[go: up one dir, main page]

RU2455101C1 - Heat-insulation pads for dies - Google Patents

Heat-insulation pads for dies Download PDF

Info

Publication number
RU2455101C1
RU2455101C1 RU2011102509/02A RU2011102509A RU2455101C1 RU 2455101 C1 RU2455101 C1 RU 2455101C1 RU 2011102509/02 A RU2011102509/02 A RU 2011102509/02A RU 2011102509 A RU2011102509 A RU 2011102509A RU 2455101 C1 RU2455101 C1 RU 2455101C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sheets
heat
die
top sheet
flanges
Prior art date
Application number
RU2011102509/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Александрович Сивак (RU)
Борис Александрович Сивак
Александр Павлович Шляхин (RU)
Александр Павлович Шляхин
Сергей Николаевич Шушурин (RU)
Сергей Николаевич Шушурин
Виктор Григорьевич Тришкин (RU)
Виктор Григорьевич Тришкин
Александр Николаевич Шляхин (RU)
Александр Николаевич Шляхин
Игорь Яковлевич Белоусов (RU)
Игорь Яковлевич Белоусов
Николай Николаевич Грунин (RU)
Николай Николаевич Грунин
Петр Александрович Шляхин (RU)
Петр Александрович Шляхин
Николаей Александрович Андросов (RU)
Николаей Александрович Андросов
Константин Юрьевич Резнюков (RU)
Константин Юрьевич Резнюков
Original Assignee
Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ") filed Critical Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ")
Priority to RU2011102509/02A priority Critical patent/RU2455101C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2455101C1 publication Critical patent/RU2455101C1/en

Links

Landscapes

  • Press Drives And Press Lines (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to metal forming, particularly, to isothermal moulding of magnesium and aluminium alloys. Heat-insulation pad arranged under die and die plate comprises metal sheets. Flexible interlayers are arranged between said sheets. Said sheets are made from metal with heat conductivity lower than 30 W/m·degree while interlayers feature heat conductivity lower than 1 W/m·degree. Pad base and top sheet feature thickness exceeding that of interlayers. Pad base and top sheet have grooves to receive thread bush and flanges aligned therewith. Top sheet is secured to base by said thread bushes and flanges that may displace axially.
EFFECT: decreased heat transfer from hot die to press components, hence, slower die cooling.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для обработки металлов давлением и наиболее эффективно может быть использовано для изотермической штамповки деталей из алюминиевых и магниевых сплавов.The invention relates to equipment for metal forming and can most effectively be used for isothermal stamping of parts from aluminum and magnesium alloys.

Аналогом заявляемого технического решения является «Штамп для горячего деформирования», авторское свидетельство Я.М.Охрименко и др. №462647, заявленное 12.03.1973 г., в котором с целью уменьшения тепловых потерь штамп оснащен теплоизолирующим кожухом. Недостатком аналога является низкая экономичность нагрева и повышенные потери тепла через опорные поверхности штампа, т.к. инструментальные блоки (штамп) с укрепленными на них пуансоном и матрицей опираются на монолитные прокладки, не обеспечивающие достаточной теплоизоляции штампа от пресса, в котором он установлен.An analogue of the claimed technical solution is the “Stamp for hot deformation”, copyright certificate of Y.M. Okhrimenko et al. No. 462647, announced on March 12, 1973, in which the stamp is equipped with a heat-insulating casing to reduce heat loss. The disadvantage of the analogue is low heating efficiency and increased heat loss through the supporting surfaces of the stamp, because tool blocks (stamp) with a punch and die fixed on them are supported by monolithic gaskets that do not provide sufficient thermal insulation of the stamp from the press in which it is installed.

Прототипом заявляемого технического решения является теплоизолирующее устройство, описанное в книге «Новое в создании и исследовании кузнечно-прессовых машин», Москва 1983 г. (Сб. науч. трудов ВНИИМЕТМАШ), в статье В.П.Линца и Е.Б.Шайкевича «Устройство теплоизоляции штампа мощного гидравлического пресса», стр.34…37.The prototype of the claimed technical solution is a heat-insulating device, described in the book "New in the creation and research of forging machines", Moscow 1983 (Sat. Scientific works of VNIIMETMASH), in the article by V.P. Linz and E. B. Shaykevich " Thermal insulation device for a powerful hydraulic press die ”, p. 34 ... 37.

Согласно прототипу в качестве теплоизолирующего устройства можно использовать комплект из нескольких тонких стальных пластин или листов - многослойную прокладку, в которой сама граница между листами (микронеровности) препятствует передаче тепла от нагретого штампа к деталям пресса.According to the prototype, as a heat-insulating device, you can use a set of several thin steel plates or sheets - a multilayer gasket in which the very border between the sheets (microroughness) prevents the transfer of heat from the heated stamp to the press parts.

