Устройство для гидропрессования с автоматической гидроподдержкой Советский патент 1984 года по МПК B21J5/04 

Изобретение olпоен к (к:)аО;; ке м:; таллов дав.юнием и может быть иеноль:;)ваио при и;яч)т(Я)ле11ии деталей елоячпой ЫфVii i из 1)уднод1Ч) ем1:.1л .иггериИ: :.:. а также д.ти по.лченпи зысок х :i rsu-pA ihicoKnx давлеияи.

Известно устройетво е а пчматчч чк; ii ™дро:к)дде)жко(1 для гилЛП:)Кс 1:)чии. ei стоящее из пяд;) еооепых втулок ксчичл -.ров), вставленных в дгнч а in vH,i( ПИЯХ. зу)ты двух смежных кон гейне:)ов оо разуют НО.ЛОСТН, зано;1непн к с -едой, нередающей дав.тение |;одде;;жкн. vcii.ire нрсссуюшего плунжера, внутренне ; -;:ч:( ра, )едаваемое 1 ослсдонаге.:ьво нсел; коп тейнерам (1 тулкам) че)ез ерС; BI ii.vKK04 тейнерных шхлостей, замыкается fi; оч:)ги.наружно Д) ННедостатком нзвеспюго ycipoiiciBa vii дяется Io, что Г11дропод,;;е)жка нс vaciUKjетравяетея па TopuoB ie новерхиоет; ленных друч в дру|а конгейнеро и: ||,тунжл с что не дает нозможностн )Зоват1: в да:ной конетрукнни уп)оч1-лЧ1ня ее /lerajieii ,:i счет тс)(Ьекта ;кеето /онне1Ч) ;:;iii4eiii:5i,HIT : тивно елазв1вастся па аоотс ме/кк;чпе1:иерных унлотнеинй. Нее /го (Лрачнччвае; технологнческне по ЗУ: о/к }i ости ;i,-iiicc i н:). ( ус:ройства.

11,слв нзоб)етен |яofjccHeieMM . -iivi .

матичеекой ;ичч горо;|нс;; Г1;д;)он;;дд1 ).Ki,; д,:1Я всех путренннх Koni (Л1ов i :Лел:е гов нх конструкнни н j)aciiH:pen че тсхпо ; гических возможное I eii ; (;п:ия.

И.ел1 нется Tt-., 4Jo в СТХ)йсг: ,

для ГИД)ОИреССОВаНИ;. v- ::3 ; ( ГИ ССКОЧ Ti

роподдержко. сое i О;.; 1 . 1V-; ряд,а ixoHU, нерсв, соосно )азм(ч.,снных оти;: в .

С ВОЗМОЖПОСТВК; л: 1:0;; rr.ibilO i

неремсчнення к заполнен ч,1х рсмо;; н.,-:к даюн1ей давл1Ч;|1е (л;длдс:;ж: 11. ;;а/к,ыГ| КО 1 еЙ11е 1 cociOlTi н; Д.зух ;oi;6 :,;:/):: nxi ;.: нодосте(1, ;:азде,1е:;п:.Х )о , з;:-,:-,

1( Н .);;.-;П1.Х poll, р:;,1Ю.тоже1 Н) V ( )1оло;4ч ;|,:х :оро: кон ейнер;. а па ic;; ; оопдхс .;,,/кдого INO тейнера в .() по, iif-.a; i;i;- . .т. : мен)е10 Д) pj.. .,nv..(i iv : ;,ii,ii Г. : ; 1лунжерО (j i;jii i;iaeno: : хоч fc .

Ha чС)теже :: ;)e;Ui ;ni eii isajoia lipc лагаемоо стоойствю

,дев::к ,: Ч(. .межа i ,;1:Г;;;:./к ;. иеходлос о.; ожснК . ;т;аваяк;;Ч(Ч1Л1

Наружный inepBi::n; кон1riincj В;,,:о о давле 1 я . ,,:-: чл .;;,: ;; речного еепенчя S, с пло; nei :,- I .; нмо 1ИИМ 1.. же;)ом 4 :i;,::;;- HOо Ci ч; 1Н-i; б; : е у ЛОП е1:иеУ1 ;;, ;)c:,;.i.e, ia ;,;;е ;:;;. и,;,:: е1)е О юдкой fi, лмекмнеп ,чч1(): качат 7. не)е ородке (i в :о,1( -;;;;:м .;::е-р ; 1лу 1жеро 1 1 )Г() -чОп;еппсра, :;.);е;ч,1 ч о ;е :: 0 :;;1Д:,;о ioi:(e-: ) ST) )o ;ч пер;: о

