Инструментальный узел устройства для изотермической штамповки

Инструментальный узел устройства для изотермической штамповки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ИНСТРУ ШНТАЛЬНЫЙ УЗЕЛ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИЗОТЕРЮГ1ЕСКОЙ ШТА тОВКИ, содержащий выполненные из жаропрочных Материалов штамповую вставку и подкладную плиту, размещенную на основании, отличающийся тем, что, с цельюснижения энергозатрат и расхода жаропрочных материалов , подкладная плита вьтолнена в виде набора отдельных плит с уменьшающимися в направлении основания площадями опорных по верхностей.. (П С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 В 21 13 02 описание и30 тьни

v Astorc ovv Cs pexm meV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3521310/25-27

1 (22) 17. 11. 82 (46) 07. 08. 84. Бюл, 929 (72) С.З.Фиглин, Ю. Г.Калпин, В.В.Бойцов и Ю.B.Джуромский (53) 621.777(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9733842, кл. В 21 У 13/02, 1977.

2. Фиглин С.3. и др. Изотермическое деформирование металлов. M.

"Машиностроение", 1978, с.34, рис.14 (прототип).

„SU„„1106572 A (54) (57) ИНСТРУИЕНТАЛЬНЬЙ УЗЕЛ УСТРОИСТВА ДЛЯ ИЗОТЕРЖЛЕСКОЙ ШТАМПОВКИ, содержащий выполненные из жаропрочных Материалов штамповую вставку и подкладную плиту, размещенную на основании, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и расхода жаропрочных материалов, подкладная плита выполнена в виде набора отдельных плит с уменьшающимися в направлении основания площадями опорных поверхностей.

1 11065

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано в установках для изотермической штамповки с нагревом штампов до температуры деформации.

Известен штамп для объемной штамповки, содержащий вставки с гравюрой, опорная поверхность которых в сторону корпуса штампа. выполнена преры- 1п вистой 51 3- Р

Недостатком известного штампа яв- P6) ляется невозможность применения его при высокотемпера.турном изотермическом деформировании, когда подштамповые плить. изготавливаются из >каропроч ка, уменьшены по зависимости ных материалов, Известен инструментальный узел устройства для изотермической штампо>зки, содержащий штамповую вставку >П и подкладную плиту, размещенные на осповании (2 j.

Недостатком известного узла. являются значительные потери тепла в процессе его работы за счет непроизводительной теплопередачи через поверх IQc.òè контакта подкладных плит, кроме того, в известном узле увепичен расход дорогостоящих жаропрочных материалов, из. которых изготовлена подкладная плита.

Целью изобретения является снижение энергозатрат и расхода жаропрочных материалов.

Поставленная цель достигается

35 тем, "ITo в инструментальном узле устройства для изотермической штамповки„ содержащем штамповую вставку и подкладную плиту, размещенную на основании, подкладная плита выполне40 на в виде набора отдельных плит с уменьшающимися в направлении основания плошадями опорных поверхностей.

EIa черте>ке показана схема инструментального узла.

Узел содержит вставку 1, закрепленную в штамподержателе 2 посредством штифтов 3, внутри теплоиэоляцион" ного кожуха ц. Вокруг кожуха 4 расположены нагревательные элементы 5. .>

Штампоная вставка 1 опирается на набор подкладных подштамповых плит1

6-8. Некияя подкладная плита 8 опирается на основание штампового блока 9. По мере удаления от штамповой вставки к основанию штампового блока опорные поверхности S последовательно уменьшены за счет, например, пазов 10. Опорная поверхность верхней

72 2 подкладной подштамповой плиты 6 Б. равна или несколько больше опор .ой поверхности штамповой вставки 1. Опорные поверхности последующих плит 7 и

8 и основания штампового блока 9 соответственно 5, 5, 6,, температура нагрева которых убывает по мере приближения к основанию штампового блоПри нагреве инструмента до температуры деформации и поддержания ее в процессе работы возникает равновесие межцу отводом теплоты от штамповых вставок и подводом теплоты от нагревательных элементов. При этом отвод теплоты от штамповых вставок происходит как за счет. излучения в окружающее пространство, так и за счет теплопередачи через опорные контактные поверхности. В связи с тем, что опорные поверхности подштамповых плит 6-8 и основания блока 9 последовательно уменьшены от штамповой вставки к основанию штампового блока, а интенсивность теплопередачи пропорциональна величине контактирующих поверхностей, потери теплэты в сравнении с известными устройствами будут меньше.

