Способ нагрева штампов

(Ю (И) дрС 21 Р 1 В 21 У 06 УДАРСТВЕНДЕЛАМ И ЫИ КОМИТЕТ СССР ТЕКИЙ И ОТОЬПМ ЗОБРЕТЕНИЯЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСНОМ(54) ( 57) СПО преимуществе деформирован нагрев рабоч тором, о т л что,с целью штампа, нару нируют от ричного в к тора и эк н(53) 621.78,012:621,73,073С 56) 1. Авторское свидетелВ 668752, кл.В 21 У 1/062, Авторское свидетельсВ 829300, кл. В 21 Х 13/023. Фиглин С.З. и рр. Ическое деформирование метИ., фИашиностроение", 1978с. 29-32. ского ающий уктем,в,В.Ко повышжныенагреа индов. 088. 8) ство СС 1977.во СССР1979.отермиаллов. экр ит ра маОПИСАН СОБ НАГРЕВА ШТАМПОнно для изотермичия металлов, включей эоны штампа инди ч ающийсяения прочносчасти штампава с помощьюуктора-трансФИзобретение относится к обработке металлов давлением и к индукционному нагреву и может быть использовано для горячей штамповки труднодеформируемых сплавов в изотермических условиях,5Известен способ индукционногонагрева штампов, который характеризуется нагревом специальных массивныхстальных колец, расположенных снаружи по периметру штампа 1.10Известен способ индукционного нагрева штампов, который характеризуется нагревом рабочей зоны2 .Недостатком известного способаявляется то, что наряду с нагревом 15рабочей зоны происходит нагрев другихчастей штампа.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является способ индукционного нагрева штампов, предусматривающий нагрев рабочей зоны штампа в следующей последовательности:нагрев наружной поверхности бандажаиндуктором, который располагаетсянепосредственно вокруг него и отделяется от бандажа тепло-электроизоляционным кожухом, По достижении нанаружной поверхности бандажа температуры 1000-1150 С нагрев отключаетсяво избежание перегрева и расплавления) и после остывания до 650-700 Свновь включается. Таким способомза довольно продолжительное время(4-5 ч) достигается необходимая технологическая температура в рабочейзоне штампа в пределах 850-950 ОС иподдерживается во время работы 13 1,Недостатком способа является продолжительность времени нагрева всегоштампа, что приводит к значительному расходу электроэнергии в периодразогрева, низкому КПД процесса иснижению производительности оборудования. Кроме того, при нагревебандажа по наружной части снижается 45его прочность, что ведет к его деформации в радиальном направлениии ухудшению качества деталей,Цель изобретения - повышение50прочности штампа, повышение КПДпроцесса нагрева и производительности оборудования.Поставленная цель достигаетсясогласно способу нагрева штампов,включающему нагрев рабочей зоны штам.па индуктором, наружные части штампа экранируют от нагрева с помощьювторичного витка индуктора-трансформатора и экранов,. 60Экраны являются токоподводящимиэлементами между вторичным виткоминдуктора-трансформатора и штампом,На фиг. 1 и 2 изображена схемаосуществления способа,Цилиндрический индуктор 1 подключается к источнику переменного тока, При протекании тока по индуктору 1 вокруг него возникает переменное электромагнитное поле, которое индуктирует вторичный электрический ток во вторичном витке 2 индукторатрансформатора 1 и 2, Вторичный виток.2 в целом образует концентратор магнитного поля, предназначенный для нагрева рабочей зоны штампа (матрицы) 3. Концентратор магнитного поля имеет разрез по образующей 4. Стрелками указано условное прохождение электрического тока во вторичном витке индуктора-трансформатора, Бандаж 5 изолирован от индуктора-трансформатора 1 и 2 изоляционными прокладками 6 и экранируется деталями концентратора от воздействия электромагнитного поля.Электрический ток, наведенный во вторичном витке индуктора-трансформатора 1 и 2, расположенного по периферии штампа, передается концентрично посредством экранов 7 к рабочей зоне штампа 3 при наличии электрического контакта с ней, В данном случае электрический ток от вторичного витка 2 индуктора-трансформатора по экранам 7 поступает в рабочую зону штампа 3 и разогревает ее до заданной температуры. Вторичным витком 2, экранами ( верхним и нижним) 6 и матрицей ( кольцевой вставкой) 3 обра. зовано пространство,в котором размещаются элементы крепления штампа -бандажа 4, Ввиду того, что бандажи экранированы вышеуказанными элементами штампа они не нагреваются, тем самым значительно повышая прочность штампа.Способ осуществляют следующим образом.Способ нагрева опробован для штампа, содержащего индуктор-трансформатор 1 и 2, матрицу 3 и бандаж 5. Бандаж 5 размещен в полости концентратора, изолирован и одновремен-. но экранирован деталями конструкции концентратора, Перед установкой в штамп матрицу покрывают тонким слоем теплостойкого иэоляционного материала, например нитридов бора,Укаэанный штамп для деформирования титановой заготовки 0 26 мм, длиной 225 мм, устанавливают на прессе усилием 400 т, Температура нагрева штампа 950-970 ОС ( температура нагрева детали 950 О) . Питание первичной обмотки индуктора-трансформатора производится от высокочастотного преобразователя ВПЧ/2,4.Нагрев матрицы произвопят на частоте 2,4 кГц при потребляемой мощности 50 кВт, Время нагрева внутренних4 1014928 Составитель И. ЛипгартРедактор С, Юско ТехредТ,Маточка Корректор А, По 7/23 Тираж 568 ВНИИПИ Государственно по делам изобретен 113035, Москва, Ж, Подписи о комитета СС й и открытий аушская наб.,Заказ 5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 стенок матрицы до технологической температуры.950 ф С, составляет 28 мин,После штамповки детали и ее выгрузки из штампа температура рабочей зоны восстанавливается за 10-15 с, против 1-2 мин по известному способу. В процессе испытаний изготовлено более 250 деталей, Температура штамподержателя не превышает 350- 400 СПри предлагаемом способе индукци онного нагрева штампов значительно сокращается время, разогрева матрицы,повышается, надежность и стойкость штампа, так как бандаж практически не нагревается, сохраняя свою прочность, повышается КПД процесса нагрева и сокращается общий. расход электроэнергии на разогрев штампа и поддержание заданной технологической температуры во время работы.Внедрение предлагаемого способа индукционного нагрева штампов на одном из предприятий отрасли позволит получить экономический эффект более 50 тыс. руб.