УЛЬТРАЗВУКОВАЯ НЕРАЗЪЕМНАЯ .МАТРИЦА Советский патент 1971 года по МПК B06B3/00 B21C25/02 B29C47/68 B29C55/30 

Изобретение относится к области ультразвуковой технологии и может быть иснользовано в процессах обработки материалов давлением (экструдирование, выдавливание, вытяжка и т. д.) с наложением ультразвуковых колебаний.

Известны устройства для обработки металлов давлением в ультразвуковом поле, в которых матрица устанавливается на торце нолуволновой опоры стержневой системы продольных колебаний или на торце дополнительного магнитострикционного преобразователя продольных колебаний.

В известных стержневых системах статические усилия к обрабатываемому металлу передаются через фланцы, расположенные в узлах смепл.ения стоячей волны продольных колебаний. Фланцы работают на срез. Толщина их ограничена условием эффективности развязки колебательной системы от массы машины. Диаметр внутренней окружности фланцев также ограничен тем, что поперечный размер системы продольных колебаний не может превышать /з длины ультразвуковой волны.

В системе продольных колебаний подводимая мощность ультразвуковых колебаний в зоне деформации ограничена мощностью максимум двух двигателей продольных колебаний. Эти недостатки не позволяют применять

известные устройства в процессах обработки материалов давлением с использованием в зоне деформации больщих статических и дипамических нагрузок.

Целью изобретения является обеспечение работы матрицы при больших статических нагрузках в режиме возбул дения ультразвуковых колебаний, имеющих поперечную составляюшую смещения, нормальную к поверхности обрабатываемого «зделия. Указанный тип колебаний в отличие от продольных позволяет получить существенное снижение сил трения на контактных поверхностях обжимающего устройства и уменьшить статические усилия обработки.

Предложенная матрица выполняется в виде круглой пластины, в которой возбуждают ультразвуковые колебания на резонансе моды, создающей на обжимающей поверхности замкнутую линию пучности иоперечного (нормального) смещения и одновременно создающей на торцовой поверхности одну илп несколько линий узлов смещения. Возбуждающая сила подается на матрицу с помощью aгнитocтpикциoнныx двигателей, установленТ1ЫХ перпендикулярно параллельным поверхностям пластины в пучностях смещения колебаний. Количество двигателей, возбуждающих пластину, практически ограничивается только их габаритами.