Способ изготовления матрицы для формовки и устройство для его осуществления

(21) 3892314/25-27 (22) 24.04.85 (46) 15.10.86. Бю (71) Казанский о го Знамени и орде ционный институт (72) Е. П. Панин, мудов и В. А. Кр (53) 621.983.07 (08 (56) Авторское св568485, кл. В 2 Ю Ж ление Уейст 8 ояФюУ закрепления ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗОБ К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТ л. 38рдена Трудового Краснона Дружбы народов авиаим. А. Н. Туполева А, Ф. Ахмеров, А. М. Махючков8.8)идетельство СССР 1 Р 22/02, 1975.(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАТРИЦЫ ДЛЯ ФОРМОВКИ И УСТРОЛСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) 1. Способ изготовления матрицы для формовки, включающий выставление формующих стержней по шаблону и их закрепление, отличающийся тем, что, с целью повышения качества путем повышения точности рабочей поверхности матрицы, перед выставлением формующих стержней на рабочие торцы формующих стержней и шаблона наносят несмачивающееся покрытие, погружают рабочие торцы формующих стержней в находящийся в жидком состоянии легкоплавкий сплав, а перед закреплением формующих стержней легкоплавкий сплав охлаждают до затвердевания.2. Устройство для изготовления матрицы для формовки, содержащее шаблон, корпус, размещенные в нем формующие стержни, узел вертикального перемещения и фиксации формующих стержней, выполненный в виде эластичной камеры, соединенной с гидросистемой, а также узел горизонтального перемещения и фиксации формующих стержней, отличающееся тем, что оно снабжено установленной в корпусе системой хранения, нагрева и подачи легкоплавкого сплава, эластичная камера выполнена секционной с раздельным управлением каждой секции, а узел горизонтального перемещения и фиксации формующих стержней выполнен в виде электромагнитов и само центрирующего механизма. руление 30 а 8 ли 8 онияИзобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам изготовления матрицы для формовки и устройствам для изготовления матрицы для формовки.Цель изобретения - повышение качества путем повышения точности рабочей поверхности матрицы.На фиг. 1 изображена схема осуществления способа; на фиг. 2 - рабочий торец формующего стержня; на фиг, 3 -- устройство для осуществления способа, вид сверху; на фиг. 4 - разрез А - А на фиг. 3.Устройство для осуществления способа содержит шаблон 1, рабочая поверхность которого соответствует поверхности детали (не показана), корпус 2, расположенные в нем формующие стержни 3 с узлами их вертикального и горизонтального перемещения и фиксации, а также установленную на опорных стойках 4 систему 5 хранения, нагрева и подачи легкоплавкого сплава 6 с уплотнением 7 из термостойкой резины.Узел вертикального перемещения и фиксации формующих стержней 3 выполнен в виде расположенного под центральными формующими стержнями 3 диафрагменного гидропри вода, выполненного в виде камер 8 высокого и 9 низкого давления с размещенным между ними диском 10 и расположенного под периферийными формующими стержнями 3 диафрагменного гидропривода, выполненного в виде кольцевых камер 11 высокого и 12 низкого давления с расположенным между ними кольцом 13, причем второй гидропривод расположен выше первого.Узел горизонтального перемещения и фиксации формующих стержней 3 выполнен в виде охватывающего пакет формующих стержней 3 электромагнита 14 и самоцентрирующегося механизм а, выполненного в виде установленной с возможностью вертикального перемещения посредством винтов 15 конусной втулки 16 и расположенных внутри нее секторных зажимных кулачков 17 с обратным конусом, охватывающих пакет формующих стержней 3. Кулачки 17 связаны с корпусом 1 при помощи штоков 18 и осей 19.Способ осуществляется следующим образом.На рабочие торцы шаблона 1 и формующих стержней 3 наносят несмачиваемое легкоплавким сплавом 6 покрытие, например тальк, Легкоплавкий сплав 6 нагревают, вследствие чего он расплавляется. Рабочие торцы формующих стержней 3 погружают в находящийся в жидком состоянии легкоплавкий сплав 6, в который опускают шаблон 1. Под давлением шаблона 1 формующие стержни 3 перемещаются в вертикальном направлении, а их рабочие торцы вы. 5 о 5 20 25 зо 35 40 45 50 55 ставляются (располагаются) эквидиста нтно рабочей поверхности шаблона 1, После этого находящийся в пространстве между рабочими торцами формующих стержней 3 и шаблоном 1 легкоплавкий сплав 6 охлаждают до затвердевания. Затем поднимают шаблон 1, а поскольку его рабочая поверхность покрыта тальком, легкоплавкий сплав 6 не пристает к нему,Затвердевший легкоплавкий сплав 6 точно воспроизводит поверхность штампуемой детали. Матрица готова для формовки.