Недостатком прототипа являются высокие потери тепла через комплект стальных листов к деталям пресса вследствие высокой теплопроводности листов.The disadvantage of the prototype is the high heat loss through a set of steel sheets to the parts of the press due to the high thermal conductivity of the sheets.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение теплоотвода от нагретого штампа к деталям пресса и, следовательно, уменьшение скорости его остывания.The technical result of the invention is to reduce heat dissipation from the heated stamp to the parts of the press and, therefore, reduce its cooling rate.

Технический результат достигается за счет замены стальных листов с высокой теплопроводностью листами с теплопроводностью менее 30 Вт/м·град, между которыми установлены гибкие прокладки с теплопроводностью менее 1 Вт/м·град; верхний лист скреплен с основанием болтами с помощью резьбовых втулок и фланцев, при этом основание подушки и верхний лист имеют толщину, превышающую толщину промежуточных листов, и выполнены с проточками для установки резьбовых втулок и соосных с ними фланцев, с возможностью их осевого перемещения.The technical result is achieved by replacing steel sheets with high thermal conductivity with sheets with a thermal conductivity of less than 30 W / m · deg, between which flexible gaskets are installed with a thermal conductivity of less than 1 W / m · deg; the top sheet is bolted to the base with threaded sleeves and flanges, while the base of the pillow and the top sheet have a thickness exceeding the thickness of the intermediate sheets and are made with grooves for mounting the threaded sleeves and flanges aligned with them, with the possibility of their axial movement.

Предложенная теплоизоляционная подушка изображена на фиг.1.The proposed thermal insulation pillow is depicted in figure 1.

Подушка состоит из чередующихся листов металла 1 с низкой теплопроводностью и гибких прокладок 2 в виде листов или ткани преимущественно на основе оксидной керамики. В основании подушки 3 выполнены проточки, в которые вставлены фланцы 4, соосно с которыми расположены резьбовые втулки 5, закрепленные с помощью штифтов в верхнем листе 6. Основание подушки 3 и верхний лист 6 стянуты болтами 7. В листах 1 и прокладках 2 в местах крепления выполнены проточки диаметром не менее диаметра выступающей части резьбовых втулок 5. Детали 3, 6 и 7 могут быть выполнены как из материала с низкой теплопроводностью, так и из штамповой стали. Подушку центрируют по подштамповой плите 8 с помощью втулки 9 и в случае необходимости в ней выполняют отверстие для выталкивателя пресса. Штамп 10 размещают на подушке. Верхняя подушка в отличие от нижней дополнительно оснащена фланцами 4 для крепления подушки непосредственно к верхней подштамповой плите 11 болтами 12.The pillow consists of alternating sheets of metal 1 with low thermal conductivity and flexible gaskets 2 in the form of sheets or fabric mainly based on oxide ceramics. Grooves are made in the base of the pillow 3, into which the flanges 4 are inserted, coaxially with which the threaded sleeves 5 are located, fastened with pins in the top sheet 6. The base of the pillow 3 and the top sheet 6 are pulled together by bolts 7. In sheets 1 and gaskets 2 in the attachment points grooves are made with a diameter not less than the diameter of the protruding part of the threaded bushings 5. Parts 3, 6 and 7 can be made of a material with low thermal conductivity, or of die steel. The pillow is centered on a sub-die plate 8 with a sleeve 9 and, if necessary, a hole is made in it for the ejector of the press. Stamp 10 is placed on the pillow. The upper pillow, unlike the lower one, is additionally equipped with flanges 4 for attaching the pillow directly to the upper sub-stamp plate 11 with bolts 12.

Перед работой в отверстия резьбовых втулок 5 вворачивают рымболты и подушку устанавливают на подштамповую плиту 8, которую размещают на столе пресса. Соосность подушки с подштамповой плитой обеспечивают центрирующей втулкой 9. Рымболты отворачивают. Аналогичным образом крепят верхнюю подушку 13 к верхней подштамповой плите.Before work, screw bolts are screwed into the holes of the threaded sleeves 5 and the pillow is mounted on a sub-stamp plate 8, which is placed on the press table. The alignment of the pillow with the sub-die plate is provided by the centering sleeve 9. The eyebolts are turned away. Similarly, the upper cushion 13 is attached to the upper sub-stamp plate.

Нагретый до расчетной температуры штамп 10 устанавливают на нижнюю подушку, установленную на нижней подштамповой плите, и крепят к подштамповым плитам 8 и 11.Heated to the calculated temperature stamp 10 is installed on the lower cushion mounted on the lower sub-stamp plate, and is attached to the sub-stamp plates 8 and 11.

