Способ изготовления электрода-инструмента для электроэрозионной прошивки

Союз СоветскихСоциалистическиеРеспублик ОП ИКАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ к Автоккомю свидвпльствюаа делаи нзабретаннй н атарцтнй(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛА-ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ПРОШИВКИ Изобретение относится к электроФизическим и электрохимическим методам обработки, а именно к способу изготовления электрода-инструмента для электроэрозионной прошивки.Известен способ изготовления электродов-инструментов для электроэрозионной прошивки освобождений в провальных частях сложнофасонных рабочих окон матриц вырубных штампов, согласно которому на матрице, рабочие окна которой выполнены с параллельными оси боковыми стенками, с помопп.ю пуансона с выпускным торцом, вырубают чашеобразньте элементы из пластин тонколистового материала с высокой электропроводностью, которые затем подвергают йравкепридавая им плоскую Форму, собирают в пакет требуемой высоты и используют его в качестве рабочей части электрода инструмента 1) .Если с помощью пуансона с выпуклым торцом вырубают чашеобразные элементы с одинаково отогнутыми в каждом нормальном к контуру сечении краями, после их правки и сборки в пакет получают электрод-инструмент с эквидистантно увеличенным по отношению к рабочему окнуматрицы проФилем.Однако необходимость изготовленияоснастки второго порядка в виде вырубного .туансона с выпуклым торцом расчетной или увеличенной (по сравнению с расчетнбй) кривизны влечет за собой увеличение общей трудоемкости изготовленияэлектродов-инструментов.Пель изобретения - снижение обшейтрудоемкости изготовления электрода-инструмента за счет исключения затрат наизготовление соответствующего рабочему 15окну матрицы индивидуального вырубногопуансона с выпуклым торцом. Указанная цель достигается тем, что 10вырубку чашеобразных элементов осуществляют пуансоном в виде плоской плиты,перекрывающей рабочее окно матрицы,при этом воздействуют торцом пуансонана штампуемую пластину через промежу точную прокладку из легкодеформируемогоматериала,Возможно использование в качествепромежуточной прокладки и ппасттщы изэластичного материала, например полиуретана, помещенной в охватывающую пуансон обойму,На фиг, 1 показана принципиальнаясхема вырубки (формовки-вырезки) чашеобразного элемента пластичным металлом;на фиг, 2 - эскиз вырубленного чашеобразного элемента, вид сбоку; на фиг. 3 -то же, вид в плане; на фиг. 4 - схемаизменения размеров вырубленного чаше-,образного элемента после правки, т.е.после придания ему плоской формы; нафиг, 5 - вариант схемы вырубки чашеобразного элемента с использованием эластичного материала; на фиг. 6 - сечениеА-А на фиг. 5.Предлагаемый способ основывается наизготовлении чашеобраэных элементов методом совмещенной формовки-вырезки(т.е. вырубки) непосредственно на изготовляемой матрице с применением в качестве пуансона толстой промежуточнойпластины из легкодеформируемого материала. Вырубка выполняется на фрикционных, кривошипных (чеканочных) или гидравлических прессах по двум схемам реализации, обусловленным выбором мйтериала промежуточной прокладки,По первому варианту (фиг, 1) вырубкучашеобразных элементов 1 осуществляютс помощью промежуточной прокладки 2из мягкого пластичного металла (например, листового свинца С 3 или С 4, алюминия АМ или его сплавов АМпМ и др.).Толщину прокладки назначают от трех-четырех и более толшин штампуемого материала. Возможно применение пуокладок,сложенных из нескольких более тонкихполос,Вырубку чашеобразных элементов 1 из пластины 3 тонколистового (толщиной от 0,3 до 0,8 мм) металла с высокой электропроводностью (преимущественно латуни Л 63) осуществляют путем вдавливания в рабочее окно 4 матрицы 5 листовой заготовки 3 и помещенной на ней промежуточной прокладки 2 из более мягкого пластичного металла; в результате силового воздействия на нее плоским торцом постоянного пуансона 6, закрепленного на полэуне пресса, и заведомо перекрываюцего (по своим размерам в плане) рабочее окно 4 матрицы 5 ( на 5-10 мм на сторону и более),При рабочем ходе полэуна пресса пуансон 6 через промежуточную пластичную прокладку 2 сначала прижимает листовую заготовку 3 к торцу матрицы 5, а затем начинает дефорьщровать этот пакет за счет сплтошивания промежуточной прокладки 2, являтошейся наиболее слабым звеном этой системы. При этом металл прокладки 2 вытесняется как к ее, краям, так и в 1 о направлении свободной зоны над рабочимокном 4 матрицы, в результате чего металл прокладки 2 выпучивается и прогибает (вытягивает) штампуемую заготовку 3 в полость рабочего окна матрицы, а при 1 Б дальнейшем выпучивании обжимает заготовку 3 по контуру рабочего окна 4 и утоняет ее по линии обжима, предопреде - ляя тем самым место формирования линии среза.