SU1311814A1 - Device for deep drawing with electric resistance heating of a billet - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработ- ке металлов давлением и может быть использовано в машиностроении при изготовлении изделий из листовых металлических материалов. Цель изобретени  - увеличение высоты выт гиваемых изделий путем выравнивани  деформаций заготовки в окружном и радиальном направлени х. Нагрев заготовки 15 ведут дифференцированно по фланцу заготовки в окружном и радиальном направлени х, вследствие чег о поддерживаетс  необходимый температурный г радиент. Б пазах матрицы со стороны рабочег о торца установлены токопровод щие элементы 13, образующие электрические цепи в окружном и радиальном направлени х . Отношение площадей поперечного сечени  соседних в. радиальном направлении элементов 13 находитс  из выражени  -L 7/1 + К - . , S/IS где К - коэффициент, завис щий от напр жени  источника тока и электросопротивлени  между соседними контактами в окружном направлении; ДТ - температурный перепад в радиальном направлении на участках между контактами; , йК - рассто ние между контактами . 2 ил. ю ,The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in mechanical engineering in the manufacture of products from sheet metal materials. The purpose of the invention is to increase the height of the stretchable products by aligning the deformations of the workpiece in the circumferential and radial directions. Heating of the billet 15 is carried out differentially on the flange of the billet in the circumferential and radial directions, as a result of which the necessary temperature r is maintained. In the matrix grooves, on the side of the working end, conductive elements 13 are installed, which form electrical circuits in the circumferential and radial directions. The ratio of the cross-sectional areas of the adjacent c. the radial direction of the elements 13 is from the expression -L 7/1 + K -. , S / IS where K is a coefficient depending on the voltage of the current source and the electrical resistance between adjacent contacts in the circumferential direction; DT - temperature difference in the radial direction in the areas between the contacts; iK is the distance between the contacts. 2 Il. Yu ,

Description

1one

Изобретением относитс  к обработке металлов давлением, в частности к устройствам дл  глубокой выт жки с электроконтактным нагревом заготоки .The invention relates to the processing of metals by pressure, in particular to devices for deep drawing with electrocontact heating.

Цель изобретени  - увеличение высоты выт гиваемых изделий путем выравнивани  деформаций заготовки в окружном и радиальном направлени х.The purpose of the invention is to increase the height of the stretchable products by aligning the deformations of the workpiece in the circumferential and radial directions.

На фиг. 1 изображено предлагаемо устройство (права  половина) продольный разрез, общий вид;нафиг.2- ;То же (четверта  часть) вид сверху.FIG. 1 shows the proposed device (half of the right) longitudinal section, general view; nafig.2-; The same (fourth part) top view.

Устройство содержит плиту 1,несущую матрицу, выполненную составной из внутренней 2 и наружной 3 частей.The device comprises a plate 1 carrying a matrix made of a composite of the inner 2 and outer 3 parts.

Внутренн   часть 2 матрицы закреплена на плите 1 гайкой А, наружна  часть 3 матрицы, выполненна  из диэлектрическот о материала, закрелена на плите 1 посредством конической обоймы 5 и винтов 6 через керамическую пластину 7, дистанционное кольцо 8 и пластину 9. Внутри кольца 8 установлены токопровод щие шины 10 и 11, соединенные с источником (не показан) электрического тока. В наружной части 3 матрицы выполнены радиально и танг енциально (в окружном направлении) расположенные сквозные пазы, в которых размещены вертикально подпружиненные пружинами 12 токопровод щие элементы 13, соединенные электрически с токопровод щими шинами 10 и 11 проводниками 14.The inner part 2 of the matrix is fixed on the plate 1 by the nut A, the outer part 3 of the matrix, made of dielectric material, is closed on the plate 1 by means of a conical sleeve 5 and screws 6 through the ceramic plate 7, the distance ring 8 and the plate 9. Inside the ring 8 there is a conductor Tires 10 and 11 connected to a source (not shown) of the electric current. In the outer part 3 of the matrix, radial and tangential (in the circumferential direction) are located through grooves in which vertically conducting elements 13 vertically spring-loaded by springs 12 and electrically connected to conductive buses 10 and 11 by conductors 14 are placed.