,11Л(Г ич1мем К). Внутренний хопмйнер : черегородку 1 с нере4Vi ,:м капа...о 12 i за ирает.я на у / отче 1Ч ; I.i чч-, лупжером 14 е п.тоЧ1ад,к) 1;о Крс-ч ;о:Ч) 5г . Первый I. г.СУ ()л;;ет), об)аз) торпо ; ::,(ра 4. () боковой поверх И)ст1. i 1)ечччес ву)Н1е1о) контейнера 1, 1 ере;ч)к)дк:)Н ly чает1,к) О15ерХ К)етн ;лунл--еп(и; Н II i ч )) (г,о V, uyu юнид о, .)О1о) кон ейнера 9, заполП;Ч;а средой (жидкостью) 15. 1ередак)ш.ей ДЛ5.;еч1;е ч ере скаемой через кана.: 7 в -о.1Ос ;;Г)рачусУ,ук} opnoNi 2, ;() ) 4OrT eiiHe)a 1 и |ере1ородко : li. И орой ко пгейнер Э также ::;чо,Л1ен ж У1кос ч) И), н на eio пере ород м (; 1еГ :й ( 17 своим о :y;i-y i: :. чже:ОМ 18 ;л ;н1адьк; Н01 ереч-i о ,гчсч-у у,, с уч,( И), третий i3 д;ч:Чом с:; час копечньгй) контейнер 17 : а-;де.:е е)е:ородкой 20 с нере -vKM.iM . 21 н занирае Чя малв1м ,e;K;м 22 ло 11адвк) ПО1 ( сече;; У - Ьг, с аоиДпН;1;м 1.; 0:Н1Д1ием 23. В ;. КЧородк1 Ко1(дд1ера 17 -;м(Ч прована

- ;м ::У) 11у i-жср 22 еоч.теней с пуансоном ; ; ч,.ад:,о О 1ереч1 ОУ{) еече| ияб5. Конi-ioi y) I; такж( ипо.(Ч{ е|)еК)й 27, iepe -Кпоплч: ,j yicn;ii i- скае уой дчез

..,;;:;: о ;

нсхо. п(У;( екнер) 1.

ipcy. : ;ie;:(; ;; С/рОЙСТНа ) аЛ в;;.о.:, о,;,;{.li oc;i. как (ка;- ;П;: па ,евой ч;. чсрТчЖа. (д)осно( рас ;у. ожспне он It .1 ciio ; кочс гр К:;;;дк ож: ;;оес еч.,1. я с oii04LBK чезалК1: у|);х ., Bi.iciy :;)в ча:о. чУирхмости К|4|геч:;ера 5)1чо. ско. | :ян1ей чосад.1. V liHy je- .1й Ho e V4ioc:i;K) смеж10 о I предч1-.ч ву1ОН.е: о; кон-иу1чсра.

Ч{: 4(() .И У Н;)( |Д(),И), X ,

па ;а,;.( оси пов. ги ,1ехсн:чз1 n;i чс;)ге/:(;.- i с чз()) Куомс г(Яо, д,1Я ч .гоетоты из,п;;/;се1;ия на чертеже раеемотрек

Т|рИа :Д K;..U: ..у.Ж;)Ь 4, М И 22 В .1СХОД ov о ожеп||Ч . еиень .тр.ч ;. дпгом.

ча1р У; : I з лOoвк 25 и за:o.;iii-4oi кон :сЙ1 е:)В жи.очост.:.. па 1ример

чул; Ч (пу Чрк-же среда, 1е;)едак)1цая

а-У У :-ч;у :-:,|Г;ра |а одной ч Toii же д,;1я веех

л1)нте ; ч-роу:. , дeйeгвиe i усилия F при :;жсУП;Ю1 ;л ре,.еа к п. 4. ное,1едr.i:i .i.4 ; io.OCTB контейпе1;а 1, сжчмая

