Устройство для горячей газовой экструзии Советский патент 1991 года по МПК B21J5/04 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к прессованию/ металлов средами высокого давления, и может быть использовано в производстве проволоки, прутков, профилей, труб малого сечения.

Цель изобретения - повышение производительности прессования заготовок из высокопрочных и малопластичных материалов и надежности работы устройства.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство из горячей газовой экструзии, разрез; на фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1.

Устройство состоит из дополнительного контейнера 1, рабочего контейнера 2, в полости которого размещены матрицы 3, закрепленная на матрице-держателе 4 с токо- вводами 5, и заготовка 6, введенная своей заходной частью в матрицу 3. Наружный л диаметр матрицы выбирают равным 1,3- 2,0 диаметра заготовки, длину матрицы 3,0 - 4,0 диаметра матрицы, длину рабочей части матрицы (0,8 - 1,2) х d диаметра матрицы. В выходном канале матрицы размещен датчик 7 температуры. Диаметр выходного канала матрицы выбирают в отношении 0,35 - 0,45 к диаметру матрицы

В гокоаводах 5 закреплен нагреватель 8 с установленной над ним теплоизолирующей керамической втулкой 9. Нагреватель 8

О

ел

Ч)

л о

выполнен в виде спирали из тугоплавкого материала, размещенной в резьбовых канавках втулки, изготовленной из огнеупорного материала и расположенной в цилиндрическом корпусе, заполненном керамической крошкой.

Длину нагревателя выбирают в отношении 2,0 - 3,0 к длине рабочей части матрицы.

Контейнер 2 с насаженным на него холодильником 10 установлен в силовой корпус 11, имеющий в верхней части гидроцилиндр 12 с поршнем 13, создающим усилие, зажимающее и уплотняющее контейнер по торцам.

В нижней части корпуса размещена опора 14 с байонетным затвором 15 и переходная втулка 16. В переходной втулке размещена трубка 17, через которую выходит экструдированная проволока 18. В зазор между трубкой и переходной втулкой выведены токоподводящие провода 19. Между опорой 14 и контейнером 2 размещено упорное кольцо 20 с резьбовыми отверстиями, соосными с отверстиями, выполненными в опоре, в которые введены винты 21 до упора в нижний торец контейнера, с возможностью подъема контейнера и освобождения байонетного затвора 15.

На силовом корпусе 11 жестко закреплены направляющие втулки 22 с введенными в них колоннами 23, к нижним концам которых прикреплена подъемная плита 24, а, к верхним - груз-противовес 25. На подъемной плите 24 размещен отрезной механизм, выполненный в виде соосных подвижного 26 и неподвижного 27 дисков. Неподвижный диск 27 жестко закреплен на подъемной плите 24 и его ось смещена относительно оси устройства и контейнера. Кроме того, неподвижный диск имеет отверстие, соосное с осью устройства. Подвижный диск соосно насажен на шип 28 неподвижного диска и имеет два отверстия, равноудаленные от оси дисков с возможностью поочередного совмещения их с отверстием неподвижного диска. Диаметры отверстий подвижного и неподвижного дисков выбирают в отношении 1,1 - 1,5 к диаметру калибрующего пояска матрицы.

Расстояние между осями отверстий подвижного диска выбирают в отношении 2,0 - 2,5 к диаметру отверстий.

Далее к подвижному диску 26 радиаль- но прикреплен силовой рычаг 29 с возможностью поворота между двумя упорами 30, которые жестко закреплены на подъемной плите 24 так, что в крайних положениях рычага отверстия подвижного диска 26 поочередно совпадают с отверстием неподвижного диска 27. В верхней части дополнительного контейнера 1 размещена рама 31 с закрепленным на ней гидроцилиндром 32, имеющим поршень 33, связанный с клином

34, который своей наклонной плоскостью воздействует на наклонную плоскость откидывающегося сухаря 35 с вмонтированым в него шариком 36, соосно установленным с выполненным в верхней плите 37 отверсти0 ем 38 для введения заготовки в контейнер. Матрица 3 уплотняется в центрирующем отверстии матрицедержателя коническим кольцом 39. В выходном канале матрицы установлен датчик 40 температуры.

5 Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы клин 34 поршнем 33 отведен в сторону, сухарь 35 вместе с шариком 36 находится в откинутом состо0 янии.

Заготовку 6 с заточенной по отверстию матрицы заходной частью вводят через отверстие 38 в дополнительный контейнер 1 и контейнер 2 до упора в матрицу 3. В гидро5 цилиндр 12 силового корпуса 11 подают масло под давлением и зажимают контейнер 2 по торцам. Гидроцилиндр 32 перемещает клин 34, который, воздействуя на сухарь 35, прижимает шарик 36 к гнезду

0 отверстия дополнительного контейнера 1 и уплотняет газоэкструзионную камеру.

