[go: up one dir, main page]

RU2342445C1 - Strengthening technique of shearing die - Google Patents

Strengthening technique of shearing die Download PDF

Info

Publication number
RU2342445C1
RU2342445C1 RU2007111044/02A RU2007111044A RU2342445C1 RU 2342445 C1 RU2342445 C1 RU 2342445C1 RU 2007111044/02 A RU2007111044/02 A RU 2007111044/02A RU 2007111044 A RU2007111044 A RU 2007111044A RU 2342445 C1 RU2342445 C1 RU 2342445C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
matrix
hardening
puncheon
punch
allowance
Prior art date
Application number
RU2007111044/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007111044A (en
Inventor
Елена Николаевна Зубкова (RU)
Елена Николаевна Зубкова
Михаил Николаевич Елицкий (RU)
Михаил Николаевич Елицкий
Николай Семенович Зубков (RU)
Николай Семенович Зубков
нова Валентина Павловна Водопь (RU)
Валентина Павловна Водопьянова
Сергей Владимирович Булавкин (RU)
Сергей Владимирович Булавкин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет"
Priority to RU2007111044/02A priority Critical patent/RU2342445C1/en
Publication of RU2007111044A publication Critical patent/RU2007111044A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2342445C1 publication Critical patent/RU2342445C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention concerns field of tool thermal treatment and can be used at manufacturing of shearing dies for notching. For endurance increasing of puncheon and matrix, hardened surface of puncheon and matrix are subjected to mechanical operation with margin implementation on its surface, then it is implemented fixing and positioning of matrix and puncheon blanks and implemented surface laser hardening with margin melting by all its high by means of ray movement by edge perimeter, oriented perpendicularly to anterior surface, at that smoothing is implemented by side surface.
EFFECT: endurance increasing of puncheon and matrix.
1 ex, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к области термической обработки инструмента.The invention relates to mechanical engineering, in particular to the field of heat treatment of a tool.

Известен способ упрочнения разделительных штампов лучом лазера, направленным перпендикулярно к упрочняемой поверхности и перемещающимся параллельно ей (Коваленко B.C., Верхотуров А.Д., Головко Л.Ф., Подчерняева И.И. Лазерное и электроэрозионное упрочнение материалов. М.: Наука, 1986, стр.241, фиг.4.7).There is a method of hardening the separation dies with a laser beam directed perpendicular to the hardened surface and moving parallel to it (Kovalenko BC, Verkhoturov AD, Golovko LF, Podchernyaeva II Laser and electroerosive hardening of materials. M: Nauka, 1986 , p. 241, Fig. 4.7).

Однако известный способ имеет существенные недостатки. При упрочнении по передней поверхности упрочненный слой имеет небольшую глубину и по мере эксплуатации удаляется при переточках. За период работы штампа требуется многократное повторное упрочнение, что увеличивает затраты и себестоимость упрочнения.However, the known method has significant disadvantages. When hardening along the front surface, the hardened layer has a shallow depth and is removed during regrinding as it is used. During the period of operation of the stamp requires repeated re-hardening, which increases the cost and cost of hardening.

При лазерном упрочнении по боковой поверхности (в тех случаях, когда это технологически осуществимо) требуется дополнительное оборудование, существенно увеличивается время упрочнения и не достигается постоянная твердость упрочнения поверхности из-за образования зон лазерного воздействия.When laser hardening along the lateral surface (in those cases when it is technologically feasible) additional equipment is required, the hardening time is significantly increased and a constant surface hardening hardness is not achieved due to the formation of laser exposure zones.

Прототипом заявленного изобретения является способ упрочнения штампа, включающий изготовление рабочих частей с припусками на механическую обработку передней поверхности после упрочнения, лазерное упрочнение с оплавлением рабочей кромки лучом, направленным перпендикулярно к передней поверхности и перемещающимся в направлении от центра пуансона к периферии матрицы к режущим кромкам перпендикулярно их контуру. При этом происходит формирование на матрице и пуансоне по рабочему контуру термоупрочненной зоны с повышающейся глубиной к краю режущей кромки. После упрочнения производят окончательную доводку передних поверхностей штампа с целью снятия оплавления кромок (RU №2033435 C1, 6 C21D 1/09, C21D 9/22, 1995).The prototype of the claimed invention is a method of hardening a stamp, including the manufacture of working parts with allowances for machining the front surface after hardening, laser hardening with fusion of the working edge with a beam directed perpendicular to the front surface and moving in the direction from the center of the punch to the periphery of the matrix to the cutting edges perpendicular to them contour. In this case, a heat-strengthened zone is formed on the die and punch along the working contour with increasing depth to the edge of the cutting edge. After hardening, final fine-tuning of the front surfaces of the stamp is carried out in order to remove edge fusion (RU No. 2033435 C1, 6 C21D 1/09, C21D 9/22, 1995).

