Штамп для горячей штамповки с кручением

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении осесимметричных деталей горячей штамповкой заготовки с одновременным ее кручением. Цель изобретения - снижение усилий штамповки и повышение качества изделий за счет обеспечения нагрева матрицы (в частности, до температуры деформации заготовки) без дополнительных энергозатрат. Штамп содержит пуансон и закрепленную на подпятнике матрицу с возможностью ее вращения вокруг собственной оси.Привод вращения выполнен в виде трехфазной многополюсной барабанной обмотки и зубчатого магнитопровода. Шаг обмотки составляет три зубца магнитопровода , и на один магнитный полюс приходится одна секция фазной обмотки . Обмотка и магнитопровод создают внутри штампа вращающееся магнитное поле. При этом в матрице возбуждаются вихревые токи, осуществляющие тепловьщеление и нагрев матрицы. Взаимодействуя с вращающимся магнитным полем , вихревые токи вызывают появление вращающего момента, приложенного к матрице и скручивающего заготовки одновременно со щтамповкой пуансоном. Следовательно, привод вращения матрицы одновременно является и ее нагревателем . 1 з.п. ф-лы, 4 Ш1. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (59 4 В 21 J 13/02 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3993426/31-27 (22) 23.12.85 (46) 23.01.88, Бюл. Ф 3 (71) Уфимский авиационный институт. им. Серго Орджоникидзе (72) Ю.К.Колечкин и С.В.Шапиро (53) 621.73 (088.8) (56) Заявка Японии Ф 58- 32016, кл. В 21 Л 5/00, 1982.

Леванов А.Н. и др. Контактное трение в процессах обработки метал.лов давлением. — M.: Металлургия, 1976, с. 322-327, рис. 118, 120.. (54) ШТАМП ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ ШТАМПОВКИ С

КРУЧЕНИЕМ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении осесимметричных деталей горячей штамповкой заготовки с одновременным ее кручением. Цель изобретения — снижение усилий штамповки и повышение качества изделий за счет обеспечения нагрева матрицы (в частности, до температуры деформации заготовки) без дополнительных энергозатрат. Штамп содержит пуансон и закрепленную на подпятнике матрицу с возможностью ее вращения вокруг собственной оси.Привод вращения выполнен в виде трехфазной многополюсной барабанной обмотки и зубчатого магнитопровода. Шаг обмотки составляет три зубца магнитопровода, и на один магнитный полюс приходится одна секция фазной обмотки. Обмотка и магнитопровод создают внутри штампа вращающееся магнитное поле. При этом в матрице возбуждаются вихревые токи, осуществляющие тепловыделение и нагрев матрицы. Взаимодействуя с вращающимся магнитным полем, вихревые токи вызывают появление вращающего момента, приложенного к матрице и скручивающего заготовки одновременно со штамповкой пуансоном.

Следовательно, привод вращения матрицы одновременно является и ее нагревателем. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

P P

M=- — = — p (Нм)

Q И

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть исПользовано при изготовлении осесимметричных деталей горячей штамповкой

5 заготовки с одновременным ее кручением.

Цель изобретения — снижение усилий штамповки и повышение качества изделий эа счет обеспечения нагрева мат- 10 рицы без дополнительных энергозатрат.

В частности, матрица может быть нагрета до температуры деформации заготовки, т.е. обеспечиваются изотермические условия штамповки без 1г использования специального нагревателя штампа ° Благодаря тому, что трехфазная барабанная обмотка и зубчатый магнитопровод создают внутри штампа вращающееся магнитное поле, которое возбуждает вихревые токи, эти токи осуществляют тепловьделение в матрице и ее нагрев, а взаимодействуя с вращающимся магнитным полем, они вызывают появление вращающего момен- 25 та; скручивающего заготовку. Следовательно, привод вращения матрицы одновременно является и ее нагревателем.

На фиг. 1 показан штамп, верти- д0 кальный разрез; на фиг. 2 — сечение

А-А на фиг.1; на фиг. 3 — схема обмотки (развертка); на фиг. 4 — схема включения обмотки в трехфазную сеть.

Штамп содержит пуансон 1, матрицу 2, между которыми находится заготовка 3, Матрица окружена теплоизоляционной муфтой 4 и магнитопроводом

5, который шихтован из пластин, а на его внутренней поверхности выполнено 40

18 пазов, в которые уложены стороны секций барабанной обмотки 6 с шестью магнитными полюсами. В один паз магнитопровода (фиг. 2) уложены изолированные одна от другой стороны двух смежных секций одной фазы обмотки (верхняя сторона показана сплошной линией, а нижняя — пунктиром), так что шаг обмотки составляет три зубца магнитопровода и на один

50 магнитный полюс приходится одна секция фазной обмотки. Матрица 2 установлена на подпятнике 7 с возможностью вращения вокруг собственной оси. Подпятник смонтирован в опоре

8, установленной на столе 9 пресса.

Штамп работает следующим образом.

