Штамп для горячего деформирования малопластичных металлов и сплавов

 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изотермической штамповке малопластичных металлов и сплавов в режиме сверхпластичности. Устройство позволяет повысить точность изделий, стойкость инструмента и снизить энергозатраты процесса штамповки за счет того, что штамповые вставки выполнены из диэлектрического материала, а магнитопрсвод изготовлен в виде изолированных секторных элементов . Штамповые вставки могут быть изготовлены из керамики на основе нитрида кремния, получаемой прессованием порошка с последующим спеканием заготовки в среде азота. 2 ил. to со ю 00 ;о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (Sg 4 B 21 J 1/06, 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3762325/25-27 (22) 10.07.84 (46) 28.02.87. Бюл. № 8 (72) А. Я. Чепоров, Н. В. Степанов, И. В. Семенченко, В. И. Сноп и С. Г. Титов (53) 621.073 (088.8) (56) Патент США № 3698219, кл. 72-38, 1972. (54) ШТАМП ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ МАЛОПЛАСТИЧНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть

„.80„„1292891 А1 использовано при изотермической штамповке малопластичных металлов и сплавов в режиме сверхпластичности. Устройство позволяет повысить точность изделий, стойкость инструмента и снизить энергозатраты процесса штамповки за счет того, что штамповые вставки выполнены из диэлектрического материала, а магнитопровод изготовлен в виде изолированных секторных элементов. Штамповые вставки могут быть изготовлены из керамики на основе нитрида кремния, получаемой прессованием порошка с последуюшим спеканием заготовки в среде азота. 2 ил.

1292891

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к штамповой оснастке для изотермического деформирования малопластичных металлов сплавов, и может быть использовано для их деформирования в состоянии сверхпластичности.

Цель изобретения — повышение тo«ности получаемых деталей, стойкости инструмента и снижение энергозатрат.

На фиг. 1 изображен штамп, общий вид; на фиг. 2 — то же, поперечное сечение.

Штамп для горячего деформирования малопластичных металлов и сплавов содержит опорные плиты 1 и 2, штамподержатели 3 и 4, штамповые вставки 5 и 6 с гравюрой 7, индукторы (индукционные нагреватели)

8 и 9, магнитопроводы 10 и 11, составленные из секторных клиньев 12 и электроизолирую щи х прокладок 13 — 15. Шта м поде ржатели выполнены с рубашками 16 и 17 водяного охлаждения. Совпадение гравюр штам повых вставок при монтаже обеспечивается фиксаторами 18 (например, двумя шариками).

Штамповые вставки 5 и 6 изготавливаются из жаропрочного диэлектрического материала с высоким, значением относительной диэлектрической проницаемости, с низкой теплопроводностью и с малым значением тангенса угла диэлектрических потерь в переменном электрическом поле, например из керамики на основе нитрида кремния, получаемой посредством прессования порошка с последующим изостатическим спеканием заготовки в среде азота. Так, при использовании порошка состава, вес. /о

Я, 1Х(, 95, У, О, 5, после гидростатического спрессовывания его под давлением 1000 МПа и изостатического спекания в среде азота под давлением 200 МПа и температуре

2000 С с выдержкой 1 ч прочность на изгиб при 1300 С составляет-35 кг/мм . Тангенс угла диэлектрических потерь 0,02, коэффициент теплопроводности 20 Вт/м.град 40 (20 С), относительная диэлектрическая проницаемость 9,4.

В качестве электроизолирующих прокладок 13 — 15 целесообразно применить пластины слюды «Биотит».

Штамп работает следующим образом.

После размещения заготовки в гравюре 7 нижней штамповой вставки 5 посредством перемещения плунжера пресса, на котором установлен штамп, сближают штгмновые вставки 5 и 6 и включают индукционные нагреватели 8 и 9. При достижении заданной температуры заготовки включают рабочий ход пресса с требуемой для осуществления процесса деформирования скоростью (в том числе переменной) . После включения индукционных нагревателей под воздействием высокочастотного электрического поля секторные клинья 12 разогреваются и к моменту осуществления процесса деформирования за счет их термического удлинения сжимают керамичесие штамповые вставки, обеспечивая их внешнюю квазигидростатическую поддержку. При этом по внешнему радиусу секторные клинья опираются на водоохлаждаемые штамподержатели 3 и 4. После завершения процесса деформирования и выключения индукционных на гревателей штам п раскрызают и извлекаю". отштампованную заготовку.

Огра ничение значения коэффициента теплопроводности м атериала штам повых вставок более 60 Вт/м град связано с необходимостью ограничения отвода тепла от штампуемой заготовки для предотвращения подстуживания ее поверхностных слоев. Ограничение значения тангенса угла диэлектрических потерь более 0,05 связано с необходимостью предотвращения нагрева штамповых вставок от индукционных нагревателей до высоких температур и непосредственно связано с увеличением энергозатрат.

Формула изобретения

Штамп для горячего деформирования малопластичных металлов и сплавов, содержащий опорные плиты, штам подержатели, штам новые вставки, индукционные нагреватели и магнитопроводы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности получаемых изделий и снижения энергозатрат, штам повьн вставки выполнены из диэлектрического материала с тангенсом угла диэлектрических потерь в переменном электрическом поле не более 0,05 и с коэффициентом теплопроводности не более

60 Вт/м град, в штамподержателе выполнена кольцевая замкнутая полость, а магнитопровод выполнеH в виде изолированных между собой секторных элементов и размешен в упомянутой полости.

1292891

18

Составитель В. Бещеков

Редактор H. Киштулинец Текред И. Верее Коррсктор С. Черни

Заказ 3! 7/1 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4, 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгop03., ул. Проектная, 4