Устройство для горячей изотермической штамповки

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1220 (5!) 4 В 21 J 13/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ll0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИР1 I,,:"

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

19 (21) 3765067/25-27 (22) 04.07.84 (46) 30.03.86. Бюл, 11- 12 (72) А.С.Анищенко, А.П,Андрющенко, M.Ï.Íàéäåíîâ, В.И.Лепехов и А.А.Крапиневич (53) 621 .078 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1107946, кл. В 21 J 13/02, 28.11.83. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ

ИЗОТЕРМИЧЕСКОЙ ШТАМПОВКИ, содержащее верхнее и нижнее основания со штамподержателями, снабженными закрепленными на них с помощью штырей рабочими вставками, нагревательную камеру, защитный кожух с загрузочным окном и заглушкой, газовую горелку, термопару, а также два вытяжных борова, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения стойкости защитного кожуха, в кожухе выполнено сквозное отверстие в зоне, примыкающей к загрузочному окну, штыри крепления нижней вставки выполнены полыми, размещены в указаннi,м QTBGp|.стии и имеют длину, определяемую соотношением

0,5«+d >1>0 ° 5(с1 +сБ), где 1 - длина крепления нижней вставки; д„ вЂ” внутренний диаметр защитного кожуха;

d — наибольший диаметр нагревательной камеры;

d — габаритный диаметр нижней рабочей вставки, причем термопара размещена в одном из штырей с возможностью осевого перемещения, а полость другого штыря соединена с источником подачи газа.

1220838

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что размещенный в нагревательной камере конец штыря, соединенного с источником

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к конструкциям штамповых блоков для горячего изотермического деформирования малопластичных и труднодеформируемых сплавов в мелкосерийном производстве.

Целью изобретения является повышение стойкости теплозащитного кожуха, На фиг.! представлено устройство,, общий вид; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг,3 — стержень с тер-: мопарой; на фиг.4 — стержень с соплом.

Устройство содержит нижнее основание 1, установленное на столе пресса, верхнее основание 2, крепящееся к подвижной траверсе пресса, штамподержатели 3, .размещенные йа основаниях 1 и 2, рабочие нижнюю

4 и верхнюю 5 вставки, крепящиеся к штамподержателям 3 с обоих боков цилиндрическими штырями.б и 7. Между основаниями 1 и 2 расположена нагревательная камера 8 с цилиндрическим защитным кожухом 9, охваты- вающим штамп по периметру и разделяющим полости штампа и камеры 8.

В наружные стенки камеры 8 с противоположных сторон вмонтированы загрузочное окно и газовая горелка 10.

Загрузочное окно состоит из двух половин, в верхней 11 из которых размещена заглушка 12, а в нижней

13 — концы штырей 6 крепления нижней вставки 4. Штыри 6 выполнены полыми.

В одном из них расположена с воэможностью осевого перемещения термо- 4О пара 14 (фиг.3), спай которой находится в полости штампа. Полость другого штыря б соединена с источником (15 подачи газа, При необходимости противоположный конец штыря 6 имеет 4 сопло 16, ось которого 1.7 расположена под острым углом .с к оси 18 подачи газа, снабжен соплом, ось канала. которого расположена под острым углом к оси штыря. штыря 6 (фиг.4),.По обеим сторонам загрузочного окна на одном уровне с горелкой 10 к полости камеры примыкают два борова 19 и 20.(фиг.112) для удаления продуктов сгорания ° Изотермические условия штамповки поддерживаются системой теплозащиты 21.

Для снижения потерь тепла, при размыкании штампа предусмотрен1тепловой затвор 22, Устройство работает следующим образом.

Путем сжигания в горелке 10 смеси природного газа с воздухом при режиме дутья, определяемом неравенством

О,5 à R@ < 10, где R - критерий Рейнольдса, устройство нагревают до рабочей тем-. пературы, отводя продукты сгорания через борова 20 и 19 в атмосферу.

