Устройство для пластического деформирования стальных заготовок Советский патент 1988 года по МПК B21J5/04 

со

СХ)

00

ю

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к устройствам для деформирования металлов под высоким гидростатическим давлением, и может быть использовано в машиностроительной, инструментальной и других отраслях промышленности, в частности для изготовления полостей прессоштамповочного инструмента.

Целью изобретения является повышение производительности и расширение технологических возможностей устройства.

На чертеже представлено устройст- во, где левая часть - исходное положение, правая часть - конечное.

Устройство содержит контейнер 1 с прикрепленным к нему сверху направляющим кольцом 2 для направления ра- бочего плунжера-пуансона 3. В рабочей камере высокого давления установлен подпружиненный выталкиватель 4, хвостовик которого проходит в центральное отверстие на дне рабочей камеры, К нижнему торцу контейнера прикреплен гидроцилиндр 5 с размещенным в нем поршнем 6. Полость гидроцилиндра сообщена с полостью камеры высокого давления через канал-сопло 7 и перепускной клапан 8.

При вьщавливании полости в заготовке, на рабочем плунжере может быть установлен соответствующий инструмент.

Устройство работает следующим образом.

Гидроцилиндр 5 наполняется необходимым объемом рабочей жидкости: касторовым маслом, минеральным маслом с дисульфидом молибдена или др. при холодном деформировании материалов, а при деформировании материалов при повышенных температурах - легкоплавким сплавом цинка, висмута или алюминия. После этого устройство устанавливается и крепится на рабочем столе быстроходного кузнечно- прессового оборудования, снабженного выталкивающим механизмом, желательно с гидравлическим силовым приводом.

Затем поршень 6 и выталкиватель 4 переводятся в верхнее крайнее положение (левая сторона чертежа), и рабочая жидкость через сопло 7 и перепускной клапан 8 заполняет камеру высокого давления. Заготовка 9 устанавливается на верхнем торце вытал

0

5

0

5

0

5

кивателя 4. Исполнительным органом кузнечно-прессового оборудования воздействуют на рабочий плунжер-пуансон 3, последний через направляющее кольцо приходит в контакт с обрабатываемой заготовкой 9, перемещая ее совместно с выталкивателем 4 вниз, в результате чего заготовка в процессе деформирования находится под воздействием рабочей жидкости.

При дальнейшем перемещении плунжера-пуансона 3 вниз гидростатическое давление в рабочей камере значительно возрастает, так как переход жидкости из рабочей камеры в гидроцилиндр 5 через сопло 7 запаздывает по сравнению с уменьшением объема рабочей камеры за счет внедрения в нее плунжера-пуансона 3 (клапан 8 при зтом со стороны камеры высокого давления закрыт).

Высокое давление в процессе деформирования обеспечивается за счет истечения из камеры высокого давления рабочей жидкости через отверстие малого сечения при относительно большой скорости перемещения рабочего плунжера. При этом создаваемое давление в камере имеет прямую зависимость от вязкости используемой гидростатической среды и скорости пе- ;ремещения рабочего плунжера.

Так, например, определяют перемещение рабочего плунжера.

Определяя расход жидкости через отверстие сопла 7 по формуле

40

Q IUQ 2gH

5

где Н -рг

напор над центром тяжести отверстия; р - коэффициент расхода; со - сечение отверстия сопла

получают, предполагая, что весь объем гидростатической среды должен пройти через отверстие сопла за время Z/V

50

I

Ся) -|- -J2gH V,

где Z - высота столба гидростатической среды;

V - скорость перемещения рабочего плунжера;

Р - создаваемое давление в камере высокого давления;

р - плотность гидростатической среды.

Отсюда сечение отверстия сопла

,, V.V

сэ -----

а диаметр отверстия сопла

d

Таким образом, в зависимости от диаметра сопла 7, вязкости рабочей жидкости и скорости перемещения плунжера-пуансона пластическая деформация обрабатываемой заготовки происходит в условиях определенного рас- четного гидростати ческого давления, которое создает в материале заготовки дополнительные напряжения сжатия, препятствующие трещинообразо- ванию, тем самым увеличивая его тех- нологическую пластичность.

После завершения пластической деформации исполнительный орган прессового оборудования возвращается в исходное верхнее положение, при этом выталкиватель пресса, воздействуя на хвостовик гидроцилиндра 5, перемещает его вверх, вытесняя рабочую жидкость через открытый клапан 8 (при необходимости их может быть

несколько штук) и сопло 7 опять обратно в рабочую камеру, а заготовка при помощи подпружиненного выталкивателя 4 выводится из рабочей зоны контейнера, и процесс повторяется.

Формула изобретения

Устройство для пластического деформирования стальных заготовок, содержащее контейнер с полостью под рабочую среду, деформирующий инструмент, а также средства удаления заготовки из контейнера, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и расширения технологических возможностей, оно снабжено гидроцилиндром с поршнем, полость которого соединена с полостью контейнера каналом с одним, как минимум, препускным клапаном, средство удаления заготовок из контейнера выполнено в виде подпружиненного выталкивателя, рабочая поверхность которого вьшолнена формообразующей,при этом выталкиватель установлен с возможностью взаимодействия опорной поверхностью с поршнем упомянутого гидроцилиндра.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении прессового инструмента. Цель - повышение производительности и расширение технологических возможностей устройства. Для ее достижения устройство снабжено гидроцилиндром, соединенным с камерой высокого давления ка- каналом с перепускным клапаном. В камере высокого давления размещен подпружиненный выталкиватель, установленный с возможностью взаимодействия с поршнем гидроцилиндра. Рабочий торец выталкивателя является формооб- разуюш;ей поверхностью камеры высокого давления. Пуансон воздействует на заготовку, перемещая ее вместе с выталкивателем вниз, и деформирует заготовку, окруженную жидкостью под высоким давлением. 1 ил. о (Л