Комбинированная матрица для прессования полых профилей

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсникСоцнвлистнческнкРеспубликпа депате изобретений и открытий(54) КОМБИНИРОВАННАЯ МАТРИЦА ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯ ПОЛЫХ ПРОФИЛЕЙ Изобретение относится к обработке метал.лов давлением, в частности к инструментудля прессования профилей,Известна прессовая матрица, в которой длявыравнивания скоростей истечения отдельныхэлементов сечения прессуемого профиля5используются рабочие пояски 111,При прессоватптн полых профилей в комбинированные матрицы скорости истечения металла в элементы профильного канала, расположенные непосредственно под рассекателем,значительно уменьшаются из-за его тормозя.щего воздействия,В то же время, из условия. сохранения потока, скорости истечения металла в элементыпрофильного канала, не перекрываемые рассекателем, соответственно увеличиваются,При прочих равных условиях величина скорос.ти тем больше, чем дальше расположен элементпрофильного канала от проекции продольнойоси симметрии рассекателя на торец втулкиматрицы, контактирующий в процессе прессо.вания с заготовкой. Неравномерность скорое.тей истечения может быть столь значительной,что не устраняется назначением рабочих поясков различной ширины, Это связано с тем, что. существует минимальная и максимальная эффективная ширина рабочего пояска, т,е. воз. можности выравнивания скоростей истечения за счет назначения рабочих поясков различной ширины огрытичены.Неустраняемая неравномерность истечения прессуемого металла приводит к появлению больших дополнительных напряжений, которые оказывают отрицательное влияние иа качество прессованных профилей.Наиболее близкой к предлагаемой по техни. ческой сущности является комбинированная матрица, содержащая корпус, рассекатель с продольной осью симметрии и закрепленной в нем иглой, а также втулку с профилирован. ным матричным каналом 21.В этой матрице для уменьшения неравно. мерности истечения прессуемого металла игла, а следовательно, и профилированный канал, располагается так, чтобы большая ось симмет. рии внутреннего контура профиля проходила вдоль оси симметрии (продольной) рассекателя.740331 4 но начальных осей координат хе у можно определить, используя известное соотношение; 1 дги -2 Э ху;1:2 (уо)у 55 бднако при прессовании полых профилейсложной формы (например, профилей, у кото рых больцие оси симметрии внутреннего инаружного контура не совпадают) пспользова.ние матриц с таким взаиморасположением 5профильного канала и рассекателя не позволяетполучать качественные изделия из.за значительной неравндмсрности истечения металла,Кроме гого, для значительного числа полыхпрофилей нельзя не только различить большие ои малые оси симметрии внутреннего контура(например, для профилей с круглой полостью),но и вообще определить оси симметрии.Цель изобретения - повышение качества изделий путем уменьшения неравномерности истечения различных элементов прессуемого профиля,Это достигается тем, что в предлагаемойконструкции профилированный канал матри.цы и рассекателя расположены относительнодруг друга таким образом, что главная осьинерции профиля канала, проведенная из центратяжести поперечного сечения иглы, осевой мо.мент инерции относительно которой имеет минимальное значение, параллельна продольнойоси симметрии рассекателя и расположена сней в одной плоскости, причем упомянутаяплоскость перпендикулярна к торцу втулки,обращенному к заготовке. На фиг, 1 данаописываемая матрица, разрез по плоскости симметрии рассекателя и разрезы А - А и Б - Б;на фиг. 2 - комбинйрованная матрица, изометрия; на фиг. 3 - профильный канал матрицыМатрица (фиг. 1) содержит корпус 1, опи- З 5рающийся на него рассекатель 2 с иглой 3 ивтулку 4, отверстие которой образует совмест.но с иглой профильный канал 5, Главная осьинерции профиля канала 1 - 1, проведенная изцентра тяжести поперечного сечения иглы, осевой момент инерции относительно которойминимален, параллельна продольйой оси симметрии рассекателя П - 11 и находится с нейв одной плоскости В (фиг. 2).