Штамп для гарячого штампування порошкових заготовок

Штамп для гарячого штампування порошкових заготовок, що містить матрицю, основний та додатковий пуансони, останній з яких закріплений на рухливій відносно основного пуансона проміжній плиті та виконаний з формувальною порожниною, в якій розміщений основний пуансон, верхню та нижню опорні плити, який відрізняється тим, що між проміжною плитою з додатковим пуансоном та верхньою опорною плитою встановлені пружні елементи, на верхній торцевій поверхні матриці виконана облойна канавка, а розміри поперечного перерізу основного пуансона Dп співвідносяться Корисна модель стосується порошкової металургії і може бути використана для одержання деталей конструкційного призначення із пористих заготовок з металевого порошку з використанням технології гарячого штампування. Відомий штамп для гарячого штампування пористих заготовок, який містить матрицю, що жорстко встановлена на нижню плиту, верхній пуансон, закріплений на верхній плиті, яка кріпиться до повзуна преса, та нижній контрпуансон - виштовхувач [а. c. СРСР №969460, Б.И., 1982, №40]. Недоліком відомої конструкції є те, що в разі перевищення маси пористої заготовки у порівнянні з розрахунковою масою при штампуванні на кривошипному пресі можливе його заклинювання, перевантаження чи поломка деталей преса або штампа. Відомий штамп для гарячого штампування порошкових заготовок, що містить матрицю, порожнина якої має вхідний конус, та циліндричну ділянку, пуансон, який виконаний з конічною ділянкою з можливістю заходу останнього в конічну ділянку порожнини матриці, та нижній контрпуансон хпатент України №29502, Бюл. №6, 2000p.ї. Недоліком відомого штампу є складність виготовлення конічних ділянок пуансона та порожнини матриці (в особливості - в разі штампування виро бів складної форми), що значно звужує можливості його широкого застосування. Найбільш близьким до заявленого технічного рішення є штамп для динамічного гарячого штампування пористих заготовок, що містить матрицю, основний та додатковий пуансони, останній з яких виконаний з формувальною порожниною, верхню та нижню опорні плити [а. с. СРСР №1163998, Б. И., №24,1985г.]. Недоліком відомої конструкції штампу є відсутність компенсаційних порожнин, що забезпечують витікання надлишків металу в разі перевищення маси заготовки понад розрахункову. В основу корисної моделі "Штамп для гарячого штампування порошкових заготовок" поставлено задачу шляхом того, що в штампі, який містить матрицю, основний та додатковий пуансони, останній з яких закріплений на рухливій відносно основного пуансона проміжній плиті та виконаний з формувальною порожниною, в якій розміщений основний пуансон, верхню та нижню опорні плити, між проміжною плитою з додатковим пуансоном та верхньою опорною плитою встановлені пружні елементи, на верхній торцевій поверхні матриці виконана облойна канавка, а розміри поперечного перерізу основного пуансона Dп співвідносяться із відповідні розмірами порожнини матриці Dм та (19) UA (11) 25067 (13) U із відповідними розмірами порожнини матриці Dм та облойної канавки Dк як Dм < Dп < Dк . 3 25067 облойної канавки Dк , як Dм < Dп < Dк , що дозволяє підвищити надійність роботи штампу, стабільність та точність розмірів поковок по висоті. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, на якому схематично представлена конструкція штампу, що заявляється, в початковому положенні (Фіг.1) та після завершення процесу деформування (Фіг.2). Штамп містить матрицю 1, основний 2 та додатковий 3 пуансони, останній з яких виконаний з формувальною порожниною, верхню 4 та нижню 5 опорні плити. Додатковий пуансон 3 з формувальною порожниною закріплений на проміжній плиті 6 та підпружинений відносно основного пуансона 2 за допомогою пружних елементів 7. На верхній торцевій поверхні матриці виконана облойна канавка 8, причому розміри поперечного перерізу основного пуансона Dп співвідносяться із відповідними розмірами порожнини матриці Dм та облойної канавки Dк як Dм < Dп < Dк . В нижній плиті 5 штампа виконаний отвір для виштовхувача поковки 9. Працює штамп наступним чином. В початковому положенні повзун преса із закріпленими на ньому верхньою плитою 4, основним 2 та додатковим 3 пуансонами знаходяться у верхньому положенні. Нагріта заготовка 10, висота якої перевищує глибину порожнини матриці 1, подається в матрицю, після чого повзун преса, на якому закріплена верхня плита 4 разом з пуансонами 2 та 3, переміщається вниз і до моменту початку деформування заготовки основним пуансоном 2 остання знаходиться в порожнині матриці 1, а верхняїї частина - в порожнині додаткового пуансона 3, який під час деформації заготовки 10 за рахунок пружних елементів 7 притискається до верхньої поверхні матриці 1. Деформування заготовки 10 відбувається шляхом її осаджування пуансоном 2 та супроводжується відповідним ущільненням матеріалу і заповненням об’єму порожнини матриці. В момент, коли повзун преса досягає своєї нижньої точки, нижня торцова поверхня пуансона 2 знаходиться на рівні верхньої площини матриці. В разі перевищення маси заготовки відносно розрахункової надлишок матеріалу видавлюється в компенсаційну порожнину - облойну канавку 8 постійного профілю між матрицею 1 та додатковим пуансоном 3. Висота компенсаційної порожнини 8 скла 4 дає 1,0-3,0мм та вибирається експериментально з урахуванням того факту, що із збільшенням маси заготовки висота облойної канавки 8, як правило, збільшується. Після закінчення процесу деформування (Фіг.2) повзун преса піднімається вверх, відбувається виштовхування поковки з порожнини матриці за допомогою виштовхувача 9 і цикл повторюється. Вибір розмірів поперечного перерізу основного 2 пуансона Dп обумовлений наступними причинами. У разі зменшення величини Dп нижче значень відповідних розмірів порожнини матриці Dм , діаметр порожнини додаткового пуансона 3 буде менше діаметра заготовки 1 і в процесі її деформування відбуватиметься "закусування" тіла поковки. Крім того, збільшення розмірів поперечного перерізу робочого пуансона у порівнянні з конструкцією-прототипом збільшує його жорсткість, що дозволяє підвищити стабільність та точність розмірів поковок по висоті, а також підвищену стійкість штампового інструменту. При збільшенні значень Dп понад значення відповідних розмірів облойної канавки 8 Dк в нижній мертвій точці повзуна преса можливе притискання робочого пуансона 2 до верхньої торцової поверхні матриці 1, що може призвести до заклинювання преса та поломки штампу. Підвищення надійності роботи штампу у порівнянні з конструкцією-прототипом досягається також за рахунок наявності компенсаційної порожнини - облойної канавки 8, яка дозволяє забезпечити захист штампового інструменту від перевантаження в разі перевищення маси заготовки відносно розрахункової. Наявність пружних елементів 7 в конструкції штампа забезпечує надійне запирання порожнини матриці в процесі деформування, що попереджає можливість неконтрольованого видавлювання надлишку матеріалу заготовки до закінчення її повного ущільнення. Корисна модель стосується галузі порошкової металургії і може бути використана для одержання деталей конструкційного призначення із металевих порошків з використанням технології гарячого штампування пористих заготовок. 5 Комп’ютерна в ерстка І.Скворцов а 25067 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601