Устройство для беспрессовой листовой штамповки

о и-и-ггтги е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 774698 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 220179 (21)2715378/25-27с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 301080, Бюллетень Мо 40Дата опубликования описания 301080 В 21 О 26/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСПРЕССОВОЙ ЛИСТОВОЙ ШТАМПОВКИ 1Изобретение 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 1, либо эа счет сжигания гаэовоэдушной смеси в специальных каналах выполненных в уатрице или прижимном кольце 23. Центральные участки заготовки принимают температуру рабочей средыили пуансона, который охлаждаетсяобычно водой.5 Использование горячих деталейштампа для нагрева заготовок создает определенные неудобства при эксплуатации, требует значительных затрат электроэнергии из-за необходи мости нагрева большой массы металла.Детали штампа должны изготавливатьсяиз жаропрочных материалов, что усложняет изготовление оснастки.Описанные конструкции штампов 15 обычно применяют при статическихметодах штамповки, когда длительностьцикла достаточно велика, чтобы засчет теплопередачи произошло перераспределение температур между гета лями штампа и находящимися с нимив контакте частями заготовки.Отмеченные недостатки частичноустранены вштампах, в которых нагревосуществляется посредством пропуска ния тока через детали штампа и череззаготовку 31 . Известный штамп имеет матрицу, изготовленную из материала с высоким электрическим сопротивлением, например конструкционногографита, прижимной механизм, систему5 1 О 15 20 25 30 35 45 50 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- 1, способный выдерживать нагрев до 700800 С и имеющий хорошие характерисотики 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, находя- шихся в контакте с нагревателем и заготовкой, нанесены термостойкие изоляционные покрытия 5, на основе стеклокристаллического материала ПСТ-1.Электроконтакты б 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 изобретения1. Устройство для беспрессовой листовой штамповки с нагревом заготовок, содержащее соосно расположенные матрицу, прижим и камеру для создания высокого давления деФормирующей среды, а так же электро- контакты 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 целью774698 К трансформатор Составитель М. МищенкРедактор Т. Морозова Техред С Мигунова ектор ригору Тираж 986 осударственного комите ам изобретений и откры ва, Ж, Раушская наб аз 7596/10 ВНИИПИ по д 113035, Мосн СССРй д. 4/ Филиал ППЛ "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 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-1.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Романовский В. П. Справочник по холодной штамповке" Л.,"Машиностроение, 19712. Авторское свидетельство СССРР 398310, кл, В 21 О 22/00, 1973.3. Авторское свидетельство СССР9 477766, кл. В 21 0 22/02, 1975