Устройство для смазки и охлаждения матриц штампов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК о, .1 Ц 2133 БРЕТЕН НИЕ СТВУ ныи заводин и Э.Б,Кр 1 3 3/00, 1981 СМАЗКИ И ОХЛАЖМПОВится к обработка меет быть использовалаждения штампов, окой полостью, Цель ие качества получаео включает сопло 5 с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕНИЯ МАТРИЦ ШТА (57) Изобретение относ таллов давлением и мож юо для смазки и ох немеющих матрицы с глуб изобретения - улучшен Мых деталей. Устройств каналами а и б для подачи смазочно-охлаждающей жидкости и механизм ввода сопла в полость матрицы, Сопло 5 выполнено по форме, соответствующей форме полости матрицы 2 с возможностью образования при введении сопла в матрицу равномерного зазора г, обьем которого вместе с объемом вертикального канала а для подачи жидкости составляет 0,1-0,25 обьема полости матрицы, Величина зазора вычисляется по формуле Т = К 4 Ч/Г- д ) /4011+4022+4 ОП 1 п+ 01, ГдЕ О 1, 02,Ол И 11, 12 п - СООтВЕтСтВЕННО диаметры и глубины секций полости матрицы; д и 5 - соответственно диаметр и длина вертикального канала в сопле для подвода жидкости;, Ч - объем полости матрицы; К = =0,1-0,25. 1 з,п,ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для смазки и охлаждения штампов, имеющих матрицы с глубокой полостью.Целью изобретения является улучшение качества получавмых деталей.На фиг. 1 изображено устройство в момент подачи жидкости в полость матрицы; на фиг. 2 - то же, после выведения сопла иэ полости матрицы; на фиг. 3 - геометрические параметры устройства.Устройство для охлаждения и смазки штампа 1, содержащего матрицу 2, выталкиватель 3 и плиту 4, выполненно в виде сопла 5, в котором имеются каналы а для подачи жидкости и каналы б для подачи распыленной среды, заканчивающиеся отверстиями в для подачи среды на стенки полости матрицы, Канал а связан с гибким проводом 6, а канал б с гибким проводом 7. Для вертикального перемещения сопла предназначен пневмоцилиндр 8, для горизонтального - пневмоцилиндр 9, Форма сопла 5 соответствует полости матриц и при введении сопла в полость матрицы образует зазор г.Работа устройства осуществляется следующим образом.После очередного цикла штамповки детали осуществляется ее выталкивание на определенную мичимальную величину, достаточную для дальнейшего извлечения отштампованной детали специально предусмотренными средствами, После этого полость матрицы готова к охлаждению и смазке. Причем за счет минимального хода выталкивателя создается возможность подвергнуть охлаждению и смазке наибольшую часть полости матрицы, За счет последовательного срабатывания пневмоцилиндров 9 и 8 сопло 5 вводится в полость матрицы 2, Через канал а подается охлаждаемая жидкость, например вода, которая, перемещаясь по зазору г, омывает полость матоииы, увлекая с собой частицы окалины и удаляя их из полости матрицы,После завершения цикла охлаждения сопло 5 перемещается вертикально вверх пневмоцилиндром 8. При этом в матрицу стекает жидкость, находящаяся в канале а и в зазорах г, образуя остаточную жидкость объемом Чост (фиг. 2). В момент подъема сопла через отверстия б и в подается смазочно-охлаждающая среда, например распыленная водно-графитовая жидкость, оседающая на стенках полости матрицы,В качестве варианта работы возможна подача через канал а в момент нахождения сопла в полости матрицы, смазочно-охлаждающей жидкости, например воднографитовой.,При этом осуществляется 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 одновременное охлаждение и смазка полости матрицы протекающей через зазор г смазочно-охлаждающей жидкостью, подача распыленной смазочно-охлаждающей жидкости через зазор б может не производиться. В этом случае, после извлечения сопла из матрицы, в ней остается остаточная жидкость объемом Чост.Указанное можно представить следующими зависимостями:Чэаз + Чкан = Чост (1) где Чзаз - объем зазора между соплом и полостью матрицыЧ - объем вертикального канала для подвода жидкости;Част - объем остаточной жидкости в матрице.