SU1235607A1 - Способ охлаждени штампов дл гор чей штамповки - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано в кузнечно-штамповочном производстве при получении различных деталей гор чей штамповки.

Цель изобретени  - повьшение стойкости штампов дл  гор чей штамповки за счет регулировани  скорости охлаждени  разогретых поверхностей штампа по заданной nporpaj«we в зависимости от температуры этих поверхностей .

На фцг. показан процесс охлаждени  рабочих поверхностей штампа охлаждающей смесью в перерыве между операци ми гор чей штамповки; на фиг.2 - разрез Л-А на фиг.1.

Способ осуществл ют следуюгдим образом .

После извлечени  orulтa moвaннoй детали из штаг-та и его раскрыти  на разогретые рабочие поверхности деформирующего инструмента (матрицы, пуансоны) сначала подают воздух, а по мере охлаждени  этих поверхностей в воздух ввод т жидкость (по команде термодатчика), одновременно Т5еличи- ва  общее ко и 1ество охлаждающей смеси. Кроме того, в зависимости от температуры охлазкдаемых поверхггос- тей по мере их остьшани  можно уве- .пичивать процентное содержание жидкости в охлажд,ающей смеси. Непре- рьшное изменение пропорционального и количественного состава хладагента в процессе охлаждени  поверхн ости штампа в зависимости от ее температуры обеспечивает плавнъй характер охлаждени  за достаточно короткий промежуток времени (до ), что особенно важно при штамповке на высокопроизводительных механических прессах . При этом программа регулировани  скорости охлаждени  и врем  охлаждени  в каждом конкретном случае выбираютс  из услови , что на охлаждаемых поверхност х не по вл тс  тре «q-Hflji вследствие неравномерных усадок внутренних и наружных; слоев инструмента и структурных превращений при охлаждении.

Способ наиболее эффективно исполь . човать дл  охлаждени  штампов с разъемными матрицами, дл  которых характерны весьма т желые термомеханические услови  работы (высокие усили  штамповки и.высокие температуры) и, следовательно, низка  стойкость деформирующего инстр5гмента при его быстром неравномерном охлаждении.

Штамп с разъемными матрицами (фиг.1) содержит основные плиты 1 и

2, а также верхнюю 3 и нижнюю 4 про- межуточтозЮ плиты. На промежуточных плитак смонтированы верхн   5 и нижн   6 полуматрицы, соосно которым расположены выталкиватель 7 и пуансон 8„ Расположение каналов и распылителей дл  подачи охлаждающей жидкости и сжатого воздуха выбираетс  таким образом, чтобы наиболее эффективно охтгаждалс  инструмент, подвергающийс  при штамповке сильному разогреву .

В данном случае зто верхн   полуматрица 5, выталкиватель 7, установленный на верхней промежуточной пли-

те, и пуансон 8, закрепленный на плите 2. Поэтому распылители 9 дл  подачи сжатого воздуха и охлаждающей смеси устанавливаютс  в нижней промежуточной плите (дл  охлаждени  верхней полуматрицы 5 и выталкршател  7) и в нижней полу1.1атрице 6 (дл  охлаждени  пуансона 8). Распьшители сори- ентирован-ы относительно охлаждаемого инструмента таким образом, чтобы факел охлаждающей смеси попадал на поверхности инструмента при раскрытом положении штампа. Дл  подвода охлаждающей жидкости и воздуха к распьши- тел м в плите 4 выполнены каналы 10,

соединен1а1е с трубопроводами 11 и 12,| на которых установлены клапатш включени  и регулировки подачи жидкости 3 и воздуха 14. На верхней полуматрице установлен термодатчик 15, электрически св занный через конечный выключатель 16 и блок 17 управлени  с клапана -га; 13 и 14 включени  и регулировки .

При движении верхней промежуточной гглиты I вверх и полном раскрытии по уг-1атриц 5 и 6 срабатьгоает конеч- №1й выключатель 16. Сигнал от термодатчика , контролирующего температуру инструмента, подаетс  через блок 17

управлени  на клапан 14, открыва 

его на исходную величину, Сжатый воздух подаетс  через клапан 14, трубопроводы и каналы в нижней промежуточной плите 4 штампа к распылител м 9,

которые направл ют его на охлаждаемый инструмент (полуматрицу 5, выталкиватель 7, пуансон 8). При снижении температуры полуматрицы, 5 блок 17 уп

:-

равлени  открьшает клапан 14 на большую величину, увеличива  тем самым подачу воздуха на охлаждаемый инструмент .