Средн   длина по дуге окружности участка между двум  соседними контактами 13, расположенными в окружном (тангенциальном) направлении, определ етс  из соотношени The average length along the arc of a circumference between two adjacent contacts 13 located in the circumferential (tangential) direction is determined from the relation

срwed

иand

2p-/i(T3 - Тш,)2p- / i (T3 - Tsh,)

де и - допускаемое по услови м безопасности напр жение; S - толщина заготовки; р - удельное сопротивление заготовки при температуре выт жки;de i is the voltage allowed by the safety conditions; S is the thickness of the workpiece; p is the specific resistance of the workpiece at the drawing temperature;

/Ь коэффициент теплоотдачи от поверхности заготовки прижимным поверхност м матрицы и прижима; Tj и температура соответственно заготовки и при118U2(B) heat transfer coefficient from the surface of the workpiece to the pressing surfaces of the die and pressing; Tj and temperature, respectively, of the workpiece and when118U2

жимных поверхностей матрицы и прижима. Отношение площадей поперечного сечени  соседних в радиальном направ- 5 лении токопро.вод щих элементов 13 определ етс  выражениемpressing surfaces of the matrix and clamp. The ratio of the cross-sectional areas of neighboring current-carrying elements 13 in the radial direction 5 is determined by the expression

1 + К 1 + K

4t4t

ЛКLC

ч )h)

где К - коэффициент, завис щий от напр жени  источника тока и электросопротивлени  между соседними контактами в окружном направлении; 4 Т - температурный перепад в радиальном направлении на участках между контактами; Л R- рассто ние между контактами . .where K is a coefficient depending on the voltage of the current source and the electrical resistance between adjacent contacts in the circumferential direction; 4 T - temperature difference in the radial direction in the areas between the contacts; L R is the distance between the contacts. .

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Листовую заг отовку 15 укладываютSheet zag forging 15 stack

на токопровод щие элементы 13 и вto the conductive elements 13 and

случае необходимости прижимают прижимом (не показан). На токопровод щие элементы 13 подаетс  электрический ток и производитс  нат рев заготовки 15 до заданной температуры, после чего пуансоном (не показан) производитс  выт жка, в процессе которой происходит подогрев заготовки 15 между токопровод щими элементами 13 с компенсацией теплоотдачи от за- г отовки 15 через прижимные поверхности матрицы и прижима .If necessary, press the clamp (not shown). Electric current is supplied to the conductive elements 13 and the billet 15 is tensioned to a predetermined temperature, after which a punch (not shown) produces a stretch, during which the billet 15 is heated between the conductive elements 13 to compensate for heat transfer from forging 15 through the clamping surface of the matrix and clamp.

Нагрев зажатой между торцом матри- ць и прижимом заготовки 15 электросопротивлением ведут дифференцированно по фланцу замыканием в процессе прижима р да локальных пар отдельных элементов 13, oбpaзyюш x вместе с отдельными зонами заготовки 15 независимые одна от другой электрические цепи. Каждый из участков заготовки 15, через который пропускают ток, имеет свои геометрические параметры и соответствующие им электросопротивлени . Зоны нагрева выбирают в соответствии с характером изменени  напр женно-деформированного состо ни  по фланцу в направлении от входной кромки матрицы к периферии заготовки 15. При изменении величины очага деформации за счет сокращени  размеров фланца, а также при изменении рассто ни  участков фланца до входной кромки матрицыThe electrical resistivity clamped between the end face of the matrix and the pressing of the billet 15 is differentiated along the flange by closing in the process of pressing a number of local pairs of individual elements 13, forming x along with the individual zones of the billet 15 independent electrical circuits. Each of the sections of the workpiece 15, through which current is passed, has its own geometrical parameters and the corresponding electrical resistances. The heating zones are selected in accordance with the nature of the stress-strain state along the flange in the direction from the die input edge to the periphery of the workpiece 15. When the value of the deformation zone changes due to reduction in flange dimensions, and also when the distance of the flange parts changes to the die input edge