При дальнейшем сплющивании промежуточной прокладки 2 пуансоном 6 сопротивление продольному перемещению пластичного металла возрастает, соответственно возрастают давление в зоне среза и скорость вытеснения (выпучивания) металла в полость рабочего окна 4.матрицы 5, В результате совместного воздей-, ствия этих двух факторов происходит отделение штампуемой детали (чашеобразного элемента 1) от заготовки 3 (т.е, от отхода).Отделение детали от заготовки 3 происходит при вполне определенных значениях давления в зоне среза, зависящих главным образом от механических свойств штаьатуемого материала. А поскольку величина этого давления в свою очередь определяется, пластичностью и степенью деформации материала прокладки 2 в процессе вырубки, то появляется воэможность 40для достаточно широкого регулирования.величины (глубины) вытяжки чашеобразного элемента 1 путем варьирования двумя параметрами: пластичностью материала и токциной промежуточной прокладки 2. Ибо при повышении пластичности материала й увеличении толщины промежу-точной прокладки 2 количество вытесненного в полость рабочего окна 4 матрицы 5 пластичного металла и степень его выпучивания возрастают, соответственночему увеличивается и глубина вытяжки(величина отгиба краев) штампуемогочашеобраэного элемента 1, и наоборот,Это относится лишь к вырубке деталей относительно простого контура, очерченного сопряжечными (или пересекающимися под большими углами) прямыми и80 дугообразными отрезками линий. А при вырубке деталей сложйого, контура, содержащего остроугольные выступы (соответственно впадины в рабочем окне;:.атрицы) и т.п. элементы, необходимо учитывать еще один фактор, оказьпаюший влияние иа величину вытяжки вырубаемой детали, а именно, фактор неодновременности вырезки всех элементов контура, Объясняется это тем, что располагающиеся над узкими впадинами 7 участки полосы 3 штампуемого-металла обладают более высокой относительной жесткостью, чем его ость.; ная часть, находящаяся над основной плоскостью рабочего окна 4 матрицы 5 и для его разрезки в этих местах (т.е, впадинах рабочего окна матрицы) требуотсй соответственно более высокие рабочие давления, Следовательно, вырезка начинается на открытых участках контура рабочего окна 4 матрицы 5, которые при дальнейшем деформировании промежуточной прокладки вместе с ней постепенно вдав ливаются (проталкиваются) в рабочее окно матрицы, не изменяя полученной иа момент вырезки этих участков глубины вытяжки и кривизны торца в соответствующих нормальных к контуру сечениях.Таким образом, для завершении процесса отделения детали от отхода по всему контуру требуется дополнительное перемещение пуансона, в результате которого в зону рабочего окна выдавливается еще какое-то количество пластичного металла прокладки, Под его, воздействием происходит дополнительное увеличение глубины вытяжки (соответственно и кривизны торца вырубаемой детали) в тех ее сеченйях, которые проходят через еще невырезанные (не отделенные от отхода) участки контура, В результате вырубленный чашеобразный элемент 1 получает неодинаковую высоту Н, возрастающую на величину 5 Н на участках остроконечных выступов (фиг, 2).Чем острее и длиннее этот выступ, тем позднее закончится процесс полного разделещ я детали от отхода, и тем больше (абсолютное и относительное) приращение й Н высоты будет получено на деталиПри этом легко прослеживается интересная зависимость; прямая пропорциональность между величиной приращения а Н и величиной дополнительного износа электрода-инструмента на соответствующих участках контура в процессе работы, что позволяет говорить о появлении эффекта автоматического введений коррекции размеров эквидистантного профиля электродов-инструментов с целью компеисации неравномерного его износа в процессе работы.Рассмотренная схема формовки-вырезки пластичным металлом позволяет создать высокие давления в зоне среза, бла- годаря чему становится возможной вырубка точных деталей сложной конфигурации с узкими шлицами и прорезями. Поверхность среза при этом. получается достаточно высокого качества и приближается к поверхности среза, получаемой в обычных вырубных штампах,Вырубленные чашеобразные элементы йодвергают правке, придавая им плоскую форму, При этом на участках с равной кривизной торца (т. е, с равномерно отогнутыми краями) обеспечивается РавЪ 6- мерное приращение размеров контура, а иа участках с увеличенной кривизной - соответственно увеличенное приращение размеров контура (фиг, 3 и 4).