При этом взаимное расположение боро- . вов 19,20 и горелки 10 обусловливает за кожухом 9 обширную параболообразную зону турбулентного отрыва, в результате чего обе половины 11, 13 загрузочного окна и заглушка 12, размещенные в этой зоне, нагреваются

;менее интенсивно, чем остальные участи устройства. Вместе с тем участ ки кожуха 9, расположенные напротив горелки 10, нагреваются от факела пламени до более высокой температуры, что предопределяет преждевременное прогорание кожуха 9 в этих местах.:

С целью устранения указанного недостатка, эти участки от источника

15 через полый штырь 6 охлаждают, к примеру, воздухом заводской пневмосети.

Если необходимо скорректировать направление струи воздуха из штыря.

6, на его конец насаживают под углом к его оси 18 сопло 16. Корректировку осуществляют продольным перемещением этого штыря 6 в пазах штамподержателя 3 и вставки 4 с одновре1220838 менным вращением вокруг своей оси

18 ° При этом через полость другого штыря 6 к захолаживаемому участку подводят спай термопары 14 и по ее показаниям устанавливают такой режим захолаживания, который обеспечивает температуру контактируемых с пламенем участков кожуха 9,- равную средней температуре всей его поверхности.

Когда весь штамп равномерно про греется до рабочей температуры, поднимают его верхнюю часть через загрузочное окно 11 заглушкой 12 и штампуют деталь.

Размеры нижней половины 13 загрузочного окна должны быть минимальными, но в то же время обеспечивать подсос воздуха в полость штампа при его размыкании и вывод избытка воздуха, образующегося при смыкании штампа и захолаживании кожуха 9.

Ф

При этом некоторое увеличение тепловых потерь в сравнении с прототипом обусловливается только за счет подогрева воздуха от источника 15, тогда как циркуляция воздуха и связанные с этим тепловые потери йри смы,кании-размыкании штампа имеет место в большинстве устройств для изотермической штамповки, Приспособления, ликвиди,рующие эти потери не всегда экономичес- ! ки целесообразны, так как удорожают стоимость устройства и увеличивают

его габариты, что вынуждает использовать пресс с большим штамповым пространством, а.е, более дорогостоящий. Тепловые потери можно уменьшить если при разогреве устройства до рабочей температуры в качестве источника 15 использовать с,продукты сгорания смеси в камере 8, При загрузке-выгрузке заготовбк поддув воздуха через штырь 6 не нужен, так как достаточно годсоса холодного воздуха при размыкании штампа. Смыкание штампа и штамповка детали происходит, когда обслуживающий персонал находится у пульта управления прессом. Поскольку !

О нижняя стенка загрузочного окна 11 не контактирует с горячими продуктами сгорания, то разогрев заглушки

12 в предалагемом устройстве ниже, чем в прототипе. Следовательно, ус15 ловие обслуживания устройства не хуже, чем в прототипе.

Штыри 6 должны иметь длину не менее полусуммы наибольших диаметров нижней вставки и нагревательной ка20 меры 8. Этой длины достаточно, чтобы вне габаритов устройства подвести к ним термопару 14 и источник

15 и чтобы они обеспечивали свою основную функцию вЂ,крепление в штам25 подержателе 3 нижней вставки 4. Максимально необходимая длина штырей

6 равна полусумме внутреннего диаметра защитного кожуха 9 и наибольшего диаметра нагревательной камеры 8.

Это позволяет при необходимости подвести штыри 6 вплотную к кожуху 9.

Длина штырей 7 крепления верхней вставки 5 в штамподержателе равна, как и в,прототипе,, диаметру штампо35 держателя 3. Поскольку ш птрк 6 не воспринимают нагрузку при штамповке, а служат только для фиксирования нижней вставки 4 при выталкивании из нее детали, их можно выполнить

40 полыми без опасности смятия при работе устройства, 1220838

Составитель B.Áåùåêoâ

Редактор Н.Слободяник Текред В.Кадар Корректор C,×åðíè

Заказ 1524/14 . Тираж 655 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная, 4