Устройство для обработки давлением с наложением ультразвуковых колебаний Советский патент 1986 года по МПК B21D22/02 

Изобретение относится к обработке давлением, а именно к устройствам для обработки давлением с наложением ультразвуковых колебаний.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем настройки устройства в резонансный режим при смене обрабатываемых деталей.

На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - эпюра колебаний, возбуждаемых в устройстве.

Устройство содержит соосно установленные пуансон 1 и матрицу 2, связанный с ней Магнитострикционный преобразователь 3, концентратор ультразвуковой энергии, выполненный в виде жестко связанного с магнитострикционным преобраз.ователем 3 стержня 4, на свободном торце 5 которого выполнена осевая цилиндрическая полость и два диаметрально противоположно расположенных паза, один из которых прямолинейный, а другой криволинейный, сменный согласователь акустического импеданса, выполненный в виде размещенного в осевой цилиндрической полости стержня 4 штока 6, поверхность рабочего торца которого выполнена эквидистантной наружной поверхности матрицы 2, и охватываюш,ий матрицу ленточный волновод 7, один конец 8 которого закреплен в прямолинейном пазу стержня 4, а другой конец 9 размеш,ен в криволинейном пазу с возможностью перемещения и фиксации посредством механизма натяжения, выполненного, например, в

виде самотормозящегося червяка 10 и поджимного ролика 11.

Ленточный волновод 7 выполнен с рифленой внутренней поверхностью, а его длина кратна половине длины волны ультразвуковых колебаний в нем.

Устройство работает следующим образом.

В зависимости от размеров обрабатываемой детали (не показана,а следовательно, в зависимости от размеров матрицы 2 подбирается соответствующий сменный согласователь. Ленточный волновод 7 охватывает матрицу 2 по большей части периметра. С помощью механизма натяжения обеспечивается натяг и плотный контакт матрицы 2 с ленточным волноводом 7 и сменным согласователем, который обеспечивает плавное сопряжение ленточного волновода 7 и согласование акустического импеданса устройства.

Возбуждение продольных ультразвуковых колебаний осуществляется с помощью магнитострикционного преобразователя 3. Амплитуда ультразвуковых колебаний увеличивается с помощью концентратора 4 и трансформируется в продольно-изгибные колебания ленточного волновода 7, которые, в свою очередь, трансформируются в радиальные колебания матрицы 2, концентрирующиеся в зоне обработки давлением.

Данное устройство по сравнению с известным имеет более широкие технологические возможности, поскольку оно может переналаживаться при смене обрабатываемой детали.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДАВЛЕНИЕМ С НАЛОЖЕНИЕМ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ, содержащее соосно установленные пуансон и матрицу, с последней из которых связан магнитострикционный преобразователь, а также концентратор ультразвуковой энергии, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем настройки устройства в резонансный режим при смене обрабатываемых деталей, концентратор ультразвуковой энергии выполнен в виде жестко связанного с магнитострикционным преобразователем стержня, а на обращенном в сторону матрицы торце которого выполнены осевая цилиндрическая полость и два диаметрально противоположно расположенных паза, один из которых прямолинейный, а другой криволинейный, а устройство снабжено сменным согласователем акустического импеданса, выполненным в виде размещенного в осевой цилиндрической полости стержня щтока, поверхность рабочего торца которого выполнена эквидистантной наружной поверхности матрицы, и охватывающим матрицу ленточным волноводом, один из которого жестко закреплен в прямолинейном пазу стержня, а другой размещен в криволинейном пазу с возможностью перемешениия и фиксации. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, S что ленточный волновод выполнен с рифле(Л ной внутренней поверхностью, а его длина кратна половине длины волны ультразвуковых колебаний в нем. Ю а со с ;о со