Чост= К Ч, (2) где Ч - объем полсти матрицы.,К - отношение объема остаточной жидкости к объему полости матрицы,В зависимости от параметров штамповки (форма и размер полости матрицы, температура штамповки) имеется определенная допустимая величина Чост, ниже которой остаточная жидкость не оказывает практическое влияние на подстуживание матрицы и заготовки и не ухудшает качество штампуемых деталей, так как под воздействием нагретых матриц и заготовки остаточная жидкость интенсивно преобразуется в пар.Кроме того, часть остаточной жидкости удаляется из матрицы через зазоры между выталкивателем и матрицей эа время до подачи очередной заготовки.Отношение объема остаточной жидкости к объему полости, равное К, должно быть 0,1-0,25, Экспериментальные данные также показали, что К = 1 для полугорячей штамповки при 800-900 С и К = 0,25 для горячей штамповки при 1000-1100 С, Меньшее значение величины К для процессов полугорячей штамповки, обеспечивающее. меньшее значение зазора 1 и меньший объем остаточной жидкости Чос, связано с большей чувствительностью нагретой заготовки к подстуживанию, при этом отсутствие интенсивного окалинообразования допускает меньшую величину зазоров. Напротив, большее значение величины К при горячей штамповке объясняется меньшей чувствительностью нагретой заготовки к подстуживанию и необходимостью достаточно большого зазора для удаления частиц окалины, образующейся при горячей штамповке,Оптимальным является вариант выполнения сопла по форме, образующей с полостью матрицы равномерный зазор. Это продиктовано условиями наилучшего удаления окалины,иэ полости матрицы через этотзазор и менее жесткими требованиями к точности центрирования сопла по отношению к полости матрицы при введении сопла в полость матрицы. Объем этого равномерного зазора совместно с объемом верти кального канала в сопле для подачи жидкости должен составлять 0,1-0,25 объема полости матрицы. Так как Чэаз = Ч 1 + Ч 2, где Ч 1 - объем, образованный радиальными зазорами; 10Ч 2 - объем, образованный торцовыми зазорами, то для случая цилиндрических матриц и вертикального канала получаютЧ =ЛОЛ 1+ КО 2 т 2+ +Л Опт п,(3)Л О 115 Чг= - т4(4)2Чкан -Я4ГдЕ 01, О 2, , Оп И 1, 2, и - СООтВЕтСт венно диаметры и глубины секций матрицы;б и Я - соответственно диаметр и длина вертикального канала а;т - величина радиального и торцового зазоров. 25Из равенства (1) и (2) получают4 - С 2 Я(5)4011+4022+4 бпи+ГЯТак, при штамповке выдавливанием 30 цапфы грузового автомобиля на экспериментальном образце конструкции ГАЗ при т = 860 С в матрице с размерами: О 1 = 86;02=80; Оп = 03=70; 1= 15; 2=69; и = 3= 44; б = 15; Я = 160 с введением сопла в 35 полость матрицы, форма которого не соответствует полости матрицы, после охлаждения матрицы жидкостью и выведения сопла иэ матрицы, она остается заполненной жидкостью более чем на 500 объема, Это приводит к подстуживанию очередной заготовки и непроштамповке кромок детали.При использовании сопла, выполненного в соответствии с формой полости матрицы и образующего при введении в матрицу зазор т = 1,5 мм, рассчитанном по формуле (5) для значения К = 0,15, непроштамповка детали отсутствует. Формула изобретения 1, Устройство для смазки и охлаждения матриц штампов, содержащее сопло с вертикальным каналом для подачи смаэочноохлаждающей жидкости и механизм ввода сопла в полость матрицы, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью улучшения качества получаемых деталей, сопло выполнено по форме, соответствующей форме полости матрицы с возможностью образования при размещении сопла в полости матрицы равномерного зазора, объем которого совместно с объемом вертикального канала сопла для подачи жидкости составляет 0,1-0,25 объема полости матрицы.2. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что сопло выполнено с возможностью образования зазора величинойф-С 2 ЯК4011+4022+4 бпи+ОГДЕ О 1, О 2, Оп И 1, 2, и - СООтВЕтСтВЕННО диаметры и глубины секций полости матрицы б и Я соответственно диаметр и длина вертикального канала в сопле для подвода жидкости;Ч - объем полости матрицы;К = 0,1-0,25.1650313 ФогЗСоставитель Ю. Филимоновктор А. Мотыль Техред М,Моргентал Корректор С. Черн Проиэводственн аказ 1567 ВНИИПИ Тираж 413 Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 тельский комбинат "Патент", г. ужгород, ул,Гагарина, 101