ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОВКИ Российский патент 1995 года по МПК B21J7/28 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, например ротационной ковке, но может быть использовано для выполнения и других технологических операций, связанных с силовым воздействием на обрабатываемый объект, в частности для выбивки стержней из отливок, разрушения отслуживших срок изделий из бетона и т.п.

Известно устройство для ковки ступенчатых поковок, содержащее сменные бойки и парные сменные обжимки [1].

Известно устройство для ротационной ковки с вращающимся или неподвижным шпинделем, содержащим одну или две пары бойков [2].

Поковки, полученные на этих машинах, могут быть только телами вращения либо сечения с кратным числом сторон (квадратного, прямоугольного и др.).

Процесс ротационной ковки обладает высокой производительностью, отсутствие заусенца дает возможность применять его на завершающих операциях, с нагревом и без нагрева. При обработке вхолодную возможно получение изделий с размерами по 2-му классу точности и поверхностью по 7-8-му классу чистоты. Однако невозможность получения изделий с произвольным сечением сужает функциональные возможности известного устройства.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является электрогидравлическое устройство для ковки, содержащее расположенные в гидравлической разрядной камере электроды разрядника и инструмент [3].

Недостатком этого устройства является невозможность получения изделий с произвольным сечением.

Целью изобретения является расширение ассортимента получаемых изделий.

Это достигается тем, что известное устройство, содержащее расположенные в гидравлической разрядной камере электроды разрядника и инструмент, снабжено двумя гибкими волноводами, гидравлическая разрядная камера выполнена в виде эллипсоида вращения с двумя отверстиями, оси которых расположены на его оптической оси, электроды разрядника размещены в одном из фокусов упомянутого эллипсоида, при этом каждый из волноводов одним своим концом смонтирован в отверстии гидравлической разрядной камеры, а другим связан с инструментом.

Подобное выполнение устройства позволяет по-разному располагать в процессе работы инструменты на разных волноводах (бойки) относительно опорного стола (шабота) и друг относительно друга, а следовательно, и относительно поковки, что и расширяет ассортимент получаемых изделий (получение поковок как с четным, так и нечетным числом сторон).

На фиг. 1 представлена схема устройства для прямоугольной поковки; на фиг. 2 - вариант устройства для прямоугольной поковки; на фиг. 3 - вариант устройства для безбойковой обработки.

Устройство для ковки содержит заполненную водой емкость 1 в форме эллипсоида вращения с фокусами 2 и 3 на большой оси 4 эллипсоида (оптическая ось эллипсоида). Соосно с оптической осью в эллипсоиде выполнены отверстия 5 и 6, в створе которых смонтированы волноводы 7 и 8, несущие инструменты (бойки) 9 и 10. Волноводы выполнены гибкими и концами своими, несущими инструмент, закреплены на рабочих органах 11 и 12 манипуляторов.

В фокусе 2 установлены электроды разрядника 13. Лучи ударной волны, возникающие при высоковольтном электрическом разряде в воде, обозначены позициями 14 и 15.

Поковка обозначена позицией 16, опорный стол, играющий в некоторых случаях в процессе ковки роль шабота, позицией 17.

При вертикальном встречном расположении бойков (9, 10) опорный стол 17 отсутствует, а его роль выполняет один из бойков. В некоторых случаях бойки могут отсутствовать, их роль в этом случае выполняет струя воды 18, вытекающая в процессе работы устройства из открытого конца полого волновода, а емкость 1 должна быть оснащена установкой для подпитки водой.

При закрытых волноводах, т.е. когда волноводы оснащены бойками, емкость может быть заполнена не водой, а, например, соляркой. В последнем случае повышается энергетический КПД устройства.

Лучи ударной волны на чертежах показаны стрелками.

Устройство работает следующим образом.

Заготовка 16 устанавливается на столе 17. С помощью манипуляторов 11 и 12 бойки 9 и 10 волноводов 7 и 8 подводятся к заготовке 16 и приводятся в соприкосновение с ней. Подачей высокого напряжения (30...50 кВ) на электроды 13 разрядника производят электрические разряды, при этом в воде (солярке) возникают ударные волны, давление которых в зоне разряда достигает 200000 атм. Лучи ударной волны, исходя из фокуса 2 как центра разряда, достигают поверхности эллипсоида, отражаются от нее и, в силу оптических свойств эллипсоида после отражения фокусируются в фокусе 3 и т.д. После каждого отражения все более приближаясь к большой оси 4 и, наконец, проходят в отверстие эллипсоида, проходя частично в волновод 7, частично - в волновод 8. Давление ударной волны через бойки 9 и 10 воздействует на заготовку 16, вызывая ее деформацию. В процессе ковки бойки 9 и 10 могут перемещаться в требуемое положение манипуляторами под управлением оператора либо автоматически по программе.

Продольные положения заготовки 16 и вращательные в поперечном сечении в процессе ковки осуществляются кузнечным манипулятором или барабанными моталками.

По окончании процесса ковки разрядник отключается и с помощью манипулятора волноводы 7 и 8 с бойками 9, 10 отводятся от поковки 16, которая снимается со стола 17 и передается по месту назначения в соответствии с маршрутной картой. На этом заканчивается цикл обработки.

Использование: изобретение относится к обработке металлов давлением. Сущность изобретения: устройство содержит емкость 1 с водой в форме эллипсоида вращения, с фокусами 2 и 3; в одном из которых установлены электроды разрядника 13. Волноводы 7 и 8 смонтированы в отверстиях 5 и 6 эллипсоида и несут инструмент. 3 ил.

ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОВКИ, содержащее расположенные в гидравлической разрядной камере электроды разрядника, инструмент, отличающееся тем, что, с целью расширения ассортимента получаемых изделий, оно снабжено двумя гибкими волноводами, гидравлическая разрядная камера выполнена в виде эллипсоида вращения с двумя отверстиями, оси которых расположены на его оптической оси, электроды разрядника размещены в одном из фокусов упомянутого эллипсоида, при этом каждый из волноводов одним своим концом смонтирован в отверстии гидравлической разрядной камеры, а другим концом связан с инструментом.