/KH. : vом с. па ко;тсйнср 1 нз

.у )У-;п(-;у ;. ;о;..аде Sflov ii ;Ur

..- I i ;;--;,-б- j;Sj. ), Ч)...а;;и такуму

чсре-icaiy пл пжеоа 4 , ,д;и :аег ч; сП) жидкости i3 нолостн ксдуу.ччсоа 1 yciJCi ;с1; скч;ч 7 li п жнюю полость, вследствие чего контейнер 1 поднимается вверх по плунжеру 2. В ходе такого движения происходит сближение второго контейнера 9 с его меньшим плунжером 14, и после того, как этот плунжер войдет в верхнюю полость контейнера 9, из-за разности площадей возникает усилие, направленное вверх, и с контейнером 9 будет происходить то же самое, что с контейнером 1. В ходе дальнейшего движения контейнеров вверх запрется плунжером 22 третий контейнер 17. Затем пуансон 26 упрется в заготовку 25, деформируя ее и проталкивая через матрицу 24. После этого устройство достигает состояния, изображенного на правой половине чертежа. Суш.ественно описанного процесса не изменится, если число контейнеров в предлагаемом устройстве будет больше трех. В качестве сред, передающих давление, в предлагаемом устройстве могут быть использованы различные вещества: масло, индий, олово, стеклографитовая смесь, вплоть до пирофиллита. Причем при больщо.м количестве контейнеров они могут заполняться различными средами; эта возможность относится также и к разным (верхней и нижней) полостям одного и того же контейнера. Верхние плунжеры контейнеров могут быть выполнены расчлененными друг от друга и в ходе работы устройства последовательно двигаться сначала в конечный (п-ый) контейнер, затем в (п -1)-й, ()-й и т.д., 1-й (вне111ний) контейнер замыкают в таком варианте последним. Наружный контейнер предлагаемого устройства изготовляется обычным образом, как контейнер высокого давления,бандажированным, многослойным. Для изготовления Бнутрен их контейнеров может применяться быстрорежущая сталь, высокопрочные материалы вплоть до карболоя и алмаза. При этом в устройстве по-суи;.есгьу иснользуется упрочнение таких материалов как за счет автофретирования, так и за счет эффекта всестороннего гидростатического сжатия, когда хрупкость .материалов существенно снижается. В отдельных случаях и внутренние контейнеры могут изготовляться бандажированными. При этом давление гидроподдержки в п-ом контейнере определяется соотношениемп PI (1 S П ) i 1,2,3,4 bj.-1 - nj площадь поперечного сечения оольщего плунжера i-ro контейнера; 6j - площадь поперечного сечения меньшего плунжера i-ro контейнера; Р -давление я первом контейнере; F -внешнее усилие, прилагаемое к плунжерам первого контейнера. В варианте предлагае.мого устройства с конечным п-ым контейнером перепускные каналы 21 и деформирующий пуансон 26 отсутствуют, а .матрица 24 вмонтирована в перегородку 20 на уплотнениях, так что да.вление в верхней полости п-го контейнера отлично от давления в его нижней нолости РГ,. Б этом случае заготовка 25 находится под разностью давлений ДРц Р„-Р,, которая создает усилие, экструдирующее заготовку из полости, замыкаемой малым плунжером п-го контейнера в полость, замыкаемую его больщи.м плунжером. Преи.муществом предлагае.мого у стройства является то, что инструменту (пуансону) наряду с давящим воздействием на заготовку может быть придано вращательное движение в условиях высокого и сверхвысокого давлений; это обстоятельство важно для исследования и рещения практических задач, связанных, например, со сверхглубоким бурением и т.п. При этом, в частности, пуансон может быть изготовлен в виде вставленных друг в друга цилиндров, оди1 из которых развивает давление на заготовку (и.ш перегородку 20), а другой используется, кроме того, для осуществления вращательного воздействия на заготовку (т.е. ее свер.чения). Для реализации такой возможности плунжеры 4,14 и 22 имеют достаточное конструктивное пространство, в которо.м также .может размещаться как автономный гидропривод, так и электрические вводы для разогрева заготовки, из.мерений и т.н. То же относится и к нижним плунжерам 2,8,18. через которые в случае HpONUjrui.ieHHoro. автоматизированного 1-;сг1Ользования предлагаемого устройства может быть вве:1ен на уплотнениях ступенчатый выталкиватель, служащий, например, для авто.матического извлечения сфор.мированной детали из устройства. Все эти элементы на чертеже не показаны. Предлагаемое устройство обеспечивает существенное расщирение техно,:1ог 1ческ1 х воз.;ожностей гидропрессования благодаря увеличению диапазона предельных правляемых давлений, получаемых путем всесторонней .многоступенчатой, автоматической гидроподдержки, когда в условиях всестороннего сжатия работают все элементы конструкции контейнера, включая плу)1жеры, торцы контейнера и его уплотнения, что увеличивает также и срок службы устройства, его деталей. В отдельньгх случаях это позволяет изготовлять элементы конструкции устройства их более дешевых материалов, Что снижает стоимость оборудования и в целом техпроцесса гидропрессования. Предлагаемое устройство вместе с тем обеспечивает возможность его щирокого использования не только для обработки труд5 109232&

нодеформируемых, дефицитных материалов,можность разнообразного его применения

изготовления из них деталей сложной фор-в технологиях получения новых материамы, экономии таких материалов и восста-лов, где требуются высокие и сверхвысокие

новления изношенных деталей из таких ма-дав,1ения с одновременным механическим

териалов, методом давления, но и имеет воз-.i воздействием на вещество.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРОПРЕССОВАНИЯ С АВТОМАТИЧЕСКОЙ ГИДРОПОДДЕРЖКОЙ, состоящее из ряда 5 - контейнеров, соосно размещенны.х один в другом с возможностью относительного осевого перемещения и заполненных средой, передающей давление гидроподдержки, отличающееся тем, что, с целью расцп1репии его технологических возможностей путем увеличения гидростатического давления в зоне обработки, каждый контейнер состоит из двух сообщающихся полостей, разделенных перегородкой, замкнутых п,чунжерами разных диаметров, расположенных с противоположных сторон контейнера, а на перегородке каждого контейнера в нолостп. замыкаемой плунж.ером меньшего днаметра, помещен больший из плунжеров охватываемого контейнера. с и О со N3 ОЭ Ю -J