Устройство для изготовления сильфонов Советский патент 1986 года по МПК B21D15/10 

Устройство относится к обработке металлов давлением, в частности к оборудованию для изготовления изделий с кольцевыми гофрами типа сильфонов и компенсаторов из трубчатых заготовок методом гидравлического формования.

Целью изобретения является улучшение качества изделий за счет повышения надежности регулирования давления формования.

Конструкция формуюшего устройства показана на чертеже.

Устройство содержит закрепленные в станине 1 станка направляющие скалки 2, на которых установлены секционные матрицы 3 и крайние матрицы 4 и 5, взаимодействующие соответственно с неподвижной заглушкой 6 и подвижной заглушкой 7. За одно целое с заглущкой 7 выполнен поршень 8. В заглушке 7 и поршне 8 выполнено осевое отверстие 9, выходящее в полость, образованную поршнем 8 и корпусом 10 (полость гидроцилиндра заглушки). Корпус 10 герметично закреплен на торце штока 11 гидроцилиндра осадки, в котором размеп ен разделитель сред - гидромультипликатор, содержащий плунжер 12 малого диаметра и поршень 13 большого диаметра, при этом полость плунжера 12, являющаяся полостью высокого давления, объединена с полостью корпуса 10 гидроцилиндра заглушки 7, а поршень 13 помещен во внутренней полости штока 11, являющейся полостью низкого давления, соединенной отверстием 14 со штоковой полостью гидроцилиндра осадки, корпус 15 которого жестко закреплен на станине 1 станка. Полости корпуса 15 гидроцилиндра осадки подсоединены к напорной магистрали- 16 гидросистемы устройства (не показана); бесштоковая - через золотник 17, штоковая - через золотник 18. Кроме того, штоковая полость соединена со сливом через гидросистему 19 регулирования давления рабочей жидкости, содержащую регулируемый напорный золотник, управляемый по определенному закону, например, в зависимости от хода крайней матрицы 5. Для взаимодействия с корпусом 10 на поршне 8 выполнен бурт 20. Полость корпуса 10 соединена через управляемый обратный клапан 21 с магистралью 22 подачи формующей жидкости. Утечки из-под плунжера 12 и поршня 13 удаляются по шлангу 23.

Устройство работает следующим образом.

Заготовку 24 устанавливают в устройство, как показано на чертеже, ее полость герметизируют заглушками 6 и 7 и наполняют формующей жидкостью совместно с полостью корпуса 10 из магистрали 22 через управляемый обратный клапан 21. При этом формующая жидкость в магистраль 22 может подаваться, например, самотеком из вышерасположенного бака или насосом низкого

давления (не показан). Затем через золотник 17 подключают бесштоковую полость гидроцилиндра осадки (корпуса 15) к напорной магистрали 16 гидросистемы устройства, а золотник 18 оставляют в запертом состоянии. Начинает перемещаться вправо щток И с закрепленным на нем корпусом 10. Жидкость (масло) из штоковой полости гидроцилиндра осадки (корпуса 15) при этом вытесняется на слив через

гидросистему 19, т.е. в этой полости и связанной с ней отверстием 14 внутренней полости штока 11 создается давление, регулируемое гидросистемой 19. Это давление действует на левый торец поршня 13, а возг никающее при этом усилие удерживает плунжен 12 в крайнем правом относительно щтока И положении, и плунжер 12 начинает перемещаться вместе со штоком 11.

Так как усилия от давления жидкости на заглушку 7 и порщень 8 равны (ввиду ра0 венства площадей их торцов), а небольщие силы трения корпуса 10 о поршень 8 воспринимаются трубой - заготовкой 24, заглущка 7 с поршнем 8 в начальный момент движения штока 11 остается неподвижной. Под

. действием усилия на штоке II в замкнутом объеме формующей жидкости, включающем полость корпуса 10, отверстие 9 и полость заготовки 24, создается давление формования, возрастающее до значения, при котором усилие на правый торец плунжера 12 сравняет0 ся с усилием на левый торец поршня 13. При дальнейщем перемещении корпуса 10 относительно порщня 8 плунжер 12 с поршнем 13 отжимаются формующей жидкостью влево относительно щтока 11.

Силы трения в уплотнении плунжера 12

5 пренебрежимо малы по сравнению с усилиями от давления жидкостей.