При переналадке в случае смены обрабатываемой детали расплавляют легкоплавкий сплав 6 и далее цикл повторяется.Устройство для осуществления способа работает следующим образом.В исходном состоянии винты 15 ослаблены, конусная втулка 16 не давит на секторные зажимные кулачки 17, электромагниты 14 обесточены, поддерживается давление жидкости только в полостях камер 9 и 12, достаточное для удержания формующих стержней 3 от перемещений под действием собственного веса. Подается напряжение на электронагреватели (не показаны) системы 5 хранения, нагрева и подачи легкоплавкого сплава 6, и последний расплавляется, Расплав удерживается от протекания в зазоры между формующими стержнями 3 за счет поверхностного натяжения, так как торцовые поверхности стержней 3 имеют сферическую форму и покрыты веществом, несмачиваемым расплавом, например тальком. Роль герметика выполняет также термостойкая уплотнительная резина 7. Воспроизведение поверхности штампуемой детали обеспечивается погружением шаблона 1, покрытого (как и торцовые поверхности формуюших стержней 3) тальком, в легкоплавкий сплав 6. При этом формующие стержни 3 принимают по вертикали положение, соответствующее форме шаблона 1. Подачей напряжения на электромагниты 14 эти положения формующих стержней 3 фиксируются. Расплав сплава 6 за счет несмачиваемости поверхностей шаблона 1 и формующих стержней 3 заполняет пространство между ними без каких-либо разрывов поверхности. Снимается напряжение с электронагревателей системы 5 хранения, нагрева и подачи легкоплавкого сплава 6, последний начинает быстро остывать за счет теплоотвода на массу формующих стержней 3. Застывший легкоплавкий сплав 6 предельно точно воспроизводит поверхность штампуемой детали, отображенной шаблоном 1. Шаблон 1 удаляют и окончательно закрепляют формующие стержни 3 самоцентрирующимся механизмом путем заворачивания винтов 15, перемещающих конусную втулку 6 и через нее секторные зажимные кулачки 17. Для повышения надежности и исключения смещений формуюших стерж1263394 ироппие, несмочиемое лелюллоУлам сллаЖм Фиг. 3 ней 3 по вертикали при дальнейшей штамповке в нижние камеры 8 и 11 узлов вертикального перемещения и фиксации формующих стержней 3 подается необходимое высокое давление жидкости. Устройство - универсальная матрица - готово к работе (к штамповке деталей эластичной средой, жидкостью) .При смене объекта производства устройство возвращают в исходное состояние. Снимается напряжение с электромагнитов 14, отворачиваются винты 15, освобождающие конусную втулку 16 и связанные с ней секторные зажимные кулачки 17. Подается напряжение к электронагревателям системы 5 хранения, нагрева и подачи легкоплавкого сплава 6, и по мере расплавления последнего за счет наличия давления в камерах 8 и 11 производится постепенное поднятие диска 10 и кольца 13, перемещающих через сжатые камеры 9 и 12 формующие стержни 3. В конечном положении сбрасывается давление в камерах 8 и 11, одновременно подается давление в камеры 9 и 12 для компенсации веса формующих стержней 3 и удержания их в исходном положении. Можно повторить настройку на новую штампуемую деталь по новому шаблону 1.Изобретение наиболее эффективно в мелкосерийном производстве и обеспечивает повышение качества и технологической эффективности способа за счет улучшения качества поверхности штампуемой детали, повышения точности ее формы и соответствующих геометрических параметров; возмож ности использования более дешевых шаблонов, изготовляемых по типовой модельной технологии, снижения трудоемкости и вспомогательного времени настройки при смене объекта производства.1263394 и Составитель В. МуслимовТехред И. Верес Корректор М. ПожТираж 783 Подписноедарственного комитета СССРизобретений и открытийЖ - 35, Раушская наб., д. 4/5нт, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 едактор И. Рыбченкоаказ 5469/1 ОВНИИП И Госу по делам 13035, Москва,лиал ППП Патенооро 3 ление иоРлойноя лра сюстрадке