Плоскость В перпендикулярна к торцу 45втулки 6, контактирующему в процессе прессования с заготовкой. Для определения главных осей инерции профильного канала (фиг, 3)его разбивают на элементы простой формы(квадрат, прямоугольник, круг, кольцо), найти центр тяжести для которых не представляет труда. При наличии элемента более сложнойформы его апроксимируют одним из перечисленных элементов простой формы. Центр тяжести полости профиля (поперечного сеченияиглы) 0 принимается за начало координат, Начальные оси координат хо у располагаютсяпроизвольным образом.Положение главныхосей инерции профиля канала х, у относительгде с - угол, на который следует повернутьначальные оси координат х, у дляо осовмещения с главными осями инероции х,у;КУ - центробежный момент инерций профиля канала в начальной системекоординат х, у;о оО ох -у - осевые моменты инерции профиляканала в начальной системе коорди.онат х, уоМоменты инерции в начальной системе координат определяются из следующих зависимостей: о дО =;Г Хоуок. до: (Х.) ГХУ1 1) у . 1 1=л где Хь У - координаты .того элемента (егоо .оцентра тяжести) в начальной системекоординат;Р; - площадь -того элемента,- число элементов, на которые разбитпрофильный канал,В новой системе координат х, у (в системеглавных осей инерции) вновь определяются осевые моменты инерции: Из двух главных осей инерции профиля канала х и у выбирается та, осевой момент инерции относительно которой минимален (ось 1 - 1на фиг, 3),Проекция продольной оси симметрии рассе.кателя на торец втулки, контактирующий впроцессе прессования с заготовкой, совмещенас главной осью инерции профильного канала,1проведенной из центра тяжести поперечногосечения иглы, осевой момент относительнокоторой минимален. В результате сумма рас.стояний элементов профильного канала на торце втулки до этой проекции продольной осирассекателя принимает минимальное из всехвозможных значений. Следовательно, неравномерность истечения, обусловленная различиемрасстояний элементов профильного канала допроекции продольной оси симметрии рассека.теля на торец втулки (различной степеньюперекрываемости элементов профильного канала рассекателем), примет минимальное значение, В этом случае проекция продольной оси74033 Формула изобретения Комбинированная матрица для прессования 20полых профилей, содержащая корпус, рассека.тель с продольной осью симметрии н закреп 5рассекателя на торец втулки располагается ближе к частям профильного канала, имеющим большую ширину, скорость истечения в которые при прочих равных условиях выше, чем в в остальнЫе. Это следует из свойств главных осей инерции плоской фигуры. В результате скорость истечения в этн части профильного канала будет снижена за счет большего тормозящего воздействия рассекателя.Таким образом, при прессовании профилей 10 неравномерность истечения металла, вызванная наличием рассекателя (его тормозящим воз. действием) и различием в ширине (удельных периметров) участков профильного канала, значительно уменьшается. с1 6ленной в ней иглой, а также втулку с профи.лированным матричным каналом, о тл ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повыше.ния качества изделий, профилированный канали рассекатель расположены таким образом,что главная ось инерции канала, пооведеннаяиз центра тяжести поперечного сечения иглы,осевой момент инерции относительно которойимеет минймальное значение, параллельнапродольной оси симметрии рассекателя и рас-.положена с ней в одной плоскости, причемупомянутая плоскость перпендикулярна к торцувтулки, обращенному к заготовке.Источники информации,.принятые во внимание прн экспертизе1. Гильденгорн М; С. и др. Ирессование сосваркой полых изделий из алюминиевых сплавов. М., "Металлургия", 1975, с, 106.2. Ерманок М; 3, и др, Производство профилей из алюминиевых сплавов, М., "Метал.лургия", 1972, с. 202 (1), 2 ОЗ (2), 186(3)