Штамп для горячей изотермической штамповки Советский патент 1987 года по МПК B21J13/02 B21J1/06 

Изобретение относится к оборудованию для обработки металлов давлением и может быть использовано при производстве деталей путем горячей изотермической штамповки.

Цель изобретения - повьтение конструктивной прочности штампа и снижение расхода дорогостоящего конструкционного материала путем повьшения равномерности распределения температуры в теле штампа благодаря выравниванию магнитной индукции в поперечном сечении штампа, вследствие чего можно отказаться от разделения штампа на секции с теплоизолирующими прокладками и встроенными холодильниками.

На чертеже изображен штамп, поперечный разрез. I

Штамп содержит рабочий инструмент

1, охваченный индуктор 2. В рабочем инструменте имеется специальная полость, закрытая сверху и снизу материалом штампа. В этой полости размещен электротемпературопровод (ЭТП) 3 из высокопроводящего материала (медь алюминий и т.п.). Поверхность ЭТП покрыта специальной высокоомной оксидной пленкой, снижающей ра- диальные токи утечки через тело штампа. Более равномерная температура нагрева штампа обеспечивается и без нанесения оксидного изоляционного слоя на ЭТП, но в меньшей степени, так как увеличиваются радиальные токи утечки через штамп.

ЭТП состоит из двух участков - энергоприемного 4 и энергопроводящего 5. Участок 4 выполнен в виде незамкнутого по окружности полого цилиндра, расположенного в наружном слое штампа предельно близко к его боковой поверхности. Расстояние от этого участка ЭТП до боковой поверхности штампа 4г должно быть меньше глубины проникновения электромагнитного поля

г-3,

где р(0м/м) и дТГн/м) - удельное сопротивление и магнитная проницаемость материала штампа;

f(Гц) - частота тока в индукторе.

Минимальное значение лг определяется механической прочностью.

Участок 5 ЭТП выполнен спиральным так, чтобы ток по нему замыкался в направлении, противоположном таковому в участке 4 (на фиг.1 направление тока в ЭТП показано стрелками). В связи с этим магнитный поток в центральной части направлен так же, как и поток, создаваемый индуктором 2,

т.е. ЭТП частично устраняет вытеснение магнитного потока из центральной части на периферию, вызванное вихре- вь1ми токами в штампе. Это приводит к более равномерному распределению по

терь электроэнергии в теле штампа. Выравниванию температурного режима способствует и высокая теплопроводность материала ЭТП.

Работа ЭТП принципиально не изменяется, если в качестве его материала использовать расплавленный металл, например расплавленный алюминий.

Формула изобретения

Штамп для горячей изотермической штамповки, содержащий рабочий инструмент и охватывающий его индукционный нагреватель с расположением витков по спирали, отличающийся гам, что, с целью повышения конструктивной прочности щтакта и снижения расхода дорогостоящего конструкционного сплава, в рабочем инструменте выполнена полость, состоящая из расположенной по периферии штампа цилиндрической части, отстоящей от боковой поверхности штампа на расстояние, меньшее глубины проникновения электромагнитного поля, и спиральной части, сходящейся к центральной оси штампа, причем направление витков и индукционного нагревателя одинаково, обе эти части связаны перемычками и заполнены электро- и теплопроводным материалом.

4 Л

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано в производстве деталей путем горячей изотермической штамповки. Цель изобретения - повышение конструктивной прочности штампа и снижение расхода дорогостоящего конструкционного материала. Для достижения цели штамп содержит расположенный концентрично снаружи индукционный нагреватель. В теле штампа выполнена полость, состоящая из двут участков - энергоприемного и энергопроводящего. Первый из них вьшолнен в виде незамкнутого полого цилиндра по периферии штампа на расстоянии от боковой поверхности, меньшем глубины проникновения электромагнитного поля. Энергопроводящий участок полости выполнен в виде сходящейся к оси штампа спирали. Направление витков спирали и индукционного нагревателя одинаковы. В указанной полости помещается материал с высокой электро- и теплопроводностью - электротемпера- туропровод, который частично устраняет вытеснение магнитного потока из центральной части штампа на периферию. Это приводит к более равномерному распределению потерь электроэнергии в теле штампа и, следовательно, к выравниванию температурного режима по сечению штампа. Это позволяет отказаться от разделения штампа на секции с теплоизолирующими прокладками и встроенными холодильниками. 1 ил. с (Л оо to оо со

Редактор Л.Пчелинская

Составитель О.Корабельников

Техред А.Кравчук Корректор Л.Пилипенко

Заказ 2900/11

Тираж 582Подписное

ВНИИПИ Государствениого комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Проитводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, А