Изобретение относитс к обработке металлов давлением, может .быть использовано дл гор чей штамповки труднодеформируемых сплавов в изотермических услови х с использованием эффектов сверхпластичности и вл етс усовершенствованием штампа по авт. св. № 462648.The invention relates to the processing of metals by pressure, can be used for hot stamping of hard-to-deforming alloys under isothermal conditions using the effects of superplasticity and is an improvement to the stamp by the author. St. No. 462648.
Цель изобретени - снижение энергозатрат путем исключени потерь тепла.The purpose of the invention is to reduce energy consumption by eliminating heat loss.
На чертеже изображен штамп (слева - в исходном положении перед штамповкой, справа - в момент окончани штамповки).The drawing shows a stamp (on the left — in the initial position before punching, on the right — at the moment of the end of the stamping).
Штамп состоит из матрицы 1, пуансона 2, которые размещены соответственно на неподвижном матрицедержателе 3 и подвижном пуансонодержателе 4 и через теплоизол ционные пластины 5 и 6 соединены с нижней неподвижной плитой 7 и верхней подвижной плитой 8. Имеетс также теплозащитное ограждение, выполненное в виде трех гофрированных кожухов в форме секций-сильфонов 9-11, изготовленных из легких, м гких, легкообрабатываемых материалов (например, кремнеземных плит, стеклоткани , стекловаты). В местах стыка секции сильфоны св заны опорными кольцами 12 и 13, которые соединены т гами 14 и 15 со штамповыми плитами. В нижней секции- сильфоне 11 теплозащитного ограждени имеетс загрузочно-разгрузочное отверстие 16 дл установки заготовок в штамп и удалени готовых поковок. Нагрев и поддержание изотермических условий в рабочей зоне штампа осуществл етс индукционным нагревателем 17.The stamp consists of a matrix 1, a punch 2, which are placed respectively on a fixed matrix holder 3 and a movable punch holder 4, and through heat insulating plates 5 and 6 are connected to the lower fixed plate 7 and the upper movable plate 8. There is also a heat shield, made in the form of three corrugated housings in the form of bellows sections 9-11, made of lightweight, soft, easy-to-work materials (for example, silica plates, fiberglass, glass wool). At the junctions of the section, the bellows are connected by support rings 12 and 13, which are connected by means of bars 14 and 15 with die plates. In the lower section of the bellows 11 of the heat shield, there is a loading and unloading opening 16 for placing the blanks in the die and removing the finished forgings. Heating and maintaining isothermal conditions in the working area of the stamp is carried out by an induction heater 17.
Штамп работает следующим образом.The stamp works as follows.
Обрабатываема заготовка 18 вводитс в рабочее нагретое пространство штампа через отверстие 16, расположенное в стенке нижней секции-сильфона II теплозащитного ограждени . При этом верхн штампо- ва плита 8 находитс в крайнем верхнем положении, верхн 9 и нижн 11 секциисильфоны теплозащитного ограждени раст нуты , а средн секци -сильфон 10 сжата опор::ыми кольцами 12 и 13. При включении пресса подвижна плита 8 с закрепленными в ней пуансонодержателем 4, пуансоном 2 и т гой 15 с кольцом 13, опуска сь, сжимает верхнюю секцию-сильфон 9 теплоизол ционного ограждени и нижнюю секцию- сильфон 11, вытесн при этом воздух в полость раст гиваемой между опорными кольцами 12 и 13 средней секции-сильфона 10.The workpiece 18 is introduced into the working heated space of the stamp through the hole 16, located in the wall of the lower section-bellows II of the thermal barrier. In this case, the upper die plate 8 is in its extreme upper position, the upper 9 and lower 11 sections of the heat protection fence belts are stretched, and the middle section of the 10 bellows is compressed by the supports: rings 12 and 13. When the press is turned on, the movable plate 8 with With its punch holder 4, punch 2 and thrust 15 with ring 13, lowering compresses the upper section-bellows 9 of the heat insulating enclosure and the lower section-bellows 11, displacing the air into the cavity stretched between the support rings 12 and 13 of the middle section. bellows 10.
Поскольку диаметральные габариты средней секции-сильфона 10 больше диаметральных габаритов верхней и нижней секций- сильфонов 9 и 11, то при равной величине хода (деформации всех трех секций) L увеличение объема полости средней секции- сильфона 10 .может полностью компенсировать уменьшение объемов обеих сжимаемых секций-сильфонов: верхней 9 и нижней 11.Since the diametrical dimensions of the middle bellows section 10 are larger than the diametral dimensions of the upper and lower bellows sections 9 and 11, then with equal stroke (deformation of all three sections) L, an increase in the cavity volume of the middle bellow section 10 can fully compensate for the decrease in the volumes of both compressible sections - bellows: top 9 and bottom 11.
0 Складки гофр нижней теплозащитной секции-сильфона 11 в это вре.м перекрывают отверстие 16, преп тству доступу холодного атмосферного воздуха в зону штамповки. По окончании штамповки во врем холостого хода вверх подвижной плиты 8 верхн 90 The folds of the corrugations of the lower heat-shielding section of the bellows 11 at this time block the hole 16, preventing the access of cold atmospheric air to the stamping zone. At the end of the stamping during idle up the movable plate 8 top 9
5 и нижн 11 секции-сильфоны теплозащитного ограждени раст гиваютс , увеличива объем своих полостей, а средн секци -сильфон 10 сжимаетс , уменьша объем своей внутренней полости на эквивалентную величину , компенсирующую суммарное увеличение объема верхней и нижней секций-сильфонов . В результате при любых перемещени х подвижной штамповой плиты 8 рабочий объем штампа, охваченный секционным теплозащитным кожухом, остаетс посто н- ным и вследствие этого отсутствует подсос ненагретого атмосферного воздуха в зону штамповки и, следовательно, резко снижаетс возможность подстуживани инструмента и заготовки.The 5 and lower 11 sections of the bellows of the heat shield are stretched to increase the volume of their cavities, and the middle section of the bellows 10 is compressed reducing the volume of its internal cavity by an equivalent amount to compensate for the total increase in the volume of the upper and lower bellows sections. As a result, for any movements of the movable die plate 8, the die working volume encompassed by the sectional heat-shielding housing remains constant and, as a result, no heated atmospheric air is sucked into the stamping area and, therefore, the possibility of pressing the tool and the workpiece drastically decreases.