Напряжения сжатия, возникающие в подштамповых плитах вследствие штамповки, не превышают допустимые напряжения,материала подштамповых плит при ч емпературе эксплуатации ° Причем величина допустимых напряжений l @ I не должна превышать 0,8 6п„(предела пропорциональности) материала при температуре эксплуатации.

Эффективность устройства подтверждается расчетом. В качестве объекта для расчета выбрана установка для изотермической штамповки модели

УИДИН- 280. Наибольшая температура нагрева штампов установки - 1000 С, время нагрева штампов — 10-12 часов.

Диаметр штамповой вставки — 0,28 м; площадь опорной поверхности штампо вой вставки и прилегающей к ней подкладкой подштамповой плиты - °

0,06 м. Верхняя и нижняя штамповые

2 вставки опираются на. набор, состоящий из трех подкладных подШтамповочных плит.

Результаты контрольных замеров показали, что температура на поверхности контакта штамповой вставки

1106572 (м K) О, 061

+ 2 — — -)=0,02 м К/Вт.

0,014

35

Составитель В. Бещеков редактор Л. Лосева Техред Т.Фанта Корректор E ° Сирохман

Заказ 5662/7 Тираж 641 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 е с верхней подкладной плитой составляет — 1000 С (поверхность S„). Температура на поверхности контакта верхней и средней подкладных плит—

920ОС (поверхность 5 ), на поверхности контакта средней и нижней плит — 800 С (поверхность 5 ) и на

«з поверхности контакта нижней подкладной плиты с основанием штампового блока — 650 С (поверхность S<).

Материал штамповых вставок и подкладных подштамповых плит — литейный маропрочный сплав ЖС6-.К. Толщина подштамповых плит d"=0,04 м. Удельная теплопроводность 3 =27 Вт/м.К.

Наибольшая площадь штампуемых поковок в плане — 0,03 М2. Удельное усилие деформирования - 250 MIIa. Максимальное усилие штамповки P в данном случае составляет 7,5 МН.

Значение (6) принимаем равным

0,8 6п . Величины й„ на контактных поверхйостях переменйы и зависят от температуры. При температурах контактных поверхностей 1000,920,800 и 650 С 25 величины 6 „соответственно составляют

180,348,600,650 МПа. Исходя из соотношений (1) поверхности 5„, S, 5 и

5.1 соответственно составляют 0,052;

О, 027; О, 016 .и О, 014 м .

Количество теплоты Я отводимое от штампа через подштамповые плиты в

t основании штампового блока, определяется по известной зависимости где Т, Т4 — температуры на опорных поверхностях соответственно З„и 5, термическое сопротивление, 40 находится по зависимости

Вт

Для известного технического решения, когда опорные поверхности подштамповых плит одинаковы (В., =,5г= 5 ), 4х0,04 й„= — — — — = 0,006 м К/Вт, г

Цля предлагаемого устройства при S

%з= 0,04 м

О 04 О 061 О 061 0 061

R .(+. +

z =

27 0,061 0,027,0,016

Таким образом, количество теплоты, отводимое от штампа в известном устройстве, составляет 3620 Вт, а в предлагаемом 1200 Втр т.е. потери теплоты уменьшились примерно в три раза.

Применение изобретения по сравнению с известным позволяет сократить тепловые потери в 3 раза, сократить время нагрева штампов до рабочей температуры в 1,2 — 1,3 раза и значительно умень-. шить применение дорогостоящих жаро-, прочных сплавов .на никелевой основе.