Штамп для горячей изотермическойштамповки

Штамп для горячей изотермическойштамповки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советски»

Социалистически»

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТЕЛЬСТВУ вц837537 фК

/ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 04.0579 (21) 2762221/25-27 с присоедииеиивм заявки М (51)M. Кл.з

В 21 J 13/02 . В 21 J 1/06

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150681. Бюллетень Н9 22

Дата опубликования описания 150681 (53) УДК621.735. .076(088.8) J

А.И. Батурин, Г. В.Татарников, h1. Г.Маркин, Ю Ф.Юткиц-

К.Н. Колесов и A.Ю.Ятвецкий

1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ШТАМП ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ ИЗОТЕРМИЧЕСКОЙ

ШТАМПОВКИ

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для штамповки металлических изделий в изотермических условиях, например заготовок дисков, лопаток, колец иэ жаропрочных спла-. вов.

Известен штамп для горячей изотермической штамповки, содержащий опор" ные плиты и деформирующий инструмент, состоящий из двух половин, в каждой из которых выполнена гравюра и смонтирован соосно с ней индукционный нагреватель в виде спирали (1).

Недостатком штампа является то, что нагреватели расположены с внешней стороны гравюры, и при нагреве инструмента наиболее быстрее и сильнее нагреваются его периферийные слои, а медленнее и слабее — центральные 2() части. Следовательно, неравномерно нагреваются и гравюры рабочих штампов, а это приводит к возникновению между нагретой до высокой температуры заготовкой и отдельными точками поверхностей гравюр температурного перепада, что вызывает появление остаточных напряжений на поверхности иэделий, т.е. ведет к снижению ,их качества. Кроме того, выполнение ЗО индуктора цилиндрической формы не обеспечивает создания теплового поля, направленного в сторону деформирующего инструмента с гравюрой, вследствие чего одновременно с инструментом нагреваются другие элементы штампа, что снижает их прочность и сокращает срок службы.

Цель изобретения — повышение качества штампованных изделий и увеличение стойкости штампа путем создания направленного теплового поля.

Поставленная цель достигается тем, что в штампе для горячей иэотермической штамповки, содержащем опорные плиты и деформирующий иструмент, состоящий из двух половин, в каждой иэ которых выполнена гравюра и смонтирован соосно с ней индукционный нагреватель в виде спирали, последняя размещена у опорного торца половины инструмента и выполнена в форме обращенного меньшим основанием в сторону гравюры усеченного конуса, наибольший диаметр которого не превышает максиMcLJIbHHR размер гравюры в плане.

Кроме того, в каждой из опорных плит для удобства установки нагревателя может быть выполнено сквозное

837537 коническое отверстие, а спираль нагревателя расположена в этом отверстии.

На чертеже изображен штамп, общий вид.

Штамп содержит штамподержатель, состоящий из нижней 1 и верхней 2 половин. В нижней половине 1 штамподержателя смонтирован.i последовательно размещенные нижний подкладной диск 3 и нижняя рабочая вставка 4 с графюрой 5, а в верхней половине 2 верхний подкладной диск 6 и верхняя рабочая вставка 7 с гравюрой 8. Гравюры 5 и 8 вставок 4 и 7 при смыкании образуют контур, соответствующий конфигурации штампуемого изделия.

Половины 1 и 2 штамподержателя выполнены из обычной штамповой стали, а диски 3 и 6 вставки 4 и 7 — из высокожаропрочного материала. Подкладные диски 3 и 6 снабжены сквозными полостями 9 и 10, в первой из кото- Щ рых установлен кольцевой многовитковый индукционный нагреватель 11, а во второй — аналогичный нагреватель 12. Каждый из нагревателей выполнен в виде усеченного конуса, обращенного своей вершиной в сторону вставки, и в поперечном сечении представляет собой полую медную трубу, охлаждаемую охладителем, например водой. Полости 9 и 10 дисков 3 и 6 имеют форму, идентичную форме нагревателей 11 и 12, Между нижней половиной 1 штамподержателя и диском 3 смонтирована теплоизолирующая прокладка 13,. а между верхней. половиной 2 и диском 6 — теплоизолирующая прокладка 14. В качестве материала прокладок 13 и 14 выбрано, например, каолиновое волокно.

Нагреватель 11 через реле 15, которое связано с термопарой 16, вмон-40 тированной в нижнюю вставку 4, соединен с источником 17 питания, а нагреватель 12 через реле 18, связанное с термопарой 19, которая вмонтирована в верхнюю вставку 7,— источником 20 питания.

Штамп работает следующим образом.

Перед началом работы его устанавливают на штамповочном прессе (или молоте). Включением источников 17 и 20 питания подают напряжение на нагреватели 11 и 12, которые начинают нагревать подкладные диски 3 и 6 и рабочие вставки 4 и 7. При этом нагревФвставок 4 и 7, т.е. инструмента, 55 осуществляется как вихревыми токами, создаваемыми в индукционных нагре— вателях, так и путем теплопроводности от поверхностей подкладных дисков.

Как только температура вставок дос- що тигнет требуемой величины, которую зафиксируют термопары 16 и 19, реле

15 и 18 отключат источники питания.

Штамп готов к работе. В гравюру 5 нижней рабочей вставки 4 укладывают нагретую до температуры штамповки заготовку и начинают ее штамповку.

При понижении температуры вставок

4 и 7 реле 15 и 18 снова включают источники питания и нагреватели 11 и 12, опять нагревают вставки до нужной температуры, которая таким образом поддерживается в .течение всего процесса штамповки изделий.

При выполнении индукционных нагревателей в виде усеченного конуса и установке их в подкладных дисках в непосредственной близости от рабочих вставок обеспечивается возможность создания теплового поля, направленного в сторону вставок и позволяющего нагревать гравюры равномерно, без температурного перепада по сечению, что повышает качество изделий. При этом сокращается время на разогрев вставок, становится возможным использовать электрический ток промышленной частоты.

B связи с наличием теплоизолирующих прокладок между подкладными дисками и штамподержателем последний не воспринимает таких высоких температур, которые могли бы привести к его повреждениям, что повышает срок службы штампа и других узлов штамповочного оборудования.

Формула изобретения

1. Штамп для горячей изотермической штамповки, содержащий опорные плиты и деформирующий инструмент, состоящий из двух половин, в каждой из которых выполнена гравюра и смонтирован соосно с ней индукционный нагреватель в виде спирали, о т л и ч а ю щ и и сятем,,что, с целью повышения качества штамповочных иэделий и стойкости штампа путем создания направленного теплового поля, спираль нагревателя размещена у опорного торца половины инструмента и выполнена в форме обращенного меньшим основанием в сторону гравюры усеченного конуса, наибольший диаметр которого не превышает максимальный размер гравюры в плане.

2. Штамп по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что в каждой из опорных плит выполнено сквозное коническое отверстие, а спираль нагревателя расположена в этом отверстии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Фиглин С.3. и др. Изотермическое деформирование металлов. M., Машиностроение, 1978, с. 36-38, рис. 16.

837537 ю ж

Составитель О. Корабельников

Техред М. Коштура Корректор A. Гриценко

Редактор Н. Минко

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4295/16 Тираж 740 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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