Технологическая шайба для прессования сталей и сплавов без прессостатка

п,1778854 Союз Советсник Социалистичесних Республин(22) Заявлено 25,1278 (21) 2703170/25-27с присоединением заявим мо(23) ПриоритетОпубликовано 151180. Бюллетень Мо 42Дата опубликования описания 151180 В 21 С 23/32 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ШАЙБА ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ БЕЗ ПРЕСС-ОСТАТКА Изобретение относится к производству пруткового металла, полых и сплошных профилей, в частности к.обработке металлов давлением, точнее к прессованию. 5Известны способы прессования сталей и сплавов без пресс-остатка, использующие технологические шайбы 111.Прессование без пресс-остатка осуществляют следующим образом. В кон тейнер между заготовкой и пресс-штемпелем помещают технологическую "ложную" шайбу, которая в последней стадии процесса прессования продавливает пресс-остаток из основного метал ла сквозь очко матрицы, Шайба имеет диаметр, равный диаметру заготовки, а высоту не менее 0,4 ее диаметра.Известные шайбы выполнены неметалли" ческими 2 ), о"Недостаток используемых конструк" ций в процессе прессования без пресс- остатка при применении неметаллических шайб заключается в нестабильнос" ти протекания выдавливания на последней стадии процесса, которое зачастую вообще не удается осуществить из-за нехватки величины удельных давлений, ограниченных допускаемыми нагрузками .на инсгруме т С 6 100-200 кг/ммСерьезным недостатком рассматриваемых конструкций является также то,что в заключительной стадии выдавливания резко возрастает скорость прессующей траверсы и ее остановка сопровождается воздействием значительныхударных нагрузок на силовую раму пресса и инструмент. Отпрессованное изделие выходит из очага деформации с относительно высокими скоростями, в несколько раз превышающими скорости истечения металла при выдавливании, чтоприводит к нарушению норм техники безопасности.При использовании технологическихшайб с плоскими торцами из,металлических материалов металл технологической шайбы проникает в пресс-утяжииу и прочно соединяется с основнымметаЛлом-. Извлечь металл технологической шайбы из пресс-иэделия не предоставляется возможным,что приводит кзагрязнению и обезличиванию отходовиз дорогостоящих металлов. С целью уменьшения глубины илиликвидации пресс-утяжины применяютшайбы с вогнутой торцовой поверхностью. Однако в этом случае планируемый эффект достигается лишь приусловии, если задний торец заготовкизаточен на соответствующий, профиль.Обточка же заднего торца заготовкиявляется весьма трудоемкой операциейи приводит к потерям металла,Цель изобретения - повышение эффективности процессапрессования засчет ликвидации трудоемкой операциипо отделению пресс-изделия от прессостатка, увеличения выхода годногометалла, а также снижения ударных нагрузок на .детали пресса в заключительной стадии выдавливания.Изобретение основано на учете особенностей кинематики процесса прессования и обеспечения минимума неразрывности поля скоростей истеченияметалла в заключительной стадии выдавливания.Поставленная цель достигается засчет использования технологическихшайб, выполненных составными из металлической и неметаллической сопряженных частей, контактирующие поверхности которых профилируют по специальному закону, Поверхность металлической части шайбы имеет вогнутуюФорму, а неметаллической - выпуклую.Профиль выпукло-вогнутых поверхностей выполняют по сфере радиусом, на "чало которого расположено на оси технологической шайбы, а его величина уравнаЗО где О - диаметр шайбы,2 А - угол рабочего конуса матриЭ 5Л - коэФфициент вытяжки.С"целью снижейия трудоемкости изготовления контактирующие поверхности могут быть выполнены коническими с вершиной, направленной в сторойу метал лической части. Объем, заключенный внутри поверхностей, должен быть равен объему пресс-утяжины, вычисляемому по Формулео,- К О Л45 где К - коэффициент, равный 0,09-0,1 при прессовании тугоплавких металлов и сплавов на их основе; 0,1-0,11"при прессовании жаропрочных сталей и сплавов; 0,11-0,12 при прессовании йержавеющих, углеродистых, сталей и сплавов.На фиг. 1 схематически показана технологическая шайба с различными вариантами выполнения контактирующих поверхностей; на фиг. 2 - схема процесса прессования без пресс-остатка. 55Устройство содержйт металлическую 1 и неметаллическуь 2 части технологической шайбы, контейнер 3, заготовку 4, пресс-штемпель 5, матрицу б и пресс-изделие 7. бОПрессование с использованием предлагаемой шайбы осуществляется следующим образом.Технологическую шайбу помещают в контейнер 3 между заготовкой 4 и пресс-штемпелем 5. Пресс-штемпель 5проталкивает заготовку 4 к матрице 6и продавливает металл через матрицу.В окончательной стадии процесса выдавливания основного металла, вследствие его неравномерности истечениясо стороны заднего конца пресс-изделия 7, образуется пресс-утяжина,объем которой по мере выпрессовывания последних порций металла заполняется неметаллическим материалом.Металлическая часть 1, поступая впластическую зону, деформируется та"ким образом, что ее вогнутая поверхность из-за неравномерности истеченияметалла трансформируется в плоскость.К моменту выхода из очка матрицыпоследних порций прессуемого металланеметаллический материал полностьюзаполняет объем пресс-утяжины ипресс-изделие 7 плавно выталкиваетсяиз очага деформации, Полное заполнение объема пресс-утяжины неметаллическим материалом предохраняет от загрязнений основной металл металломтехнологической шайбы.Использование предлагаемой технологической шайбы на 1,5-2 повышаетвыход годного металла, что составляет экономический эффект 300-360 тыс.руб. в год.Формула изобретения1. Технологическая шайба для прессования сталей и сплавов без прессостатка цилиндрической формы с диаметром,.равным диаметру заготовки, ивысотой не менее 0,4 ее диаметра,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью повышения эффективности процесса прессования, она выполнена составной из металлической и неметаллической сопряженных частей, контактирующие поверхности которых выполненыфигурными, а объем, заключенный внутри поверхностей , равенК ОЛгде О - диаметр шайбы,Л - коэффициент вытяжки,К - коэффициент, равный 0,09-0,12.2, Шайба по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что контактирующиеповерхности выполнены сферическими сцентром на оси прессования и радиусом кривизныРР=(О,ЪЬ-О,52)1 ммотМгде 23 - угол конуса рабочей частиматрицы.3. Шайба по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что контактирующиеповерхности ее частей выполнены коническими с вершиной, направленной всторону металлической части.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. "Цветные металлы", 1962, Р 7,с. б 5-70.2. Авторское свидетельство СССР9 433939, кл. В 21 С 23/32, 01.11.72./7 Тираж 986 ВЙЮЙПИ-Государственного комипо делам изобретений и от 113035, Москва, -35 Раушская с Корректор А,Гриценк