Устройство для гидропрессования с противодавлением Советский патент 1988 года по МПК B21J5/04 

t

/// .: лЛ

I / / /// ///

y/i

00

со ел

/

,7

1

Изобретение отиостся к обработке металлов давлением и может быть использовано при гидропрессовании мало- пластичных, труднодеформируемых мате- риалов.

изобретения является повышение надежности и долговечности устройства за счет уменьшения ударных нагрузок при выходе изделия в камеру про1 иводавления.

На чертеже показано предлагаемое устройство (слева - момент перед началом гидропрессования, справа - момент выхода пресс-изделия из матри-

цы).

Устройство состоит из подвижного вдоль оси контейнера 1, жестко связанных с ним матрицы 2 и камеры 3 противодавления, рабочего 4 и запи- рающего 5 плунжеров.Контейнер снаб- - жен кольцево полостью 6 и полостью 7 дпя размещения тглотнения рабочего плунжера 4. 1 матрип,у 2 устанавливают saroToijKy 8. Герметизация KOHTeifflepa J обсспачнвается уплотнением 9 на рабочем плунжере 4, име1од1е ступень .10 в верхней части с диаметром, равньп- диаметру .рабочей полости камерм 3 противодавления.

Высота и диаметр полости 7 выпол- большими высоты и диаметра уплотнения 9 рабо-чего плунжера 4. Расстояние между ступенью JO рабочего гшунжера 4 и его нижним торцом выпол нено большим расстояния от верхнего торца контейнера J до полости 7, но меньше попной высоты контейнера 1,

Устройство работает следующим образом,

Контейршр J с матрицей 2 и камерой 3 противодавления устанавливают на запирающем плунжере 3, заполняют рабочей жидкостью, после чего в матрицу 2 помещают деформируемую saroTo 8, а в контейнер 1 вводят рабочий плунжер 4. При движении плунжера вниз в контейнере возникает давление которое, действуя на матрицу 2 с загтовкой 8, перемещает контейнер отно- сительно запирающего плунжера 5. В результате такого перемеп1ения давление, возникающее в камере 3 противодавления, увеличивается пропорционално давлению в контейнере, пока не достигнет величины, oпpeдeляe oй соотношением площадей поперечного сечения рабочих полостей контейнера и камеры противодавления.

172

По достижении определенной вели- чины давления, необходимой для деформирования заготовки, происходит ее выдавливание через матрицу в камеру противодавления. Вытеснение заготовкой некоторого объема жидкости в камере противодавления компенсируется автоматическим подъемом контейнера в сторону рабочего плунжера. В дальнейшем процесс осуществляется при постоянном соотношении давлений в рабочем канале контейнера и камере противодавления .

Поскольку расстояние между ступенями подвижного плунжера выполнено больше расстояния от верхнего торца контейнера до полости для выхода уплотнения, ступень плунжера входит в кольцевую полость 6 еще до полного выхода заготовки в камеру противодавления. При этом наличие зазора в сопряжении 0,J-0,3 мм не препятствует далзлнейшему перемещению плунжера 4 вниз. Вытесняемая в зазор жидкость собирается в маслоприемник. Благодаря этому можно гидропрессовать заготовки разной длины и не заботиться о точной дозировке рабочей жидкости,

5 момент выхода заготовки в камеру противодавления уплотнение подвияг ного плунжера войдет в полость для выхода уплотнения 9. В результате рабочие полости контейнера 1, камеры 3 противодавления и кольцевая полость 6 соединяются между собой. Давление во всем объеме выравнивается. При этом в начальный момент возникает нескомпенсированная сила, пропорциональная BbipajjHeHHOMy давлению и разности пло«- шадей рабочих полостей контейнера и камеры противодавления. Под действием :)той силы контейнер с ускорением движется навстречу рабочему плунжеру, н связи с чем утечки жидкости в малый зазор между рабочим плунжером 4 и кольцевой полостью 6 резко уменьшаются , а давление в кольцевой полости возрастает, Учитьшая, что высота кольцевой полости больше высоты хода сжатия жидкости в контейнере и ка - мере: противодавления, торец ступени плунжера не достигает нижиего торца кольцевой полости и, поскольку ее диаметр больше диаметра камеры противодавления, возникает осевая сила, уравновешивающая нескомпенсированную. Контейнер, пройдя незначительное расстояние, останавливается, а сжатая

жидкость перетекает через зазор и собирается в маслоприемник. Давление в камерах падает до атмосферного.

В дальнейшем контейнер при помощи тяг снимают с запирающего плунжера, извлекают пресс-изделие, затем контейнер вновь устанавливают на запирающий плунжер и цикл гидропрессования повторяют.

В предлагаемом устройстве существенно повышаются надежность и долговечность работы за счет исключения динамического удара контейнера об элементы устройства в момент выхода пресс-изделия в камеру противодазле- ния.

Формула изобре.тения

Устройство для гидропрессования с противодавлением, содержащее подвижный контейнер с матрицей, жестко связанную с контейнером камеру противо- давления с диаметром рабочей полости большим диаметра рабочей полости кон

тейнера, рабочий и запирающий плунжеры с уплотнениями, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности за счет уменьшения ударных нагрузок при выходе изделия в камеру противодавления, рабочий плунжер вьтолнен со ступенью в верхней части, диаметр которой равен диаметру рабочей полости камеры противодавления, в верхней час- ти рабочей полости контейнера выполнена кольцевая полость для размещения упомянутой ступени плунжера по посадке с зазором, в нижней части контейнера выполнена полость под уплотнение рабочего плунжера, высота и диаметр которой больше высоты и диаметра уплотнения рабочего плунжера, при этом расстояние между ступенью в верхней части рабочего плунжера и его нижним торцом больше расстояния от верхнего торца контейнера до полости под уплотнение, но меньше полной высоты контейнера.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при гидропрессовании малопластичных труднодеформируемых материалов при получении изделий в условиях среднесерийного производства. Цель - повьшение надежности и долговечности устройства за счет уменьшения ударных нагрузок при выходе изделия в камеру противодавления (КП) 3. Контейнер (К) 4 с жестко закрепленными на нем матрицей 2 и КП 3 устанавливается на запирающем плунжере 5. После установки заготовки 8 и заливки рабочей жидкости рабочим плунжером 4 создают давление, достаточное для гидропрессования.При выходе заготовки в КП 3 полости К I КП 3 и кольцевая полость 6 соединяются. Через имеющийся зазор жидкость перетекает в маслоприемник. Конструкция обеспечивает возможность работы в полуавтоматическом режиме без применения специальных устройств для дозировки при заливке рабочей жидкости в К 1. 1 ил. i СЛ