Уменьшение теплового потока на контактной поверхности металлических поверхностей с теплопроводностью менее 30 Вт/м·град, согласно В.М.Попову «Теплообмен в зоне контакта разъемных и неразъемных соединений» Москва, Энергия 1971 г. (см. стр.109), составляет от 2 до 5% для каждой контактной пары, а для неметаллических материалов с теплопроводностью менее 1 Вт/м·град до 10%. Поэтому теплоотвод от нагретых штампов к подштамповым плитам затруднен и уменьшается с увеличением количества контактных пар. Однако при штамповке теплоотвод несколько возрастает, происходит тепловое расширение подушки, особенно за счет сжатия прокладок, выполненных из малопроводной керамики. При этом между головками болтов 7, 12 и контактирующими с ними торцами фланцев образуются зазоры, величина которых меньше зазора «А» (см. фиг.1). Поэтому работоспособность подушек не нарушается. Передача тепла от штампа к подштамповым плитам 8 и 11 через болты 7 и 12 незначительна из-за их малого поперечного сечения.The decrease in heat flux on the contact surface of metal surfaces with a thermal conductivity of less than 30 W / m · deg, according to V. M. Popov “Heat transfer in the contact zone of detachable and integral connections” Moscow, Energy 1971 (see page 109), is from 2 to 5% for each contact pair, and for non-metallic materials with thermal conductivity less than 1 W / m · deg up to 10%. Therefore, heat removal from heated dies to sub-stamp plates is difficult and decreases with an increase in the number of contact pairs. However, during stamping, the heat sink increases slightly, thermal expansion of the cushion occurs, especially due to the compression of gaskets made of low-conductivity ceramics. Thus between the heads of the bolts 7, 12 and the ends of the flanges in contact with them, gaps are formed, the size of which is less than the gap "A" (see figure 1). Therefore, the performance of the pillows is not disturbed. The heat transfer from the die to the sub-die plates 8 and 11 through the bolts 7 and 12 is negligible due to their small cross section.

Использование теплоизоляционных подушек особенно целесообразно при изотермической штамповке крупногабаритных деталей из алюминиевых и магниевых сплавов на крупных прессах. Для поддержания температуры изотермической штамповки многотонных штампов необходимо осуществлять их подогрев не только после установки штампов, но и в процессе штамповки, поэтому использование подушек позволяет сократить энергозатраты при эксплуатации установки.The use of heat-insulating pillows is especially advisable for isothermal stamping of large-sized parts from aluminum and magnesium alloys on large presses. To maintain the temperature of isothermal stamping of multi-ton dies, it is necessary to heat them not only after installing the dies, but also during the stamping process, so the use of pillows can reduce energy costs during operation of the installation.

Так как температура штамповки алюминиевых и магниевых сплавов не превышает 400…480°С, а среднее давление изотермической штамповки составляет 30…32 кг/мм2, то в качестве материала с низкой теплопроводностью можно использовать, например, листы титанового сплава ОТ4 с теплопроводностью менее 15 Вт/м·град, толщиной от 2 до 6 мм с прокладками из теплоизоляционной бумаги на основе окислов кремния, кальция и магния толщиной 1 мм с теплопроводностью 0,25 Вт/м·град или из стеклоткани толщиной 0,2…0,5 мм.Since the stamping temperature of aluminum and magnesium alloys does not exceed 400 ... 480 ° C, and the average pressure of isothermal stamping is 30 ... 32 kg / mm 2 , for example, sheets of titanium alloy OT4 with a thermal conductivity of less than 15 can be used as a material with low thermal conductivity W / m · hail, thickness from 2 to 6 mm with gaskets made of heat-insulating paper based on silicon, calcium and magnesium oxides 1 mm thick with thermal conductivity 0.25 W / m · hail or fiberglass 0.2… 0.5 mm thick .

Предлагаемое изобретение сокращает расход электроэнергии и потери тепла от штампов к подштамповым плитам при эксплуатации штампов за счетThe present invention reduces energy consumption and heat loss from the dies to punch plates during operation of the dies due to

- применения листов металла с теплопроводностью менее 30 Вт/м·град, между которыми установлены гибкие прокладки с теплопроводностью менее 1 Вт/м·град;- the use of metal sheets with a thermal conductivity of less than 30 W / m · deg, between which flexible gaskets are installed with a thermal conductivity of less than 1 W / m · deg;

- скрепления верхнего листа с основанием болтами с помощью резьбовых втулок и фланцев, при этом основание подушки и верхний лист имеют толщину, превышающую толщину промежуточных листов, и выполнены с проточками для установки резьбовых втулок и соосных с ними фланцев с возможностью их осевого перемещения;- fastening the top sheet with the base with bolts using threaded bushings and flanges, while the base of the pillow and the top sheet have a thickness exceeding the thickness of the intermediate sheets, and are made with grooves for installing threaded bushings and flanges aligned with them with the possibility of axial movement;

- применения соединительных частей труб и фланцев при возможности установки дисков с равномерно расположенными отверстиями.- the use of connecting parts of pipes and flanges with the possibility of installing disks with evenly spaced openings.

