Штамп для изотермической штамповки

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности, к конструкциям штампов для изотермической штамповки. Цель изобретения - повышение эффективности нагрева и повышение надежности работы штампа. В штампе, содержащем верхний и нижний блоки со смонтированными в них пуансоном и матрицей, а также нагреватели и аккумулирующее кольцо, последнее выполнено по высоте в виде отдельных элементов. Нагреватели смонтированы в указанных элементах. При этом элементы с матрицей сопрягаются по резьбе и смонтированы по высоте с зазором между собой с помощью опорных тяг, установленных в нижнем блоке. Благодаря наличию резьбовых поверхностей поверхность контакта элементов аккумулирующего кольца с матрицей увеличивается, что улучшает условия теплопередачи и сокращает время разогрева матрицы до рабочей температуры. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„SU, 1470412. (51)4 В 21 Л 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

laser

° поверхность 5 закреплено аккумулирующее кольцо, выполненное в виде элементов 6. Элементы по высоте установлены с зазором а. По наружной поверхности 7 элементов 6 выполнены кольце-. 4 вые проточки 8, в которых размещены полукольца 9, закрепленные на больтах Ь )

I О при помощи в тулок 1 f . Болтами 1 0 к нижней плите 12 прикреплен теплоизолирующий кожух 13. Для разборки и сборки полуколец 9 используются пазы 14. Нагреватели 15 размещены в элементах 6.

В процессе работы штампа по причине естественных потерь тепла температура элементов 6 с нагревателями

15 должна быть выше, чем рабочая температура матрицы 3 и пуансона 1. Например, при температуре матрицы 3, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4241100/31-27 (22) 05.05.87 (46) 07.04. 89. Бчл. У 13 (71) Институт проблем сверхпластичности металлов АН СССР (72) В.Н.Слобода и В.Н.Кучеров (53) 621.73(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1026912, кл. В 21 J 13/02, 1981. (54) ШТАМП ДЛЯ ИЗОТЕРИИЧЕСКОЙ IllTANПОВКИ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к конструкциям штампов для изотермичес-, кой штамповки. Цель изобретения— повышение эффективности нагрева и повышение надежности работы штампа. В

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к конструкции штампов для изотериической ш там по в ки.

Целью изобретения является повышение эффективности нагрева и повышение надежности работы штампа.

На фиг. 1 показан штамп в сборе с пуансоном, матрицей и элементами; на фиг. 2 — узел I на фиг. 1 (сопряженные матрицы с элементами аккумулт рующего кольца); на фиг. 3 — штамп с креплением элементов к штангам, разрез., Штамп состоит из пуансона 1, закрепленного на плите 2 верхнего блока, а также матрицы 3, смонтированной в нижнем блоке, на которую по резьбовой поверхности 4, через резьбовую штампе, содержащем верхний и нижний блоки со смонтированными в них пуансоном и матрицей, а также нагреватели и аккумулирующее кольцо, последнее выполнено по высоте в виде отдельных элементов. Нагрев атели смон тиров аны в указ анных элементах. При этом элементы с матрицей сопрягаются по резьбе и смонтированы по высоте с зазором между собой с помощью опорных тяг, установленных в нижнем блоке. Благодаря наличию резьбовых поверхностей поверхность контакта элементов аккумулирующего кольца с матрицей увеличивается, что улучшает условия теплопередачи и сокращает время разогрева матрицы до рабочей температуры. 3 ил.

1 47 041 2 равной 550 С, температура нагревателей 15 составляет 650-700 С. Для

I лучших условий теплопередачи элементы 6 должны быть изготовлены из спла- 5 вов с возможно большей теплопроводностью, например латуни или меди. Но в этом случае при длительном воздействии указанной температуры возникает релаксация элементов 6, которая 10 проявляется в виде прогиба последних.

Зазор а предотвращает заклинивание резьбовых поверхностей 4 и 5 элементов 6 и матрицы 3, Так обеспечивается возможность сиены матрицы 3 штампа при износе ее гравюры. Зазор а между элементами 6 обеспечивается тем, что наружная поверхность 7 элементов 6 закреплена через кольцевые проточки 8 полукольцами 9 к болтам 10 через втул-20 ки 11, а внутренняя резьбовая поверхность 4 через резьбовую поверхность 5 матрицы 3 крепится к самой матрице, Кроме того, благодаря наличию резьбовых поверхностей 4 и 5 поверхность контакта элементов 6 с матрицей 3 увеличивается не менее чем в два раза, что улучшает условия теплопередачи и сокращает время разогрева матрицы 3 до рабочей температуры, а также умень-30 шается количество энергии, расходуе-:. мой на поддержание этой температуры.

Элементы аккумулирующего кольца установлены с зазором между собой, равным 35

a =, (1,8,4,-1 t2«,)+K где а — зазор между элементами, 1, — размер элемента по высоте, 1. =?,+ Ь где h „ и h — расстояния от сопрягаемых торцов двух соседних элементов до мест закрепления этих элементов на опорных штангах, t0)

45 где t температура нагрева элемен". тов;

t — температура элементов до нагрейа штампа (принимается

t. =20 С), 2 2 где t. - температура нагрева штанг и матрицы; (, — коэффициент линейного расширения материалов элементов;

a< - коэффициент линейного расширения материала штанг и матрицы, К=0,55,0 — эмпирический коэффициент, зависящий от массы и pasмеров каждого элемента.

Зазор сь между элементами устанавливается в зависимости от разности приращений от действия температуры нагревателей высоты каждого элемента и размера между местами закрепления элемента на штангах. К этой разности прибавляется коэффициент К, равный

0,5-5,0 ми.

Коэффициент К подбирается в зависимости от массы и материала элемента, из которого он изготовлен. Опыт:ным путем установлено, что при массе элемента до 5 кг, изготовленного из латуни для работы штампа в течение года без перебоев, достаточно зазора 0 5 мм. А при массе свьппе

50 кг и таком же материале элементов для бесперебойной работы штампа в течение года достаточно зазора 5 мм.

Кроме того, увеличение зазора более °

5 мм приводит к неравномерности нагрева матрицы по ее высоте, Формула изобретения

Штамп для изотермической штамповки, содержащий верхний и нижний блоки со смонтированными в них пуансоном и матрицей, а также нагреватели и аккумулирующее кольцо, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности нагрева и повьппения надежности работы штампа, аккумулирующее кольцо выполнено по высоте в виде отдельных элементов, нагреватели смонтированы в указанных элементах, при этом поверхность элементов, обра" щенная к оси штампа, сопряжена с матрицей по резьбе, а элементы аккумулирующего кольца смонтированы по высоте с зазором между собой с помощьш опорных штанг, установленных в нижнем блоке, при этом величину упомянутого зазора выбирают из выражения

1-2 at2 4)+K, где а - — зазор между элементами, 1, - размер элемента по высоте, 1 = h + Ь2) где h, z h q — расстояния от сопрягаемых торцов двух сосед147041 2 где tòК=0,55,0 и,гЛ фиг.2 них элементов до мест закрепления этих эле- ментов на опорных штан, гах 5

Ate t 1 toy где t — температура нагрева элементов, температура элементов до нагрева штампа, принимается 10 равной 20 С, "с температура нагрева матрицы и опорных штанг, коэффициент линейного расширения элементов; коэффициент линейного расширения матрицы и опорных штан r эмпирический коэффициент, зависящий от массы и размеров каждого элемента.

1470412

1Ч

Составитель В. Карпычев

Редактор И.Шулла Техред М. Ходанич Корректор М. Васильева

Заказ 1414/11 Тираж 573 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, K-.35, Рауаская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина,101