Под действием давления формующей жидкости ( ) на первом этапе происходит образование на заготовке пологих гофров, при этом матрицы самопроизвольно несколько сближаются.

Далее корпус 10 доходит до упора в бурт 20 заглушки 7 и начинается их совместное перемещение. Происходит осадка гофров, объем изделия уменьшается, а формующая

5 жидкость перетекает из него через отверстие 9 в папость корпуса 10, отжимая дальше плунжер 12, при сохранении зависимости Р|р,м где k - коэффициент мультипликации; Р„ -давление масла на поршень 13.

Поршень 13, перемещаясь с плунжером 12, вытесняет масло из внутренней полости штока 11 через отверстие 14 в штоковую полость гидроцилиндра и далее, через гидросистему 19. регулирования давления, на слив, т.е. на этапе осадки гофров поток жидкости через гидросистему 19 регулирования давления несколько увеличивается.

Так как шток 11 движется безостановочно (гидросистемой устройства обеспечивается постоянная скорость его движения), через агрегаты гидросистемы 19 на обоих этапах формования перетекает достаточный по величине стабильный поток масла. Этим достигается надежность и высокая точность регулирования давления в штоковой полости.

Регулируя давление масла Р„ , например, в зависимости от хода крайней матрицы 5 или используя другие известные способы, получают пропорциональное изменение давления формующей жидкости в изделии по закону, обеспечивающему получение изделия высокого качества.

По окончании формования сильфона золотники 18 и 17 переключают таким образом, что обе полости гидроцилиндра осадки (корпуса 15) соединяются со сливом напрямую и давление в них и во внутренней полости штока 11 падает до нуля. Соответственно падает и давление формующей жидкости. Готовый сильфон извлекают из устройства (для загрузки заготовок и выгрузки изделий заглушка 6 может быть выполнена съемной). Для приведения устройства в исходное положение золотником 18 подключают штоковую полость гидроцилиндра осадки (корпуса 15) к напорной магистрали 16. Шток 11 отходит в крайнее левое положение, а поршень 13 с плунжером 12 - в

крайнее правое относительно штока 11 положение. Шток 11 останавливают в нужном положении переключением в нейтральное запертное положение золотника 17.

Таким образом, в предлагаемом устройстве регулирование давления осуществляется гидросистемой, работающей на масле; гидросистема регулирования давления формующей жидкости во время формования изделия полностью отсечена от напорной магистрали гидросистемы устройства, т.е. на нее не влияют неравномерность работы насоса и изменения расходов и давления от срабатывания других рабочих органов станка; за счет использования потока масла из щтоковой полости силового гидроцилиндра осадки через гидросистему регулирования давления обеспечен достаточный по величине и стабильный расход масла на всех этапах формования.

Все это обеспечивает надежность и

0 высокую точность регулирования давления на всех этапах формования сильфонов как больших, так и малых диаметров.

Устройство позволяет создавать высокие давления формования без использования дополнительных специальных гидроаг5регатов в системе формующей жидкости только за счет усилия гидроцилиндра осадки.

Устройство компактно, легко поддается автоматизации, не содержит трубопроводов высокого давления.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СИЛЬФОНОВ из трубчатых заготовок, содержащее секционные матрицы, установленные на направляющих, неподвижную заглущку, подвижную заглущку с буртом и с осевым отверстием, выход которого размещен в полости гидроцилиидра заглущки, поршень упомянутого гидроцилиндра установлен с возможностью взаимодействия с донной частью корпуса гидроцилиндра и совместного с ним перемещения в осевом направлении и имеет диаметр, равный диаметру заглушки, а также гидроцилиндр осадки и гидросистему регулирования давления рабочей жидкости, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности регулирования давления, оно снабжено разделителем сред, смонтированным в штоке гидроцилиндра осадки и выполненным в виде гидравлического мультипликатора, камера высокого давления которого объединена с полостью гидроцилиндра заглушки, а камера низкого давления связана со штоковой полостью гидроцилиндра осадки, сое- g динениой, в свою очередь, со сливом через гидросистему регулирования давления фор- ГЛ мования, при этом каждая полость гидроцилиндра осадки подсоединена к отдельному дополнительному золотнику. 77 to О5 со 00