RU2342445C1 - Strengthening technique of shearing die - Google Patents
Strengthening technique of shearing die Download PDFInfo
- 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
Links
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)
Abstract
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
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)
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)
| 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)
| 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)
| 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 |
-
2007
- 2007-03-26 RU RU2007111044/02A patent/RU2342445C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| 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)
| 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 |