Однако глубина упрочнения остается недостаточной для того, чтобы ограничиться одним упрочнением, и требуются последующие упрочняющие обработки. Это повышает затраты и себестоимость штампа и снижает его стойкость за счет дополнительной механической обработки оплавленной передней поверхности после каждого очередного лазерного упрочнения. Велики временные и другие затраты на упрочнение.However, the depth of hardening remains insufficient to be limited to one hardening, and subsequent hardening treatments are required. This increases the cost and cost of the stamp and reduces its durability due to additional machining of the fused front surface after each subsequent laser hardening. Great are the time and other costs of hardening.

В основу настоящего изобретения была положена задача лазерного упрочнения боковой поверхности на высоту, равную суммарной величине всех переточек, при работе штампа при минимальных затратах и себестоимости независимо от конфигурации и размеров боковой поверхности при высокой технологичности процесса и качестве упрочненного слоя.The present invention was based on the task of laser hardening of the side surface to a height equal to the total value of all regrindings when the stamp is operating at minimum cost and cost regardless of the configuration and size of the side surface with high processability and quality of the hardened layer.

Это достигается оплавлением припуска лазерным лучом, расположенным перпендикулярно передней поверхности и перемещающимся параллельно кромке. Припуск выполняется при механической обработке заготовок пуансона и матрицы с размерами Z, достаточными для осуществления качественного оплавления и последующей финишной обработки оплавленной поверхности шлифованием, и по высоте h, равной (больше) величине суммарного съема при перешлифовках.This is achieved by fusing the allowance with a laser beam perpendicular to the front surface and moving parallel to the edge. The allowance is performed during the machining of the punch and die blanks with Z dimensions sufficient to allow high-quality melting and subsequent finishing processing of the melted surface by grinding, and in height h equal to (greater) than the total removal during refining.

На фиг.1 показан разрез матрицы, на фиг.2 - разрез пуансона с припусками на оплавление и окончательную механическую обработку оплавленной поверхности, а также расположение луча лазера относительно передней поверхности.Figure 1 shows a section of the matrix, figure 2 is a section of a punch with allowances for reflow and final machining of the fused surface, as well as the location of the laser beam relative to the front surface.

Способ упрочнения включает следующие операции: механическую обработку матрицы (пуансона) с припусками на оплавление при лазерной обработке и окончательную механическую обработку, лазерное упрочнение путем оплавления припуска и окончательную механическую обработку боковой поверхности.The method of hardening includes the following operations: machining the matrix (punch) with allowances for reflow during laser processing and final machining, laser hardening by reflowing the allowance and final machining of the side surface.

Способ реализуется следующим образом. Матрица (пуансон) устанавливается на стол лазерной установки и позиционируется. Включается рабочий режим и производится оплавление припуска на всю высоту боковой поверхности при перемещении луча параллельно кромке матрицы (пуансона). По окончании оплавления матрица (пуансон) подвергается финишной механической обработке оплавленной боковой поверхности.The method is implemented as follows. The matrix (punch) is mounted on the table of the laser unit and positioned. The operating mode is turned on and the allowance is melted to the entire height of the side surface when the beam moves parallel to the edge of the matrix (punch). At the end of the reflow, the matrix (punch) is subjected to finishing machining of the molten side surface.

Способ может быть использован на машиностроительных предприятиях в инструментальном производстве при изготовлении штампов.The method can be used at engineering enterprises in tool production in the manufacture of dies.