3131

температурный режим измен етс  по ходу выт жки, но при этом поддерживаетс  необходимый температурный г радиент, оптимальный дл -каждогч) момента выт жки и участка фланца. Например с целью снижени  расхода материала за счет вьфавнивани  выступов-фестонов на кромке изделий (не показаны) преимущественно из материалов с высокой степенью ани- зотропии свойств исходной заг отов- ки 15 нагрев осуществл ют в локальных зонах по радиальным направлени м в промежутках между направлени ми образовани  фестонов, например, 45° между О и 90° . по направлению проката. Аналогичным способом при изг-отовлении изделий с геометрической формой, отличной от цилиндрической , нагрев ведут в зонах с повы- шейным сопротивлением деформации в радиальном направлении.the temperature regime varies along the course of the stretching, but at the same time the necessary temperature is maintained, the radiation is optimal for each stretching moment and the flange section. For example, in order to reduce material consumption by introducing protrusions-festoons on the edge of products (not shown), mainly from materials with a high degree of anisotropy of the properties of the original head 15, the heating is carried out in local zones along radial directions between the directions formation of festoons, for example, 45 ° between 0 and 90 °. in the direction of hire. In a similar way, when manufacturing products with a geometric shape other than cylindrical, heating is carried out in areas with increased deformation resistance in the radial direction.

Claims (1)

В предлагаемом устройстве по срав нению с известным обеспечиваетс  увеличение высоты выт гиваемых изде ЛИЙ за счет выравнивани  деформаций заготовки в окружном и радиаль 1ом направлени х. Формула изобретени In the proposed device, in comparison with the known, it is possible to increase the height of the extruded products by aligning the deformations of the workpiece in the circumferential and radial 1 directions. Invention Formula Устройство дл  глубокой выт жки с электроконтактным наг ревом загото144Device for deep-drawing with electrocontact heating ки, содержащее соосно установленные матрицу и пуансон, а также соединенные между собой в электрическую цепь токопровод щие элементы, о т л и - чаюп1еес  тем, что, с целью увеличени  высоты выт гиваемых изделий путем выравнивани  деформаций заг отовки в окружном и радиальном направлени х, токопровод щир элементы вьтолнены в виде подпр жиненных контактов, установленных в р дами в окружном и радиальном направлени х со стороны ее рабочего торца при этом соседние два контакта , лежащие на одном радиусе, вьтолнены с площад миki containing a coaxially mounted matrix and a punch, as well as conductive elements interconnected in an electrical circuit, are used in order to increase the height of the extruded products by leveling the punching deformations in the circumferential and radial directions, the conductor pinch of the elements are made in the form of sprung contacts installed in rows in the circumferential and radial directions on the side of its working end, while the adjacent two contacts lying on the same radius are made with areas иand поперечньрс сечении, определ емыми из следующего выражени :cross section defined by the following expression: S,S, 1 + К Л1 4R1 + K L1 4R К - коэффициент, завис щий от напр жени  источника тока и электросопротиблени  между соседними контактами в окружном направлении;K is a coefficient depending on the voltage of the current source and electrical suppression between adjacent contacts in the circumferential direction; ЛТ - температурный перепад в радиальном направлении на участках между контактами;LT - temperature difference in the radial direction in the areas between the contacts; ДК - рассто ние между контактами.DK is the distance between the contacts. Редактор А.КозоризEditor A. Kozoriz Составитель В.МуслимовCompiled by V. Muslimov Техред Л. Сердюкова Корректор А.ЗимокосовTehred L. Serdyukova Proofreader A.Zimokosov Заказ 1916/10Тираж 733ПодписноеOrder 1916/10 Circulation 733 Subscription ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5VNIIPI USSR State Committee for Inventions and Discoveries 4/5, Moscow, Zh-35, Raushsk nab. 113035 Производственно-полиграфическое предпри тие, г; Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, g; Uzhgorod, st. Project, 4