Claims (2)

1. Теплоизоляционная подушка для штампов, содержащая металлические листы, расположенные между штампом и подштамповой плитой, отличающаяся тем, что листы выполнены из металла с теплопроводностью менее 30 Вт/м·град, между которыми установлены гибкие прокладки с теплопроводностью менее 1 Вт/м·град.1. A heat-insulating pillow for dies, containing metal sheets located between the stamp and the sub-stamp plate, characterized in that the sheets are made of metal with a thermal conductivity of less than 30 W / m · deg, between which flexible gaskets are installed with a thermal conductivity of less than 1 W / m · deg . 2. Подушка по п.1, отличающаяся тем, что верхний металлический лист скреплен с основанием подушки болтами с помощью резьбовых втулок и фланцев, при этом основание подушки и верхний металлический лист имеют толщину, превышающую толщину промежуточных между ними листов, и выполнены с проточками для установки резьбовых втулок и соосных с ними фланцев с возможностью их осевого перемещения. 2. Pillow according to claim 1, characterized in that the upper metal sheet is fastened to the base of the pillow with bolts using threaded bushings and flanges, while the base of the pillow and the upper metal sheet have a thickness exceeding the thickness of the intermediate sheets between them, and are made with grooves for installation of threaded bushings and flanges aligned with them with the possibility of their axial movement.
RU2011102509/02A 2011-01-25 2011-01-25 Heat-insulation pads for dies RU2455101C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011102509/02A RU2455101C1 (en) 2011-01-25 2011-01-25 Heat-insulation pads for dies

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011102509/02A RU2455101C1 (en) 2011-01-25 2011-01-25 Heat-insulation pads for dies

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2455101C1 true RU2455101C1 (en) 2012-07-10

Family

ID=46848452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011102509/02A RU2455101C1 (en) 2011-01-25 2011-01-25 Heat-insulation pads for dies

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2455101C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1606252A1 (en) * 1988-07-19 1990-11-15 Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро "Тантал" При Уфимском Авиационном Институте Им.Серго Орджоникидзе Die heat insulation unit for isothermal forming
JP2002086236A (en) * 2000-09-08 2002-03-26 Tokyo Seitankosho:Kk Forging apparatus
RU2399455C2 (en) * 2005-01-14 2010-09-20 Снекма Forging press with hot stamp and heat insulation facility for this press

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1606252A1 (en) * 1988-07-19 1990-11-15 Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро "Тантал" При Уфимском Авиационном Институте Им.Серго Орджоникидзе Die heat insulation unit for isothermal forming
JP2002086236A (en) * 2000-09-08 2002-03-26 Tokyo Seitankosho:Kk Forging apparatus
RU2399455C2 (en) * 2005-01-14 2010-09-20 Снекма Forging press with hot stamp and heat insulation facility for this press

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110000290B (en) Stamping die for machining
CN101209478A (en) A non-isothermal stamping forming device for sheet metal
CN104837575A (en) Spinning device
CN110076229A (en) A kind of sheet metal thin plates punch forming device
CN103341527A (en) Device and method for reshaping titanium plates easily and conveniently
RU2455101C1 (en) Heat-insulation pads for dies
CN102121085A (en) Method for preventing hot working warpage and deformation of large titanium alloy isothermal precise thin web plate forge pieces
CN219309984U (en) Forging and pressing device for producing aluminum alloy plate
CN104668319A (en) Forming device and method for composite corrugated sheet structure
CN106755818A (en) A kind of tandem brake disc quenching anti-deformation clamping device
RU2006101187A (en) FORGED PRESS WITH A HOT STAMP AND THERMAL INSULATION MEANS FOR THIS PRESS
CN114986415A (en) Clamp for metal plate
CN205519437U (en) A heating platform device for superplastic forming hydraulic press
CN102601252B (en) Location support device for hot stamping plates
CN210547192U (en) Bending machine with heat dissipation function
CN113042618A (en) Incremental forming method for large-scale component
CN101791755A (en) Metal surface imprint forming device with direct local resistance heating
CN204357961U (en) Refrigeration mode bearing radiator
CN101071137B (en) Quick-change device for heating device in planar pressure-applying structure
CN203429280U (en) Ingot furnace and side heater component of ingot furnace
CN220241289U (en) Mining truck balance shaft hot-charging clamp
CN223544293U (en) A large-size aluminum alloy cold plate brazing fixture
CN219484466U (en) Swift proof welding set
CN206222924U (en) It is provided with the heating furnace of automatic compensation inside panel
CN220307085U (en) Stator sector lamination outside diameter positioning tool

Legal Events

Date Code Title Description
TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 19-2012 FOR TAG: (72)A

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140126