ПримерExample

Пуансоны и матрицы изготавливали для пробивки отверстий в холоднокатаной низкоуглеродистой стали диаметром d=30 мм на координатно-револьверном прессе VIPROS Queen 368. Заготовки выполняли из высоколегированной теплостойкой инструментальной стали Р6М5 ГОСТ 19265-73. Состояние поставки - круг диаметром 60 мм (пуансон) и диаметром 90 мм (матрица). Механическую обработку заготовок выполняли в соответствии с чертежами и принятой на заводах технологией изготовления штампов для пробивки отверстий. Дополнительно устанавливали припуск Z=0,2 мм по боковой поверхности пуансона на высоту h=5 мм и боковой поверхности матрицы на высоту h=3 мм. Припуск Z=0,2 мм назначали с учетом качественного оплавления боковых поверхностей пуансона и матрицы и последующей финишной механической обработки их шлифованием.Punches and dies were made for punching holes in cold-rolled low-carbon steel with a diameter of d = 30 mm on a VIPROS Queen 368 coordinate-turret press. The blanks were made of high-alloy heat-resistant tool steel P6M5 GOST 19265-73. The delivery status is a circle with a diameter of 60 mm (punch) and a diameter of 90 mm (matrix). The machining of the blanks was carried out in accordance with the drawings and the technology adopted by the factories for the manufacture of dies for punching holes. Additionally, an allowance of Z = 0.2 mm was established along the lateral surface of the punch to a height of h = 5 mm and the lateral surface of the die to a height of h = 3 mm. The allowance Z = 0.2 mm was assigned taking into account the high-quality fusion of the side surfaces of the punch and die and the subsequent finishing machining by grinding.

Объемную термическую обработку выполняли по стандартным режимам для Р6М5. Твердость закаленной и отпущенной стали HRC 63.Volumetric heat treatment was performed according to standard conditions for P6M5. Hardness of hardened and tempered HRC 63 steel.

Лазерное упрочнение с оплавлением припуска по боковым поверхностям пуансона (матрицы) выполняли на установке Amada LC-2415a. Пуансон (матрицу) устанавливали на рабочий стол установки и позиционировали с помощью специальной оправки, позволяющей точно базировать пуансон (матрицу) относительно оси луча лазера. Упрочнение с оплавлением припуска по боковой поверхности проводили на режимах: Р=2000 Вт; £=1500 Гц; V=0,8 м/мин. Толщина оплавляемого припуска составила около 0,15 мм.Laser hardening with fusion of the allowance along the lateral surfaces of the punch (matrix) was performed on an Amada LC-2415a setup. The punch (matrix) was installed on the installation desktop and positioned using a special mandrel that allows you to accurately base the punch (matrix) relative to the axis of the laser beam. Hardening with the flashing of the allowance along the lateral surface was carried out in the following modes: P = 2000 W; £ = 1500 Hz; V = 0.8 m / min. The thickness of the melted allowance was about 0.15 mm.

Финишную чистовую обработку, в том числе оплавленной поверхности, выполняли шлифованием. При механической обработке шлифованием оплавленных поверхностей снимали окончательный слой припуска 0,05 мм. Большая величина снимаемого слоя уменьшает величину упрочненного слоя и максимальную твердость металла упрочненного слоя. Исследование микрошлифов, приготовленных из образцов свидетелей, подтвердило наличие упрочненной зоны по всей высоте боковой поверхности пуансона (матрицы). Глубина упрочнения составила 220 мкм. Максимальная микротвердость упрочненного металла превысила микротвердость закаленной стали Р6М5 на 200HV.Finishing, including the fused surface, was performed by grinding. During machining by grinding of the melted surfaces, the final allowance layer of 0.05 mm was removed. The large size of the removed layer reduces the value of the hardened layer and the maximum hardness of the metal of the hardened layer. The study of microsections prepared from witness samples confirmed the presence of a hardened zone along the entire height of the side surface of the punch (matrix). The hardening depth was 220 μm. The maximum microhardness of the hardened metal exceeded the microhardness of hardened steel P6M5 by 200HV.

На основании проведенной работы можно сделать вывод, что поставленная задача, а именно лазерное упрочнение с оплавлением припуска по боковой поверхности на всю высоту за один проход, решена.Based on the work carried out, we can conclude that the task, namely laser hardening with reflowing the allowance along the side surface to the entire height in one pass, is solved.

Предлагаемое изобретение находится на стадии опытно-промышленных исследований и испытаний.The present invention is at the stage of pilot research and testing.