Включением газокомпрессора нагнетают газ в контейнер 2 и дополнительный контейнер 1. После создания определенного

5 давления газа включением нагревателя 8 нагревают матрицу 3 и часть заготовки 6, находящуюся в ней и в непосредственной близости от нее, до температуры начала экструзии. Во время экструзии выходящая из

0 контейнера проволока попадает в совмещенные отверстия подвижного 26 и неподвижного 27 дисков отрезного механизма. При повороте силового рычага 29 от одного упора-ограничителя 30 к другому происхо5 дит поворот подвижного диска 26 относительно неподвижного диска 27 до совмещения оси второго отверстия подвижного диска с осью отверстия неподвижного диска и таким образом происходит порезка

0 экструдированной проволоки на мерные длины кромкой отверстия диска.

Для остановки процесса экструзии выключают нагреватель 8, температура очага деформации снижается и экструзия прекра5 щается. После окончания процесса экструзии гидроцилиндром 32 отводят клин 34, отводи шарик 36 и освобождая место для ввода следующей заготовки. После извлечения пресс-остатка вводят следующую заготовку и процесс повторяют.

Формула изобретения

1. Устройство для горячей газовой экструзии, содержащее рабочий контейнер, матрицедержатель с центрирующим отверстием и установленную в нем матрицу с выходным каналом и рабочей частью, состоящей из заходного конуса и калибрующего пояска, а также нагреватель с токовводами и датчик температуры, установленный в канале матрицы, при этом рабочая часть матрицы расположена в средней части нагревателя, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности за счет сокращения времени выполнения вспомогательных операций и надежности работы устройства при условии использования тонкостенных матриц оно снабжено силовым корпусом, охватывающим рабочий контейнер, холодильником, размещенным между контейнером и внутренней поверхностью силового корпуса, установленным в верхней части силового корпуса гидроцилиндром со сквозным осевым отверстием в поршне, дополнительным контейнером, размещенным в упомянутом отверстии с возможностью контакта нижним торцом с верхним торцом рабочего контейнера, рамой, жестко закрепленной на верхнем торце дополнительного контейнера.клиновым затвором для закрытия полости дополнительного контейнера, расположенным на раме, переходной втулкой и опорой с байонетным затвором, последовательно размещенными в силовом корпусе под матрицедержателем, направляющими втулками, закрепленными на наружной боковой поверхности силового корпуса параллельно оси устройства, размещенной под силовым корпусом подъемной плитой с колоннами, установленными в направляющих втулках, и отрезным механизмом, размещенным на нижней плоскости подъемной плиты, клиновой затвор выполнен в виде гидроцилиндра, жестко связанного с его поршнем клина, установленного с возможностью взаимодействия с

клином откидывающегося сухаря и вмонтированного в сухарь соосно дополнительному контейнеру шарика, установленного с возможностью размещения на оси дополнительного контейнера, матрицедержатель снабжен коническим уплотнительным кольцом, размещенным между стенками центрирующего отверстия и матрицей, матрица выполнена длиной, равной 3-4 наружным

диаметрам матрицы, длиной рабочей части, равной 0,8 - 1,2 наружного диаметра матрицы, с диаметром выходного канала, равным 0,35 - 0,45 наружного диаметра матрицы, нагреватель выполнен длиной, равной 2-3

длины рабочей части матрицы, при этом то- ковводы нагревателя размещены в матри- цедержателе.

2. Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что нагреватель выполнен в виде

цилиндрического корпуса, установленной в цилиндрическом корпусе втулки из огнеупорного электроизоляционного материала со спиральной канавкой, помещенного в канавке втулки нагревательного элемента.

3. Устройство поп. 1,отличающее- с я тем, что отрезной механизм выполнен в виде установленных соосно неподвижного и поворотного дисков, ось которых закреплена на подъемной плите и смещена

относительно оси устройства, жестко закрепленных на подъемной плите двух упоров и силового рычага, установленного на поворотном диске с возможностью поочередного взаимодействия с каждым упором,

при этом неподвижный диск выполнен с отверстием для размещения изделия, ось которого совпадает с осью устройства, поворотный диск выполнен с двумя отверстиями для расположения изделия, размещенными с возможностью поочередного совмещения с осью отверстия неподвижного диска, отверстия на дисках выполнены с диаметрами, составляющими 1,1 - 1,5 диаметра калибрующего пояска матрицы, и расположены на расстоянии, составляющем 2 - 2,5 их диаметра.

30

Изобретение относится к обработке металлов давлением и м.б. использовано в производстве проволоки, прутков, профилей и т.д. Оно обеспечивает повышение про- изводительности и надежности при получении изделий методом высокотемпературной газовой экструзии с локальным нагревом. Сокращение времени перезарядки устройства достигается применением в конструктивной схеме мехайизмов запирания канала рабочего контейнера .с запирающими элементами клинового и байонетного типа, холодильника, гидроцилиндра с поршнем для герметизации контейнера в силовом корпусе, подъемной плиты для загрузки оснастки в контейнер, отрезного механизма для нарезки экструди- рованной проволоки на мерные длины. Повышение надежности обеспечивается определенным выбором размеров матрицы и нагревателя. Быстросменный дополнительный контейнер при обработке заготовок различной длины сокращает время . наладки. После подъема давления газа в рабочем канале включением нагревателя осуществляется нагрев матрицы и части заготовки в ней до температуры начала экструзии. Выходящая из контейнера заготовка режется на мерные длины. Для остановки процесса экструзии нагреватель выключают, температура в очаге деформации снижается и экструзия прекращается. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.