Так, щщия Б переходит в положение В соответствующее равномерному прирашению размеров на открытых участках контура электрода-инструмента, т,е. смещается относительно исходного положения на вегжчииу Я . При распространении этого же условия и на участки остроугольных выступов, точка А должна перемещаться в нсаожеиие А, а линия Б - в положение В. Однако благодаря рассмотренным ранее специфическим условиям вырубки чашеобразного элемента, точка Д займет в действительности положение А 2, а линия Б - соответственно положение Б, чем и обеспечивается ввод коррекции Ь Е на эквйдпстанту с размера Р, а именно;К =йд где Й- радиус рабочего окна матрицыв рассматриваемом сечении,Тем самым достигается автоматическое введение коррекции размеров профиля рабочей части электрода-инструмента на участках, подверженных в процессе его работы наибольшему размерному износу. И в первую очередь - на участках остроконечных выступов и в прилегающих к ним зонам, Учитывая физическую сущность явлений, протекающих в процессе формовки-вырезки чашеобразного элемента 1, и варьируя параметры участвующих в этом проце-.се факторов, можно оказывать реальное влияние на абсолютную величину1. дополнительного увеличения размеров профиля электрода-инструмента.13 частности, при уменьионин скоростиперемещения ползуна пресса абсолютнаявеличина Ь (прн всех прочих равных условиях) возрастает, и наоборот,После придания вырубленным чвшеобразным элементам 1 плоской формы, ихизвестным способом собирают в пакетытребуемой высоты (например, соизмеримой с высотой провальной части рабочегоокна изготовленной матрицы) и далее механически и электрически соединяют меж Оду собой.Полученный комплект пакетов (обычноне более 3-4 штук) обычным порядкомиспользуют в качестве рабочей частиэлектрода-инструмента для электроэрозионной прошивки освобождений в провальных частях спожнофасонных рабочих оконтвердосплавных матрйц вырубных штамповпоследовательного действия.При изготовлении матриц с более простым по конфигурации профилем рабочегоокна предусматривается возможность проведения вырубки чашеобразных элементовпо второму варианту, который имеет более узкую область возможного применения,По второму варианту (фиг. 5) вырубку осуществляют с помощью промежуточной прокладки 8 иэ эластичного материала, преимущественно полиуретана, Возмож 4 3но применение резины, обеспечиварпейГдавление не менее 300-350 кг/см.В этом случае прокладку 8 помешаютв своеобразный контейнер, образованныйохватывающей пуансон толстостенной35обоймой 9, удерживающий эластичный мвтеривл от выдавливании в стороны, Подбор толщины прокладки 8 производят иэусловия оптимальной степени ее деформации на 20-25% и допустимой предельной40деформации до 40-45%.Для повышения рабочих давлений иобеспечения четкой формовки и последующей вырезки (с достаточно высокой чистотой среза) чашеобразного элемента,45размеры полости рабочего окна матрицыдолжны быть ограничены по высоте, Длядостижения этой цели рабочее окно заполняют цилиндрическими штифтами 10малого диаметра и требуемой длины, комплект которых выполняет при реализации,50данной схемы выочбки 3 юнкции универсального упора и может быть использован многократно при изготовлении электрода-инструмента любой конфигурации,Предлагаемый способ разработан для изготовления пластинчатых электродов- инструментов с эквидистантно-увеличенным и корректированным сложнофасонным профилем, учитывающим его неравномерный износ в процессе работы и обеспечивающим (за счет коррекции) наибольшуто возможиууо стойкость электрода-инструмента для электроэрозионной прошивки провальных частей рабочих окон твердо- сплавных матриц вырубных штампов последовательного действия.Применение изобретения упрощает организацию инструментального производства и сокращает сроки и трудоемкость изготовления штвмповой оснастки, поскольку открывающиеся воэможности изготовления электродов-инструментов без применения (соответственно и изготовления) специальных (индивидуально изготовляемых по профилю каждого рабочего окна изготовляемой матрицы) пуансонов позволяют снизить общие затраты и общую трудоемкость их изготовления в 1,5-2,0 и более раза по сравненито с известными способами.Формула изобретенияСпособ изготовления электрода-инструмента для электроэрозионной прошивкиосвобождений в провальных частях рабочих окон твердосплавных матриц вырубных штампов, согласно которому вырубают чашеобразные элементы, которые затем подвергают правке, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения трудоемкости процесса, вырубку осушествлятот пуансоном в виде плоской плиты, перекрывающей рабочее окно матрицы, при этом воздействуют торцом пуансона на штампуемую пластину через промежуточную прокладку, вьтпсятненную из легкодеформируемого материала,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРСоставитель Г. ГанэбургРедактор А. Шандор Техред Т. Маточка Корректор С. ШомакЗаказ 11093/16 Тираж 1151 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд. 4/5 Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4