SU755609A1 - Пресс для изотермической штамповки 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к кузнечно-прессовому оборудованию, в частности к оборудованию для обработки труднодеформируемых в холодном состоянии материалов, например, изготовление деталей из листовых титановых сплавов во избежании подстывания заготовки с нагревом последней непосредственно в рабочей зоне пресса.

Известен пресс для изотермической штамповки, содержащий размещенный в станине пресса главный цилиндр, к штоку которого прикреплен ползун, верхние и нижние плиты штампов с нагревательными элементами, термозащитные шторы и систему термоизоляции межштампового пространства [1].

Этот пресс обладает пониженными технологическими возможностями из-за неиспользования полного расчета усилия пресса при штамповке.

Снижение технологических возможностей происходит при герметичном закрытии термозащитных штор, нагрев штампового пространства и оснастки происходит по законам изохорного процесса, т. е. при ру = сопзЕ

Согласно управлению Клайперона или уравнению газового состояния имеем:

ρν = КТ,

2

где р — давление газов;

ν — объем нагреваемого газа;

К — универсальная газовая постоянная; Т —абсолютная температура нагрева.

Анализируя формулу видно, что при по₅ вышении-температуры, и при двух постоянных ν и К давление имеет изменение в сторону увеличения.

В соответствии с законом Шарля получаем:

_В_ = -Тц_

Ра Тг ’

¹⁰ где Р(—давление перед нагревом;

Ра—давление полученное в результате нагрева;

Т< — температура перед нагревом;

Тг — температура нагрева.

₁₅ При движении ползуна вниз для проведения технологической операции, изменение параметров газового состояния происходит по законам адиабатного процесса, что можно записать уравнением адиабаты в виде:

ρν* = сопя!, р ιν “ = ρ₂ν₂*

20 или Р₂ = Р<(—

где р , — начальное давление * аза в адиабатном процессе;

ν ι — начальный объем газа в адиабатном процессе;

3

755609

4

ν г—конечный объем газа в адиабатном процессе;

К — показатель адиабаты.

В реальных условиях действуют законы

политропных процессов, где нет полной теплоизоляции нагреваемого объема и часть тепла уходит на нагрев окружающей среды. В политропных процессах, проходящих по законам адиабатных превращений, изменяется только показатель адиабаты К на показатель политропы п.

Следовательно, при движении ползуна вниз в прессах для изотермической штамповки в штамповом пространстве появляется избыточное давление нагретого воздуха,которое, воздействуя на плоскость ползуна, не позволяет прессу развивать то усилие, которое требуется для проведения технологической операции.

Если не будет полной герметизации штампового пространства, то нагретый воздух будет вытесняться в окружающее пространство, унося с собой тепло,и нагревать станину пресса и вспомогательные узлы пресса, не расчитанные на повышение температуры

При ходе ползуна вверх происходит декомпрессия и подсос холодного воздуха в штамповое пространство пресса, что ведет к резкому снижению температуры оснастки, увеличению времени последующего нагрева ее до заданной температуры, снижению производительности пресса.

Цель изобретения — устранение указанных недостатков, а именно увеличение технологических возможностей пресса и производительности.

Указанная цель достигается тем, что система термоизоляции межштампового пространства выполнена в виде теплоизолирован- . ных компенсационных камер, полости которых соединены с межштамповым пространством пресса посредством теплоизолированных труб, а также затворов теплоизолированных компенсационных камер,связанных с ползуном пресса.

На фиг. 1 изображен продольный разрез пресса, разрез А—А на фиг. 2; на фиг. 2 — разрез Б—Б на фиг. 1.

Пресс для изотермической штамповки состоит из станины 1, с расположенным в ней главным цилиндром 2, к штоку 3 которого крепится ползун 4. Внизу станины 1 находится стол 5 с отверстиями 6, соединенными через теплоизолированные трубы 7 с теплоизолированными компенсационными камерами 8, затворы 9 которых соединены через канаты 10 и блоки 11 с ползуном 4. Межштамповое пространство 12 с заготовкой 13 закрывается с 3-х сторон теплозащитными шторами 14 со своими приводными цилиндрами 15.

Теплозащитная система 16 изолирует межштамповое пространство 12 от станины 1. К ползуну 4 и штоку 5 крепятся плиты штампа 17 с нагревательными элементами 18.

Работа пресса происходит гак, что, напряжение подведено к нагревательным элементам 18. встроенным в плиты штампа 17. Все межштамповое пространство 12 с заготовкой 13 закрывается со всех сторон теплозащитными шторами 14, связанными со своими приводными цилиндрами 15. От воздействия тепла на станину 1 межштамповое пространство 12 изолировано теплозащитной системой 16. Выйдя из заданного температурного режима нагрева включается главный, цилиндр 2 на ход вниз, шток 3 с закрепленным на нем ползуном 4 начинает свое движение. В это время затвор 9 непосредственно связанный через канаты 10 и блоки 11 с ползуном 4 начинает движение вверх. Нагретый воздух через отверстия 6 в столе 5 нижней плиты 17 и теплоизолированные трубы 7, вытесняется в теплоизолированные компенсационные камеры 8, суммарный объем которых равен объему межштампового пространства 12.

После формовки заготовки 13 ползун 4 начинает свое движение вверх, воздух засасывает за собой в межштамповое пространство 12 горячий воздух из камер 3.

После чего цикл повторяется.

В настоящем прессе в отличие от известного достигается большая производительность, так как при своем движении вниз ползун не встречает противодавления нагретого воздуха, снижающего рабочее усилие прес са, причем не выбрасывается наружу, т. е. не нарушает тепловой режим работы станины и вспомогательных узлов пресса, расчитанных на оптимальные температурные режимы. При ходе ползуна вверх исключается подсос холодного воздуха извне в межштамповое пространство и охлаждение его.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Пресс для изотермической штамповки, содержащий размещенный в станине пресса главный цилиндр, со штоком которого соединен ползун, верхние и нижние плиты с нагревательными элементами для крепления штампов и систему термоизоляции межштампового пространства отличающийся тем, что, с целью увеличения технологических возможностей и производительности система термоизоляции межштампового пространства выполнена в виде теплоизолированных компенсационных камер, полости которых соединены с межштамповым пространством пресса посредством теплоизолированных труб, а также затвор теплоизолированных компенсационных камер, связанных с ползуном пресса.