 3 составляет с =- 5 - 45 . Это обусловлено тем, что при угле, меньшем заданного интервала, затрудняется настройка сопел на точное попадание охлаждающей жидкости на отражао тель, а при угле, большем 45 , значительная часть жидкости стекает вниз, не попадая на изделие 14 (что определено экспериментально.Штамп работает следующим образом,Нагревают исходную заготовку и устанавливают в контейнер 2, включа.ют рабочий ход пресса и одновременнонасос, подающий охлаждающую жидкость вгидронапорные трубки 9 с соплами 1 О,Пуансон 1 входит в контейнер 2 и выдавливает заготовку 14 через матрицу 3.Охлаждающая жидкость попадает черезравномерно расположенные ( рис.2)концентрично оси отражателя 4 сопла на рабочую поверхность 13. Приэтом струя жидкости в месте контакта с отражателем как бы "раздавливается" по окружности отражателя иодновременно направляется к очкуматрицы. По мере продвижения по сходящейся поверхности 13 к меньшемуоснованию отражателя 31) и очкуматрицы (Эо) потоки жидкости отразных сопел сходятся, смыкаются иобразуют кольцевой поток, попадающий на иэделие 14 в зоне очка матрицы 3. После попадания на верхнюючасть изделия поток жидкости стекает по нему вниз и охлаждает его.Часть жидкости отражатеся от поверхности 13 отражателя 4 и образуетвокруг изделия дисперсную среду,усиливающую эффект равномерного 1202680 4охлаждения. Стекающая вниз и находящаяся в виде тумана охлаждающая среда попадает на подводящие патрубки9, выполненные из теплопроводногоматериала, например меди, При этомпроисходят подогрев поступающейпо трубкам охлаждающей среды, чтосмягчает эффект охлаждения (этоважно дпя труднодеформируемых мате 10 риалов, в частности быстрорежущейстали), и конденсация с охлаждениемотработанной среды. Процессом охлаждения можно управлять, меняя давление подачи охлаждающей среды. Например,15 при вьдавливании концевых фреэ ф22 мм из быстрорежущей стали сначалапроизводят подстуживание в течение2-3 с при давлении 0,2-0,3 МПа,затем интенсивно охлаждают в течение3-4 с под давлением 0,4-0,5 ИПа,после чего выталкивателем 5 выталкивают изделие 14 из матрицы вверх.При вьдавливании конструкционныхматериалов типа стали 45 производят2 сразу резкое охлаждение, подаваяохлаждающую среду под давлением,.0,4-0,6 ИПа.. Бещекончак Составител Техред Т,Д Редакт Корре Бугир чик Заказ 8352/10 еСССР,4/ филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная,4 Тираж б 46 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 13035, МоскваЖ, РаувПодпис омитет открыт я наб.