Способ нагрева штампов

Способ нагрева штампов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

И

РЕСПУБЛИК ае (и) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛ М ИЗОБРЕТЕКИй И Ото Ытйй (21) 3274127/22-02 (22) 15.04.81 (46) 30.04.83, Бюл. Р 16 (72) А.К.Талалаев, И.A.I усев, Е.Г.Филин, Б.И.Овчаров и A.Â.Коновалов (53) 621 .78.012:621.73.073(089.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 668752,.кл. В 21 У 1/06, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

В 829300, кл. В 21 Х 13/02, 1979. 3. Фиглин,С.З. и цр. Изотермическое деформирование металлов.

И., "Машиностроение", 1978, с. 29-32.

Э(Я).С 21 В 1/42 / В 21 У 06 (54) (57) СПОСОБ НАГРЕВА ШТАМПОВ, преимущественно для изотермического деформирования металлов, включающий нагрев рабочей эоны штампа индуктором, о т л и ч а ю щ и й,с я тем, что, с целью повышения прочности штампа, наружные части штампа экранируют от нагрева с помощью вторичного витка индуктора-трансформатора и экранов.

1014928

Изобретение относится к обработке металлов давлением и к индукционному нагреву и может быть использовано для горячей штамповки труднодеформируемых сплавов в изотермических условиях.

Известен способ индукционного нагрева штампов, который характеризуется нагревом специальных массивных стальных колец, расположенных снаружи по периметру штампа $1).

Известен способ индукционного нагрева штампов, который характеризуется нагревом рабочей зоны 2).

Недостатком известного способа является то, что наряду с нагревом 15 рабочей зоны происходит нагрев других частей штампа.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ индукционного нагрева штампов, предусматривающий нагрев рабочей зоны штампа в следующей последовательности: нагрев наружной поверхности бандажа индуктором, который располагается непосредственно вокруг него и отделяется от бандажа тепло-электроизоляционным кожухом. По достижении на наружной поверхности бандажа температуры 1000-1150 С нагрев отключается (во избежание перегрева и расплавления) и после остывания до 650-700 С вновь включается. Таким способом за довольно продолжительное время (4-5 ч) достигается необходимая технологическая температура в рабочей зоне штампа в пределах 850-950О С и поддерживается во время работы 13).

Недостатком способа является продолжительность времени нагрева всего штампа, что приводит к значитель- 40 ному расходу электроэнергии в период разогрева, низкому КПД процесса и снижению производительности оборудования. Кроме того, при нагреве бандажа по наружной части снижается 45 его прочность, что ведет к его деформации в радиальном направлении и ухудшению качества деталей.

Цель изобретения - повышение

50 прочности штампа, повышение КПД процесса нагрева и производительности оборудования.

Поставленная цель достигается согласно способу нагрева штампов, включающему нагрев рабочей зоны штам-55 па индуктором, наружные части штампа экранируют от нагрева с помощью вторичного витка индуктора-трансформатора и экранов. . 60

Экраны являются токоподводящими элементами между вторичным витком индуктора-трансформатора и штампом.

На фиг. 1 и 2 изображена схема осуществления способа.

Цилиндрический индуктор 1 подключается к источнику переменного тока.

При протекании тока по индуктору 1 вокруг него возникает переменное электромагнитное поле, которое индуктирует вторичный электрический ток во вторичном витке 2 индукторатрансформатора 1 и 2. Вторичный виток.

2 в целом образует концентратор магнитного поля, предназначенный для нагрева рабочей зоны штампа (матрицы) 3. Концентратор магнитного поля имеет разрез по образующей 4. Стрелками указано условное прохождение электрического тока во вторичном витке индуктора-трансформатора. Бандаж 5 изолирован от индуктора-трансформатора 1 и 2 изоляционными прокладками 6 и экранируется деталями концентратора от воздействия электромагнитного поля.

Электрический ток, наведенный во вторичном витке .индуктора-трансформатора 1 и 2, расположенного по периферии штампа, передается концентрично посредством экранов 7 к рабочей зоне штампа 3 при наличии электрического контакта с ней. В данном случае электрический ток от вторичного витка 2 индуктора-трансформатора по экранам 7 поступает в рабочую зону штампа 3 и разогревает ее до заданной температуры. Вторичным витком

2, экранами (верхним и нижним) 6 и матрицей 1 кольцевой вставкой) 3 образовано пространство в котором размещаются элементы крепления штампа - бандажа 4. Ввиду того, что бандажи экранированы вышеуказанными элементами штампа они не нагреваются, тем самым значительно повышая прочность штампа.

Способ осуществляют следующим образом.

Способ нагрева опробован для штампа, содержащего индуктор-трансформатор 1 и 2, матрицу 3 и бандаж

5. Бандаж 5 размещен в полости концентратора, изолирован и одновремен-. но экранирован деталями конструкции концентратора. Перед установкой в штамп матрицу покрывают тонким слоем теплостойкого иэоляционного материала, например нитридов бора.

Укаэанный штамп для деформирования титановой заготовки 0 26 мм, длиной 225 мм, устанавливают на прессе усилием 400 т. Температура нагрева штампа 950-970 С (температура нагрева детали 950О) . .Питание первичной обмотки индуктора-трансформатора производится от высокочастотного преобразователя ВПЧ-100/2,4.

Нагрев матрицы произвопят на частоте 2,4 кГц при потребляемой мощности

50 кВт. Время нагрева ннутр".ííi.х

1014928

Составитель И. Липгарт

Редактор С. Юско ТехредТ.Маточка Корректор A. Повх

Заказ 3137/23 Тираж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 стенок матрицы до технологической температуры. 950 С, составляет 28 мин.

После штамповки детали и ее выгрузки из штампа температура рабочей зоны восстанавливается за 10-15 с, против 1-2-мин по известному способу. В процессе испытаний изготовлено более 250 деталей. Температура штамподержателя не превышает 350400 С

При предлагаемом способе индукци- 10 онного нагрева штампов значительно сокращается время, разогрева матрицы, повышается. надежность и стойкость штампа, так как бандаж практически не нагревается, сохраняя свою прочность, повышается КПД процесса нагрева и сокращается общий. расход электроэнергии на разогрев штампа и поддержание заданной технологической температуры во время работы.

Внедрение предлагаемого способа индукционного нагрева штампов на одном из предприятий отрасли позволит получить экономический эффект более

50 тыс. руб.