Спосіб зміни величини зазору між пуансоном та матрицею розділового штампа

Спосіб зміни величини зазору між пуансоном та матрицею розділового штампа, який відрізняється тим, що при виготовленні й у процесі експлуатації штампа пуансон нагрівають до потрібної температури, що не перевищує температуру низького відпускання для його матеріалу, а матрицю охолоджують до потрібної температури, яка не досягає межі холодноламкості для її матеріалу. (19) (21) u200704155 (22) 16.04.2007 (24) 10.08.2007 (46) 10.08.2007, Бюл. № 12, 2007 р. (72) Мірзак Володимир Якович, Боков Віктор Михайлович (73) КІРОВОГРАДСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 3 25571 що не перевищує температуру низького відпуску для матеріалу даного пуансона 1. Внаслідок нагрівання пуансона 1 поперечні розміри його робочої частини збільшуються, відповідно, а зазору Z між ним та матрицею 2 зменшується. Якщо потрібне більш значне зменшення зазору Z, то матрицю 2 охолоджують будь-яким відомим способом (наприклад, за допомогою зрідженого газу 4, що прокачують крізь неї) до температури, що не викликає холодноламкості (хрупкості при низьких температурах) матеріалу матриці 2. Охолодження матриці 2 приводить до зменшення поперечних розмірів робочого отвору в неї й подальшого зменшення величини зазору Z до потрібної величини. Спосіб дозволяє не тільки зменшити величину Z до нуля, але й забезпечити певний натяг у з’єднанні, що може буди використаним при складанні штампа в момент фіксування матриці відносно пуансона, з метою отримання гарантованого рівномірного зазору Z після знімання термічних напружень. При нагріванні пуансона відбувається збільшення поперечного розміру його робочої частини на величину: DA = a × A × D tн де a - коефіцієнт лінійного розширення матеріалу, з якого виготовлено пуансон; А - поперечний розмір робочої частини пуансона в напрямку виміру зазору Z; Dtн - зміна температури пуансона, що нагрівається: Dtн=t н-tв , де tн - температура нагріву даного пуансона; tв - температура навколишнього середовища (повітря). Відповідно, на величину DZ=DA зменшується величина двобічного технологічного зазору між пуансоном та матрицею. Тоді DZ= a .А.(t н-tв), а формула для розрахунку температури нагрівання пуансона 1 для отримання заданої зміни величини зазору DZ набуде вигляду: DZ tн = tв + < tн.в. a×A де tн.в. - температура низького відпускання матеріалу, з якого виготовлено пуансон 1, що нагрівається. Температура нагрівання пуансона не повинна перевищувати температуру низького відпускання для того, щоб у його матеріалі не відбувалися структурні зміни та фазові перетворення, що знижують міцність та твердість. Бажано, щоб температура нагрівання на 10-20°С не досягала температури низького відпускання. Якщо нагрівання пуансона 1 для потрібної зміни величини зазору Z недостатньо, то охолоджують матрицю. При цьому, зменшення поперечного розміру робочої частини матриці складає: 4 DB= a .B.Dto, де В - поперечний розмір робочої частини матриці в напрямку виміру зазору; Dto - зміна температури матриці, що охолоджується: Dto=t в-t o, де to - температура, до якої охолоджують матрицю. При цьому зміна величини двобічного технологічного зазору між спряженим інструментом (пуансоном та матрицею) дорівнює сумі збільшення поперечного розміру одного з них і збільшення поперечного розміру другого: D Z= D A+ D B= a . A. D tн+ a .A. D to, звідки зміна (перепад) температури інструменту, що о холоджується, знаходимо з рівняння: DZ A Dt o = - × D tн . a ×B B Ураховуючи, що відношення А/В » 1, визначаємо з вищенаведеного виразу температуру, до якої слід охолодити матрицю 2 для забезпечення потрібної зміни величини зазору DZ: DZ to = t н < t хл, a×B де tхл - температура, при якій має місце холодноламкість (хрупкість при низьких температурах) матриці, що о холоджується. Контроль температури нагрівання пуансона tн та охолодження матриці tо здійснюється з використанням вмонтованих в них термопар, відповідно 5, 6, причому блок контролю та керування знаходиться поза межами штампа (на Фіг. не показано). Дані залежності отримані з передбачення, що спряжений інструмент виготовлено з однорідного матеріалу, що має однаковий коефіцієнт лінійного розширення. Використання способу зміни величини зазору між пуансоном та матрицею, що пропонується, порівняно з відомим, дозволяє: - знизити трудомісткість виготовлення та налагодження розділового штампа завдяки можливості легко та просто вимірювати в широкому інтервалі (0,001...0,5мм) величину зазору між спряженим інструментом або зменшувати його до нуля при центруванні матриці відносно пуансону; - підвищити стійкість розділового інструменту та управляти точністю отриманих деталей внаслідок автоматичного регулювання величини зазору в процесі штампування по мірі зношування бічних поверхонь спряженої пари цього інструменту; - визначати оптимальну величину технологічного зазору за допомогою одного комплекту спряженого інструменту, що має різні значення зазору в залежності від температури його нагрівання або охолодження. 5 Комп’ютерна в ерстка А. Рябко 25571 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