Матрица для изотермического штампа

Полезная модель относится к обработке металлов давлением и может быть использована для штампов для изотермической штамповки при изготовлении дисков с лопатками типа «блиск», а также других сложных осесимметричных деталей с боковыми отростками.
Известна матрица для изотермического штампа для получения дисков с лопатками, выполненная в виде собранной из секторных закладных элементов, и помещенной между опорной и прижимной плитами нижней части штампа (Патент на изобретение RU 2016693 от 21.11.1992, опубл. 30.07.1994, МПК B21K 3/04).
Недостатком данного штампа является трудоемкость извлечения полученной штамповки, связанное с наличием замков-защелки между формообразующими элементами, а так же долгое время нагрева и установки изотермических условий внутри матрицы, связанное с большими тепловыми потерями при нагреве.
Наиболее близкой является матрица для изотермического штампа для получения дисков с лопатками, содержащая основание, в которое установлена обойма с нагревательными элементами, в обойму вмонтированы формообразующие элементы (Патент на полезную модель №142904 от 10.02.2014, Опубл. 10.07.2014 Бюл. № 19, МПК B21K 3/04, B21J 13/02).
Недостатками такой матрицы для изотермического штампа являются высокие тепловые потери при нагреве, так как энергия нагрева тратится на нагрев стенок обоймы и на основание для установления внутри матрицы изотермических условий, а так же низкое качество получаемой детали, связанное с разницей температур в верхней и нижней частях матрицы.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является снижение тепловых потерь при изотермической штамповке диска с лопатками за счет применения теплоизоляционных вставок, что позволяет выровнять температурный режим по всему объему детали, и, следовательно, повысить качество получаемого изделия.
Технический результат достается тем, что в матрице для изотермического штампа для получения дисков с лопатками, содержащей основание, в которое установлена обойма с нагревательными элементами, в обойму вмонтированы формообразующие элементы, в отличие от известной обойма выполнена неразъемной, между основанием матрицы и обоймой установлены теплоизоляционные вставки, в стенках основания выполнены охлаждающие отверстия, теплоизоляционные вставки выполнены из керамического огнеупорного материала, в основании охлаждающие отверстия выполнены сквозными вертикальными.
На фигуре показана матрица для изотермического штампа для получения дисков с лопатками.
Матрица для изотермического штампа для получения дисков с лопатками содержит основание 1, в которое установлена обойма 2. В обойму 2 вмонтированы формообразующие элементы 3 и нагревательные элементы 4. При этом обойма 2 выполнена неразъемной. Между основанием 1 матрицы и обоймой 2 установлены теплоизоляционные вставки 5. Теплоизоляционные вставки 5 могут быть выполнены из керамического огнеупорного материала.
В стенках основания 1 выполнены охлаждающие отверстия 6. Отверстия 6 могут быть выполнены как горизонтальными, так и вертикальными. При этом вертикальные отверстия 6 выполнены сквозными. Отверстия 6 в основании 1 предназначены для того, чтобы тепло при нагреве не предавалось другим частям штампа или пресса.
Сборка матрицы осуществляется следующим образом.
В основание 1 матрицы устанавливают теплоизоляционные вставки 5. На них устанавливают неразъемную обойму 2, предварительно в нее устанавливают формообразующее элементы 3. При этом основание 1 теплоизоляционные вставки 5 и обойма 2 установлены между собой с натягом. При нагреве матрицы через нагревательные элементы 4 тепло передается формообразующим элементам 3, которые нагреваются равномерно по всему объему, и обойме 2. Внутри конструкции происходит выравнивание температурного поля, тепло не передается на основание 1 матрицы.
Благодаря тому, что в матрице для изотермического штампа для получения дисков с лопатками, содержащей основание, в которое установлена обойма с нагревательными элементами, в обойму вмонтированы формообразующие элементы, в отличие от известной обойма выполнена неразъемной, между основанием матрицы и обоймой установлены теплоизоляционные вставки, в стенках основания выполнены охлаждающие отверстия, теплоизоляционные вставки выполнены из керамического огнеупорного материала, в основании охлаждающие отверстия выполнены сквозными вертикальными, достигается снижение тепловых потерь, и, следовательно, повышается качество получаемого изделия.