RU2455101C1 - Heat-insulation pads for dies - Google Patents
Heat-insulation pads for dies Download PDFInfo
- 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
Links
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title abstract description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 abstract 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 abstract 1
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 235000012245 magnesium oxide Nutrition 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000011224 oxide ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910052574 oxide ceramic Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Press Drives And Press Lines (AREA)
Abstract
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)
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)
| 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 |
-
2011
- 2011-01-25 RU RU2011102509/02A patent/RU2455101C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| 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 |