Устройство для изотермической листовой штамповки газовой средой

Устройство для изотермической листовой штамповки газовой средой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗОТЕРМИЧЕСКОЙ ЛИСТОВОЙ ШТАМПОВКИ ГАЗОВОЙ .СРЕДОЙ, содержащее матрицу, размещ ный с зазором по отношению к ней полый прижим заготовки и нагревательные горелки, о т л и ч а to щ е е с я тем, что, с целью повышения качества получаемых изделий и снижения энергозатрат, оно снабжено обхватывающей прижим и матрицу обоймой, с внутренней стороны которой на уровне прижима и зазора между ним и матрицей выполнена кольцеобразная полость , сообщенная с полостью прижима посредством выполненного в нем, по меньшей мере ., одного канала, горелки установлены в обойме на уровне ее кольцеобразной полости, причем боковая поверхность прижима гёрметично контактирует с обоймой, а между матрицей и обоймой имеется гарантированный зазор.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОГ1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21). 3353726/25-27 ,.(22) 28.10.81 (46) 23 .03.83.Sinn. 9 11 (72) И.П. Найдейов, А.С. Анищенко, A.Ï. Андрющенко, A.Х. Паша, Н.Ю. Сос новский, В.И; Лепехов, A.È. Цымбарюк, А.A. Крапиневич и Д.И. Чашников ,(53) .621.98.07(088.8) (56) 1. Патент США Р 3529457, кл. 72-56, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР 9 591252, кл. В 21 0 22/02, 28.05.76

;(прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗОТЕРМИ-.

ЧЕСКОЙ ЛИСТОВОЙ ШТАМПОВКИ ГАЗОВОЙ ;СРЕДОЙ, содержащее матрицу, размещен-, "ный с зазором по отношению к ней

„„SU„„1005983 А

3f59 B 21 0 26 02 B 21 0 37 16 полый прижим заготовки и нагревательные горелки, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения качества получаемых изделий и сниже- ., ния энергозатрат, оно снабжено обхватывающей прижим и матрицу обоймой, с внутренней стороны которой на уровне прижима и зазора между ним и матрицей выполнена кольцеобразная по--. лость, сообщенная с полостью прижима посредством выполненного в нем, по меньшей мере ., одного канала, горелки установлены в обойме на уровне ее кольцеобразной полости, причем боковая поверхность прижима гер метично контактирует с обоймой, а между матрицей и обоймой имеется гарантированный зазор.

1005983

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть испольэовано при получении полых из. делий из листа путем изотермической штамповки газовой средой, преимущественно, в режиме сверхпластичности, I

Известно устройство дЛя иэотермической листовой штамповки газовой средой, содержащее матрицу, полый прижим и электрические нагревате!

О ли (1 j.

Недостатками устройства являются низкое качество изделий иэ-за значительной разнотолщинности и сложность оснастки, необходимой для 15 электронагрева заготовки и матрицы.

Известно устройство для изотермической листовой штамповки газовой средой, содержащее матрицу, размещенный с зазором по отношению к ней 20 полый прижим заготовки и нагревательные горелки. В устройстве листовая заготовка жестко зажимается в зазоре между матрицей и прижимом (.21.

Недостатками известного устрой- 25 ства являются низкое качество получаемых изделий в виду значительной раэнотолщинности, поскольку фланец заготовки жестко зажат при штамповке,а также повышенные энергозатраты на нагрев из-:эа постоянного отвода газов из матрицы и прижима.

Цель изобретения — повышение качества получаемых изделий и снижение энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для изотерми. ческой листовой штамповки газовой средой, содержащее матрицу, размещенный с зазором по отношению к ней полый прижим заготовки и нагреватель-4Q ные горелки, снабжено обхватывающей прижим:. матрицу обоймбй, с внутренней стороны которой на уровне прижима и зазора между ним и матрицей выполнена кольцеобразная полость, со- 45 общенная с полостью прижима посредством выполненного в нем, по меньшей мере, одного канала, горелки уста". новлены в обойме на уровне ее коль.— цеобразной полости, причем боковая поверхность прижима герметично контактирует с обоймой, а между матрицей и обоймой имеется гарантированный зазор. На чертеже показано устройство в статике (а) и1в работе (б), 55

Устройство состоит из обоймы 1, герметично обхватывающей полый прижим 2. Герметичность сопрягаемых поверхностей обоймы 1 и прижима 2 обеспечивается, например, их по- 60 садкой с гарантированным натягом, сваркой или выполнением прижима 2 и обоймы 1 как единое целое. В ,обойме 1 телескопически расположена матрица 3 с воэможностью перемеще- 65