Нагретую заготовку 3 устанавливают в матрицу 2 и пропускают ток по

99 2 обмотке 6. В отличие от известных распределенных барабанных обмоток использование сосредоточенной обмотки (в совокупности с магнитопроводом, на три зубца которого приходится одна секция трехфазной обмотки) приводит к увеличению спектра высших гармоник магнитного поля, что необходимо для эффективного тепловыделения в нагреваемой матрице. Кроме того, новая функция барабанной обмотки проявляется во взаимодействии вращающегося магнитного поля с вихревыми токами,.индуцированными в теле матрицы.

При протекании bio барабанной обмотке трехфазного тока возникает вращающееся магнитное поле, угловая скорость которого равна где ы = 2 ьй — угловая частота тока; р — число пар полюсов.

Под действием этого потока в теле матрицы 2 возникают вихревые токи, которые при взаимодействии с магнитным полем в соответствии с правилом

Ленца стремятся повернуть ее в том же направлении, в котором вращается это поле. На фиг. 1 этот момент изображен парой сил F

Величина вращающегося момента равна где P — мощность тепловьделения в матрице от вихревых токов.

Например, если обмотка устройства питается от сети 50 Гц, имеет шесть пар полюсов, а мощность P равна 50 кВт, вращающий момент составляет 965 Нм или 97,5 кгс м.

Одновременно с вращением матрицы

2 заготовку штампуют посредством пуансона 1.

Схема обмотки (фиг. 3) содержит матрицу 2 штампа и трехфазную обмотку 6. Для реверсирования (изменения направления) вращающего момента вклю- чен контактный мост Ь вЂ” b — с — с .

При включении контактов Ь и с фаэные части обмотки Ь и с подключены к фазам В и С питающего трансформатора, а при включении контактов Ъ и с фазы питания меняются местами. Благодаря этому меняется направление

13680 вращения магнитного поля и, следовательно, вращающего момента. В качестве контактов Ь, b с, с можно применить пары встречно-параллельных тиристоров.

Для регулирования величины момента можно применять обычный регулятор тока, например регулировочный трансформатор серии PTTM. 10

Таким образом, в предлагаемом штампе возможно одновременно вести нагрев матрицы и создавать вращающий момент, величину и направление которого можно выбрать для максимального снижения осевого усилия штамповки и, следовательно, потребляемой электроэнергии, т.е. привод вращения матрицы выполняет также функцию ее нагревателя без дополнительных энергозат- <> рат.

Формула изобретения

1. Штамп для горячей штамповки с кручением, содержащий пуансон и закрепленную на подпятнике матрицу с возможностью вращения ее вокруг собственной оси, а также привод вращения матрицы, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью снижения усилий штамповки и повышения качества изделий за счет обеспечения нагрева матрицы без дополнительных энергозатрат, привод ее вращения выполнен в виде трехфазной многополюсной барабанной обмотки.

2. Штамп по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что шаг обмотки составляет три зубца магнитопровода, а на один магнитный полюс приходится одна секция.

Л-А

1368099

Составитель О.Корабельников

Редактор И.Горная Техред М,Моргентал

Корректор И.Эрдейи

Заказ 147/12 Тираж 588

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Штамп для горячей штамповки с кручением Штамп для горячей штамповки с кручением Штамп для горячей штамповки с кручением Штамп для горячей штамповки с кручением 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к конструкциям штампов для объемной штамповки паковок

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к штампам для осадки заготовок, и может.быть применено во всех отраслях машиностроения

Изобретение относится к кузнечно-прессовому оборудованию, а именно к устройствам для автоматической смены штампов на прессе

Изобретение относится к кузнечно-прессовому оборудованию, адименно к устройствам, предназначенным для снятия и установки тяжелых штампов на прессе, и обеспечивает снижение энергозатрат при замене штампа

Изобретение относится к кузнечно-прессовому оборудованию, а именно к устройствам, предназначенным для установки и съема штампов на прессах, и обеспечивает расширение технологических возможностей и повьшение производительности

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к штампу для объемной штамповки

Изобретение относится к кузнечно-прессовому оборудованию, а именно к устройствам, предназначенным для замены штампов на прессе

Изобретение относится к области обработки металлов давлением методом свободной ковки слитков на электрогидравлических прессах и может быть нсгюльзовзно в кузнечно-прессовых инструментах нротяжки

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к конструкциям штампов для выдавливания

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к конструкциям штампов для изотермической штамповки

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, к устройствам для изотермического деформирования

Изобретение относится к обработке металлов давлением, к технолотии ковки на радиально-ковочных машинах

Изобретение относится к обработке металлов давлением, преимущественно для изотермической штамповки сталей и сплавов

Изобретение относится к термомеханической обработке материалов с использованием грщропрессования и искусственного старения деформируемых алюминиевых сплавов и позволяет повысить прочность заготовок, которые могут быть использованы для изготовления поршней компрессоров

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к нагреву заготовок под обработку давлением

Изобретение относится к обработке металлов дав«1ением, преимущественно дисков турбин

Изобретение относится к индукционному нагреву и может быть использовано для нагрева заготовок перед обработкой давлением
Наверх