Устройство для беспрессовой листовой штамповки

 

о и-и гл ттгги E

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

774698

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.01.79 (21) 2715378/25-27 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет —

Опубликовано 301080. Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 3Q1Q8Q

1л Э

В 21 D 26/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 7. .044(088.8) (72) Авторы изобретения

В. К. Загайный, Н. A. Коврижных, А. А. Рытов и В. П. Третьяков (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСПРЕССОВОЙ ЛИСТОВОЙ

ШТАМПОВКИ

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при листовой штамповке деталей из труднодеформируемых материалов.

Изготовление деталей иэ этой группы материалов обычно осуществляется с местным подогревом или охлаждением отдельных участков заготовки. Наиболее часто выполняется нагрев фланца заготовки с одновременным охлаждением ее центральных участков. Это обеспечивает высокую пластичность и резко снижает сопротивление деформируемого фланца заготовки при одновременном повышении прочности заготовки в опасных сечениях.

Известны конструкции штампов, в которых нагрев осуществляется за счет контактов фланцевых участков заготовки с обогреваемыми поверхностями матрицы или складкодержателя, а требуемая температура достигается либо с помощью электронагрева-. тельных элементов, встроенных в корпус матрицы или прижима р5, либо эа счет сжигания гаэовоэдушной смеси в специальных каналах, выполненных в у атрице или прижимном кольце (2).

Центральные участки заготовки принимают температуру рабочей среды или пуансона, который охлаждается обычно водой.

5 Использование горячих деталей штампа для нагрева заготовок создает определенные неудобства при эксплуатации, требует значительных затрат электроэнергии из-за необходи10 мости нагрева большой массы металла.

Детали штампа должны изготавливаться из жаропрочных материалов, что услож. няет изготовление оснастки.

Описанные конструкции штампов

15 обычно применяют при статических методах штамповки, когда длительность цикла достаточно велика, чтобы за счет теплопередачи произошло перераспределение температур между гета20 лями штампа и находящимися с ними в контакте частями заготовки.

Отмеченные недостатки частично устранены в штампах, в которых нагрев осуществляется посредством пропуска25 ния тока через детали штампа и через заготовку (31 . Известный штамп имеет матрицу, изготовленную из материала с высоким электрическим сопротивлением, например конструкционного графита, прижимной механизм, систему

774698

tQ !

55 бО

65 токоподвода. Электроконтакты источника питания подсоединяются либо к матрице, либо к матрице и металлическому прижиму одновременно. Для обеспечения изотермических условий в зоне формовки все устройство окружено теплоизоляцией. В момент достижения заготовкой требуемой температуры через штуцер в крышке прижимного механизма в зону деформаций под давлением подается формующая среда (жидкость, газ).

Пропускание тока через матрицы с высоким электрическим сопротивлением позволяет существенно повысить скорость нагрева. Кроме того, такое конструктивное решение позволяет применять импульсные методы штамповки, так как охлаждение центральных участков обеспечивается рабочей средой.

Однако технологические возможности данной конструкции ограничены, так как исполнение матрицы из материала с низкой механической прочностью, например, графита, не позволяет применять значительные усилия деформирования, поскольку это может привести к разрушению штампа. Кроме этого, характер перепада температур между различными участками заготовки не поддается регулировке в широких пределах, что снижает эффективность использования данного устройства при штамповке деталей несимметричной формы.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей, снижение расхода энергии.

Для этого между электроконтактами в плоскости разъема матрицы и прижима установлен плоский нагревательный элемент с возможностью плотного контакта с заготовкой, а на деталях устройства, находящихся в контакте с нагревателем и заготовкой, расположены термостойкие электроизоляционные покрытия.

Покрытие предлагается деталь из материала, сохраняющего механическую и электрическую прочность при нагреве заготовки. Применение металлической матрицы с термостойким изоляционным покрытием позволяет повысить усилие деформирования. В качестве покрытия может быть использован, например, стеклокристаллический материал ПСТ-135 — 1, способный выдерживать нагрев до 700

800 С и имеющий хорошие характерисо тики по электрической и механической прочности при повышенных температурах. Требуемый характер распределения температур по заготовке обеспечивается за счет перфорации, выполненной на нагревателях, и может регулироваться частотой расположения и размером отверстий, а также толщиной и конфигурацией нагревателя. Экономия электроэнергии обеспечивается тем, что изоляционные покрытия исключают протекание тока через массивные детали штампа.

На фиг. 1 изображено устройство для листовой штамповки с нагревом, на фиг. 2 — пластичный нагреватель возможной конфигурации.

Устройство для листовой штамповки с нагревом содержит матрицу 1 и прижим 2, между которыми установлены заготовки 3, и пластинчатый нагреватель 4. На поверхности металлической матрицы 1 и прижима 2, находящихся в контакте с нагревателем и заготовкой, нанесены термостойкие изоляционные покрытия 5, на основе стеклокристаллического материала

ПСТ-135-1.

Электроконтакты 6 от источника электрического тока (трансформатора) подведены к нагревателю 4.

Устройство работает следующим образом.

При включении источника питания ток проходит через пластинчатый нагреватель 4 и заготовку 3. Нагрев заготовки осуществляется как за счет протекающего по ней тока, так и за счет теплопередачи от нагревателя.

Требуемый характер распределения температур по заготовке, например равномерный нагрев всей заготовки или равномерный нагрев фланцевой части заготовки, обеспечивается конфигурацией нагревателя, а также за счет перфорации, выполненной на нем (см. фиг. 2).

В момент достижения заготовкой необходимой температуры в зону деформирования подается формующая жидкость. Деформация заготовки может осуществляться как статическими методами, так и импульсными, например электрогидроимпульсным.

Формула изобретения

1. Устройство для беспрессовой листовой штамповки с нагревом заготовок, содержащее соосно расположенные матрицу, прижим и камеру для создания высокого давления деформирующей среды, а так же электроконтакты подвода тока для нагрева, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей и снижения расхода энергии, между электроконтактами в плоскости разъема матрицы и прижима установлен плоский нагревательный элемент с воэможностью плотного контакта с заготовкой, а на деталях устройства, находящихся в контакте с нагревателем и заготовкой, расположены термостойкие электроизоляционные покрытия.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью

774698

К трансформатору

Составитель М.. Мищенкова

Техред С. Мигунова Корректор Н. Григорук

Редактор Т. Морозова

Заказ 7596/10 Тираж 986

ВНИИПИ ГосударственноГо комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППЛ "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 регулирования температурного поля заготовки, плоский нагреватель выполнен перфорированным.

3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что термостойкие электроизоляционные покрытия выполнены на основе стеклокристаллического материала типа ПСТ-135-1.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Романовский В. П. Справочник по холодной штамповке" Л.,"Машиностроение 1971 °

2. Авторское свидетельство СССР

Р 398310, кл. B 21 0 22/00, 1973.

3. Авторское свидетельство СССР

9 477766, кл. В 21 0 22/02, 1975 (прототип).