Ния вдоль центральной оси обоймы 1, что обеспечивается гарантированным зазором между боковыми поверхностями обоймы 1 и матрицы 3. В обойме 1 с внутренней стороны на расстоянии от нижнего торца, не превышающем высоту матрицы 3, т.е. на уровне прижима и зазора между ним и матрицей выполнена кольцеобраэная полость (паэ) 4, в боковой части которой. расположены горелки 5 для нагрева и деформирования газовой средой листовой заготовки. В стенке прижима 2 выполнены каналы б для сообщения полости прижима 2 с полостью 4 обоймы. Матрица 3 установлена на основании 7. В матрице 3 и в основании 7 выполнены отверстия 8 и 9 для удаления газовой среды из полости 4 обоймы и полости матрицы 3.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно нагревают др температуры деформации обойму 1 с прижимом 2 и матрицей 3 газовой средой, являющейся продуктом сгорания топлива в горелках 5. Матрицу 3 выводят из обоймы 1, укладывают на нее листовую заготовку 10 и вновь вводят матрицу внутрь обоймы 1 на глубину, равную или превышающую расстояние между полостью 4 и нижним торцом обоймы 1, не допуская при этом жесткий контакт заготовки 10 с прижимом 2. Заготовку 10 нагревают до оптимальной температуры газовой средой, поступающей от горелок 5 через каналы 6 в полость прижима 2 на поверхность заготовки 10, а также воздействующей непосредственно от го.. релок 5 в торец заготовки 10. Иэ устройства газы удаляются отчасти через отверстия 8 в матрице 3, так как отсутствует герметичность между ее полостью, полостью прижима 2 и полостью 4, обоймы, а также через зазор между обоймой 1 и матрицей 3 в отверстия 9., поддерживая постоянной температуру

1матрицы 3. Поскольку зазор между матрицей 3 и обоймой 1 невелик, а между заготовкой 10 и матрицей 3 он еще меньше и определяется только неплоскостностью сопрягаемых поверхностей, в полостях прижима 2 и особенно паза 4 создается избыточное давление газовой среды, воздействующее на плоскую поверхность заготовки 10 и в большей степени на ее торец.

Величина избыточного давления газовой среды оказывается достаточной для деформирования в полость матрицы 3 заготовки 10 при ее нагреве до оптимальной температуры деформации (температуры сверхпластичности). Вытяжка заготовки 10 сопровождается равномерным утонением, поскольку отсутствует жесткий прижим

1005983

Составитель О. Корабельников

Редактор A. Шишкина Техред Е.Харитончик

Корректор А, Дзятко

Заказ 1992/16 Тираж 814

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ее фланца. Торможение деформации фланца силами трения между заготовкой 10 и матрицей 3 с прижимом 2 (при изгибе фланца) компенсируется торцовым подпором заготовки 10 давле- нием газовой среды в полости 4, а также перепадом температур вдоль радиуса заготовки 10, обеспечивающим интенсивное утонение фланца вследствие его более быстрого нагрева и некоторого превышения температуры периферии заготовки 10 при изотермическом деформировании по сравнению с температурой нагрева центральных зон ° Температуру нагрева устройства и избыточное давление газовой среды регулируют составом и калорийностью топлива, интенсивностью дутья и величинами зазоров между матрицей 3 и обоймой 1, прижимом 2 и заготовкой

10, а также размерами отверстий 8 д и 9 и каналов б.

Предлагаемое устройство обеспечивает возможность штамповки иэделий равномерной толщины за счет устранения жесткого зажима фланца заготов

:ки, его торцового подпора и создания неравномерного температурного поля по поверхности заготовки при ее деформировании. При этом испольэуйтся тепло отходящих газов для дополнительного обогрева матрицы. Деформирующее усилие при штамповке перераспределено путем его увеличения

1О для торцового подпора заготовки при тех же параметрах работы горелок.

Ликвидировано непосредственное воздействие пламени горелок на заготовку; утилизируется тепло при вспомо15 гательных операциях, так как его утечки происходят через нижнюю часть; точно поддерживаются изотермические условия штамповки за счет одинакового прогрева прижима и матрицы„. Улуч2п шены условия труда эа счет безопасности эксплуатации устройства, так как оно представляет собой конструкцию закрытого типа.