При достижении инструментом определенной расчетной температуры блок управлени  открывает клапан I3, после чего охлаждающа  жидкость также подаетс  в каналы Ш, где смешиваетс  с воздухом и через распылители 9 подаетс  на охлаждаемый инструмент в виде воздушно-жидкостной эмульсии К моменту включени  клапана 13, регулирующего подачу жидкости, клапан 14 регулирующий подачу воздуха, открыт на максимальную величину. При дальнейшем снижении температуры инструмента клапан 13 по команде термодатчика открьшаетс  на большую вeличи гy постепенно увеличива  подачу жидкое ти, и, следовательно, процентное содержание ее в охлаждающей смеси. При достижении инструментом температуры, оптимальной дл  начала штаьшовки, термодатчик через блок I7 управлени  закрывает клапан 13 подачи жидкости и в течение нескольких секунд происходит продувка каналов и обдувка инструмента воздзгхом, затем клапан 14 подачи воздуха также выключаетс . После этого в ниж1-пою полуматрицу 6 закладьгоаетс  заготовка, верхн   пли та 1 идет вниз, конечный выключатель 16 отключает термодатчик и начинаетс  новый цикл штамповки. В зависимое ти от конфигурации охлаждаемого инструмента , температуры штамповки и режима штамповки программа охлаждени  инстрзгмента может быть изменена.

Пример. Дл  эксперимента ис- пользуют лабораторный штамп с разъемными полуматрицами, предназначенный дл  точной безоблойной штамповки с двум  основными и двум  промежуточными плитами. Распылители установлены на нижней промежуточной плите. В качестве клапана, установленного на трубопроводе подачи сжатого воздуха, используют пневмоклапан БВ 57-13 с механическим приводом. Клапан, уста- новленный на трубопроводе подачи охлаждающей жидкости, представл ет собой регул тор потока типа ПГ 55-6, снабженный механическим приводом, состо щим из редуктора и шагового электродвигател . Блок управлени  выполнен в виде программируемого регулирующего устройства, которое может

10

20

25

. , 5 , j 40 45 50 2356074

работать по заданной программе в зависимости от входного сигнала термодатчика , прошедшего через мостовую схему и усилитель. Термодатчиком служит зачеканенна  в инструмент термопара .

Блок I7 управлени  состоит из усилител  ЭДС сигналов термодатчика и нескольких реле, каждое из которых настроено на определенный интервал напр жений и срабатывает в этом интервале , замька  соответствующие контакты . Все реле настроены таким образом , что одновременное замыкание двух и более контактов исключаетс . В любом случае вОЗМОЖРЮ замыкание одного контакта, либо все контакты разомкнуты . Дл  того, чтобы не бьша слишком громоздкой, открытие каждого клапана разбито на п ть ступеней от нул  до максимума, что приводит к ступенчатому изменению расхода жидкости и сжатого воздуха.

Блок управлени  вырабатывает сигнал следующим образом.

Сигнал от термодатчика (зачеканен- ной в поверхностном слое верхней полуматрицы термопары) подаетс  через конечный выключатель в усилитель ЭДС и оттуда к одному из дес ти реле блока упранлет1 . При срабатывании одного из реле напр жение от сети подаетс  на определенную клемму схемы управлени  одного из двух шаговых двигателей . После этого схема автоматически вырабатьюает определенное количество ггмпулъсов, поворачива  тем са- NMf-i шаговый электродвигатель на определенный угол или определенное количество оборотов, соответственно увеличива  расход  ащкости или сжатого воздуха. Все дес ть реле выключаютс  последовательно по мере снижени  температуры матрицы, пр1гчем каждое реле срабат1,шает при определенном интервале температур. При выключении всех реле и конечного въключател  оба шаговых двигател  получают команду на возврат в.исходное положение.

Сравнительные испытани  предлагаемого штампа и штампа, прин того за базовый объект, показали, что, при штамповке шестерен из стали 45 весом 0,3 кг кажда  температурой нагрева на известном штампе стойкость матрицы составл ет 2500 шт. поковок, стойкость пуамсона 2000 шт. поковок и -за образовани  на поверхности мат30

55

риц и пуансонов микро- и макротрещин, возникающих в результате разогрева поверхности инструмента и по влени  значительного температурного градиента . При использовании штампа предлагаемой конструкции, т.е. с применением охлаждени  поверхности инструмента по предлагаемому способу, стойкость матрицы повышаетс  в 2 раза и составл ет 5000 шт. поковок, а стойкость пуансона повышаетс  в 3 раза и составл ет 6000 шт. поковок.

Использование в процессе цикла охлаждени  нескольких видов хладагентов , подаваемых по мере охлаждени  инструмента последовательно один за другим или в смеси с одновременным изменением количества подаваемого х.падагента или смеси хладагентов по определенной заранее заданной программе , позвол ет в наиболее короткое врем  охладить инструмент без снижени  его стойкости и разрушени .

Редактор Н.Тупица

Составитель О. Кораб ельников

Техред В.Кадар

Заказ 3041/8

Тираж 655

ВНШШИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

аг.2

Корректор М.Максимишикец

Подписное

Claims (2)

1. СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ШТАМПОВ ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ ШТАМПОВКИ, включающий подачу и прекращение подачи рас-.

пыпенной жидкостно-воздушной смеси на разогретые поверхности штампа по команде термодатчика, а также регулирование скорости охлаждения этих поверхностей, отличающий с я тем, что, с целью повышения стойкости штампов, на разогретые поверхности сначала подают воздух, увеличивая его количество по мере охлаждения поверхностей, а затем в воздух вводят жидкость, одновременно увеличивая общее количество ох- лаждающей смеси.

2. Способ поп.1, отличающийся тем, что по мере охлаждения поверхностей штампа увеличивают процентное содержание жидкости в ох- лаждающей смеси.