Устройство для гидростатического выдавливания полостей в заготовках Советский патент 1991 года по МПК B21J5/04 B21J13/02 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может использоваться при изготовлении металлических изделий с фасонными полостями из труднодеформируемых материалов, например при холодном выдавливании гравюр штампов и рабочих полостей пресс-форм

Цель изобретения - повышение стойкости плунжера за счет обеспечения плавного сбро.са давления в рабочей полости (камере) устройства в процессе выдавливания при отсутствии узла регулятора давления и компенсационных отверстий в теле плунжера.

На чертеже показано предлагаемое устройство, продольное осевое сечение.

Устройство содержит контейнер 1 со ступенчатой сквозной цилиндрической полостью, нижняя (большая) ступень которой является рабочей камерой 2. На дне контейнера установлена пробка 3 с уплотнительным кольцом 4. На пробке размещена заготовка 5 с размещенным над ней цилиндрическим пуансоном 6 с направляющим кольцом 7 для центрирования пуансона 6 по оси контейнера 1. В верхнюю часть наружной втулки контейнера 1 вставлена подвижная цилиндрическая втулка 8 в сборе с плунжером 9 и уплотнительным кольцом 10, а сама втулка уплотняется кольцами 11 и 12. Внутренняя полость подвижной втулки 8 является меньшей ступенью полости контейнера. Площадь поперечного сечения пуансона (под кольцом 7) меньше площади поперечного сечения плунжера 9. Для предотвращения самопроизвольного выхода плунжера из подвижной втулки 8 предусмотрен бурт 13. Нагружение подвижной втулки 8 осуществляется верхней плитой 14 пресса через вставки 15, а скрепление подвижной втулки 8 с неподвижной наружной втулкой контейнера 1 осуществляется упорами-фиксаторами 16 перед началом выдавливания.

Устройство работает следующим образом.

В контейнер 1 через нижнее отверстие устанавливают пуансон 6 с направляющим кольцом 7, пробку 3 с уплотнительным кольцом 4 и заготовку 5. Затем рабочую камеру 2 заполняют гидростатической рабочей средой выше уровня торца пуансона 6 и сверху устанавливают подвижную втулку 8 с плунжером 9 и уплотнительным кольцом 10.

Контейнер в сборе размещают на нижней плите пресса, и на торцовую поверхность подвижной втулки 8 устанавливают вставки 15. Посредством исполнительных органов верхняя плита 14 пресса через вставки 15 оказывает давление на подвижную втулку 8, которая передает давление на гидростатическую среду. Давление в рабочей камере 2 контейнера 1 возрастает до значения, достаточного для повышения пластических свойств заготовки в начальный момент ее деформирования.

После повышения давления жидкости до величины предварительного давления подвижная втулка фиксируется (скрепляется с контейнером 1) упорами-фиксаторами 16. Затем вставки 15 извлекаются и дальнейшее движение подвижной втулки 8 приостанавливается, а движение в аксиальном направлении осуществляется только плунжером 9. Благодаря тому, что площадь поперечного сечения пуансона 6 меньше

площади поперечного сечения плунжера 9, то по мере внедрения пуансона в заготовку объем рабочей камеры 2 постепенно увеличивается (так как ее высота не меняется), и

поэтому резкого повышения давления рабочей среды не происходит. Это позволяет увеличить критический предел повышения давления рабочей среды без применения регулирующего клапана.

0 По окончании выдавливания полости в заготовке давление верхней плиты на плунжер прекращается, и плита 14 начинает подниматься. При этом плунжер 9 под давлением рабочей среды (жидкости) начи5 нает перемещаться вверх, а поскольку пуансон 6 закреплен на торце плунжера 9, то соответственно с перемещением плунжера 9 происходит выпрессовка пуансона 6 из заготовки 5.

0 В связи с тем, что контейнер снабжен подвижной втулкой, имеется гарантия того, что в рабочей камере создается и поддерживается предварительное давление, а различие в площадях поперечного сечения

5 пуансона и плунжера при неизменной высоте рабочей камеры приводит к тому, что рабочая жидкость плавно без гидравлического удара заполняет постепенно увеличивающуюся полость под вытесняемую жидкость,

0 значительно повышая стойкость плунжера. Отсутствие глухих компенсационных отверстий на боковой поверхности плунжера и отсутствие полости для регулятора давления среды повышает его стойкость.

5 Формула изобретения

1.Устройство для гидростатического выдавливания полостей в,заготовках, содержащее контейнер со сквозной ступенчатой цилиндрической полостью,

0 вставленный через уплотнительный узел в меньшую ступень этой полости подвижный цилиндрический плунжер, а также контактирующий с ним своим опорным торцом размещенный в большей ступени полости

5 контейнера цилиндрический пуансон, площадь поперечного сечения которого меньше площади поперечного сечения большей ступени полости контейнера, а кольцевой зазор между боковыми стенками пуансона,

0 плунжера и контейнера заполнен рабочей средой, отличающееся тем, что, с целью повышения стойкости плунжера, площадь поперечного сечения пуансона превышает площадь поперечного сечения

5 плунжера.

2.Устройство поп, 1,отличающее- с я тем, что контейнер выполнен составным из неподвижной втулки длиной, равной длине контейнера, и входящей в нее укороченной подвижной цилиндрической втулки.

образующей меньшую ступень полости контейнера, и снабжен упорами-фиксаторами

для скрепления этих втулок между собой перед началом деформирования заготовки.

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 штампового инструмента и пресс- форм. Цель изобретения - повышение стойкости плунжера. Устройство содержит контейнер с рабочей камерой, плунжер с уплотнительным узлом и пуансон. Контейнер снабжен подвижной втулкой, полость которой является меньшей ступенью полости контейнера. В нее через уплотнение вставлен плунжер, действующий своим торцом на опорный торец пуансона, площадь поперечного сечения которого больше площади поперечного сечения плунжера. До начала выдавливания полости в заготовке нагружается подвижная втулка, которая, контактируя с рабочей средой, повышает ее давление до предварительного значения. Это давление фиксируется тем, что подвижная втулка скрепляется с контейнером упорами-фиксаторами. Затем верхняя плита пресса оказывает свое давление только на плунжер, который входит в рабочую среду. Объем рабочей камеры постепенно возрастает (по мере выступления пуансона в заготовку), и рабочая жидкость без гидравлического удара заполняет увеличивающийся объем, что позволяет увеличить критический предел повышения давления рабочей среды без применения регулирующего клапана. По окончании процесса оформления полости в заготовке плита пресса перемещается вверх и разгружает плунжер. Под давлением рабочей среды плунжер перемещается вверх, увлекая за собой закреп- ленный пуансон и тем самым выпрессовывэя его из заготовки. Отсутствие глухих компенсирующих отверстий на боковой поверхности плунжера повышает его стойкость. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. Ё О о о о VJ 00

16