Инструмент для работы при высоком давлении

Инструмент для работы при высоком давлении

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ тп> 53I587

СОюз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт.. свид-ву (22) Заявлено 27.03.75 (21) 2117578/27 с присоединением заявки № (51) М Кч е В 21С 25/02

В 21С 27/00

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.10.76. Бюллетень ¹ 38

Дата опубликования описания 03.11.76 (53) УДК 621.777.073 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. С. Горбунов, В. Е. Смирнова и Е. В, Панченко (71) Заявитель (54) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ РАБОТЫ

ПРИ ВЫСОКОМ ДАВЛЕНИИ

1осударственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, например, к прессованию.

Известна конструкция инструмента для работы при высоком давлении, содержащего внутренний трубчатый контейнер или инструмент из твердого сплава или керамики и один или несколько слоев обмотки из высокопрочной ленты или проволоки, выполненных с обеспечением во внутреннем трубчатом контейнере больших предварительных напряжений (1).

Недостатком устройства является ограниченная стойкость рабочих элементов, не позволяющая повышать рабочие давления.

Известен также инструмент для прессования, содержащий втулку (матрицу) с обмоткой из жаропрочного материала, охватывающей последнюю с предварительным натягом (2).

Недостатком такого инструмента является его невысокая прочность, невозможность повышения рабочих давлений, а также необходимость охлаждения обмотки при деформировании с нагревом, например, в изотермических условиях. Эти недостатки обусловлены уменьшением натяга между обмоткой и матрицей вследствие их нагрева при полугорячем, горячем или изотермическом деформировании.

Цель изобретения — обеспечение возможности повышения рабочих давлений за счет повышения прочности инструмента и исключения необходимости его охлаждения.

Для этого обмотка предлагаемого инструмента выполнена из материала с коэффициентом линейного температурного расширения на

10 — 20% меньшим, чем коэффициент линейного температурного расширения материала матрицы.

В этом случае повышение температуры при деформировании с нагревом вызывает расширение матрицы и охватывающей ее обмотки, однако, в отличие от известных конструкций, увеличение внутреннего диаметра обмотки будет меньшим, чем увеличение наружного диаметра матрицы, так как коэффициент линейного температурного расширения материала проволоки или ленты обмотки меньше, чем у материала матрицы. Эта разница в размерах создает дополнительный натяг между матрицей и обмоткой, вызывающий возникновение дополнительных сжимающих напряжений. Наличие этих напряжений позволяет увеличить допустимые рабочие давления деформирова25 ния и повысить прочность инструмента.

Пример. Инструмент для изотермического выдавливания медных или алюминиевых сплавов. Матрица изготовлена из высокопрочной штамповой стали марки 5ХНМ (0,5—

30 06% С; 05 — 08% Мп; 05 — 08% С; 14—

531587

Л=1,015 — 0,903=0,1 мм.

Формула изобретения

Составитель А. Быстров

Техред 3. Тараненко Корректор А. Дзесова

Редактор Л. Василькова

Заказ 2305/15 Изд. № 1727 Тираж 1077 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

1,8% Nl; 0,15 — 0,3% Мо; не более 0 35% Si)

Коэффициент линейного температурного расширения материала матрицы ам — — 14,5- 10 — .

На матрицу с предварительным натягом намотана обмотка из проволоки из высокопрочной стали 4;(8В2 с составом: 0,35 — 0,45/о С;

02 — 04% Мп; 7,0 — 90% Сг; 20 — 30% %; не более 0,35% Si; не более 0,25% Ni. Материал обмотки имеет коэффициент линейного температурного расширения ао — — 12,9 10- .

Наружный диаметр матрицы и соответствующий ему внутренний диаметр обмотки равен 100 мм.

Оптимальная температура работы инструмента 700 С.

Увеличение диаметра матрицы при нагреве до этой температуры равно:

Ad„=ndpt=14,5 10 — 100 700=1,015 мм

PdM — увеличение диаметра матрицы а — коэффициент линейного температурного расширения, с4 — исходный диаметр;

t — температура нагрева матрицы

Увеличение внутреннего диаметра обмотки при нагреве до 700 С равно:

Adp —— npdpt=12,9 10 в.100 700=0,903 мм

При этом дополнительный натяг между матрицей и обмоткой составляет:

Такое выполнение предлагаемого инструмента позволяет исключить необходимость

5 применения охлаждения обмотки, т. к. нагрев в этом случае не снижает, а наоборот увеличи вает предварительный натяг в матрице, что позволяет увеличить рабочее давление деформирования и повысить прочность инструмента.

Инструмент для работы при высоком дав15 лении, содержащий матрицу из жаропрочного материала с обмоткой, охватывающей матрицу с предварительным натягом, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью обеспечения возможности повышения рабочих давлений за

20 счет повышения прочности инструмента и исключения необходимости его охлаждения, обмотка выполнена из материала с коэффициентом линейного температурного расширения на 10 — 20% меньшим, кем коэффициент ли25 нейного температурного расширения материала матрицы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

30 1. Патент Франции № 2153644, М. Кл.2

В 21С 37/00, 1971 г.

2. Авт. св. СССР № 445491, М. Кл.2. В 21С

27/00, 1971 г.