Claims (1)

Способ упрочнения штампа для пробивки отверстий, включающий механическую обработку заготовок пуансона и матрицы с выполнением припуска на упрочняемой поверхности, лазерное упрочнение с оплавлением и чистовую обработку, отличающийся тем, что припуск выполняют на боковой поверхности кромки, лазерное упрочнение осуществляют оплавлением припуска на всю его высоту путем перемещения луча по периметру кромки, сориентированного перпендикулярно передней поверхности, при этом чистовую обработку выполняют по боковой поверхности, а перед лазерным упрочнением осуществляют фиксацию и позиционирование заготовок пуансона и матрицы.The method of hardening a stamp for punching holes, including machining the blanks of the punch and the matrix with an allowance on the hardened surface, laser hardening with reflow and finishing, characterized in that the allowance is performed on the side surface of the edge, laser hardening is carried out by reflowing the allowance to its entire height by moving the beam along the perimeter of the edge, oriented perpendicular to the front surface, while finishing is performed on the side surface, and in front of the laz By hardening, the punch and die blanks are fixed and positioned.
RU2007111044/02A 2007-03-26 2007-03-26 Strengthening technique of shearing die RU2342445C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007111044/02A RU2342445C1 (en) 2007-03-26 2007-03-26 Strengthening technique of shearing die

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007111044/02A RU2342445C1 (en) 2007-03-26 2007-03-26 Strengthening technique of shearing die

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007111044A RU2007111044A (en) 2008-10-10
RU2342445C1 true RU2342445C1 (en) 2008-12-27

Family

ID=39927057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007111044/02A RU2342445C1 (en) 2007-03-26 2007-03-26 Strengthening technique of shearing die

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2342445C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2452780C1 (en) * 2011-02-28 2012-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет" Method of hardening shearing die
RU2566224C1 (en) * 2014-05-20 2015-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверскй государственный технический университет" Method of strengthening of shearing die

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106636563B (en) * 2016-11-04 2018-10-09 广东工业大学 A kind of polynary control method of reversed laser peening and device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4398966A (en) * 1982-04-28 1983-08-16 Huntington Alloys, Inc. Corrosion of type 304 stainless steel by laser surface treatment
SU1425219A1 (en) * 1986-11-04 1988-09-23 Казахский политехнический институт им.В.И.Ленина Method of laser-strengthening of articles
SU1689396A1 (en) * 1989-06-14 1991-11-07 Предприятие П/Я Р-6500 Method of manufacture of stamp
RU2033435C1 (en) * 1992-03-26 1995-04-20 Михаил Иванович Квасов Method for strengthening of press tool

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4398966A (en) * 1982-04-28 1983-08-16 Huntington Alloys, Inc. Corrosion of type 304 stainless steel by laser surface treatment
SU1425219A1 (en) * 1986-11-04 1988-09-23 Казахский политехнический институт им.В.И.Ленина Method of laser-strengthening of articles
SU1689396A1 (en) * 1989-06-14 1991-11-07 Предприятие П/Я Р-6500 Method of manufacture of stamp
RU2033435C1 (en) * 1992-03-26 1995-04-20 Михаил Иванович Квасов Method for strengthening of press tool

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2452780C1 (en) * 2011-02-28 2012-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет" Method of hardening shearing die
RU2566224C1 (en) * 2014-05-20 2015-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверскй государственный технический университет" Method of strengthening of shearing die

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007111044A (en) 2008-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3724305A (en) Precision shearing method
CA2688043C (en) Integrated die trim and method
US20190291160A1 (en) Method for machining a sheet-metal profile
US20160214205A1 (en) Deburring tool for laser beam machine and deburring method therefor
US4446351A (en) Process for preparing a press die
CN106624643A (en) Production technology of needle selection presser foots of flat knitting machine
RU2342445C1 (en) Strengthening technique of shearing die
JPH0523755A (en) Punching method for metallic plate and die
JP2003001337A (en) Device for blanking
JPH0399789A (en) Method of manufacturing work forged by forging die
JP2008229710A (en) Press blanking method
KR102092162B1 (en) Shearing method
CN105458136A (en) Split forging method and die for bucket tooth
CN105014316A (en) Processing method for bucket teeth
RU2033435C1 (en) Method for strengthening of press tool
RU2347822C2 (en) Method for strengthening of shearing die
CN205324588U (en) Mould is forged to subdivision formula of bucket tooth
CN109127908A (en) A kind of auto parts and components production and processing mold and its manufacturing method
KR20170074486A (en) Blanking method and apparatus thereof
RU2452780C1 (en) Method of hardening shearing die
JPH0234698B2 (en)
CN204338733U (en) Reduce the inclined-plane lubricated dies structure of hot forming steel plate trimming edge wearing and tearing
JPH10113726A (en) Shearing punching method in two stages in same direction
JP2017192963A (en) Method for manufacturing press metal mold, press working method and press metal mold mechanism
CN204338736U (en) Reduce hot forming steel plate trimming edge dull die structure

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090327