Устройство для гидростатического прессования прутков из заготовок неограниченной длины Советский патент 1976 года по МПК B21J5/04 B21C23/08 

лость которого соединена с полостью цилиндра мультипликатора, а плунжер - через кривошипно-шатунный вал с приводным маховиком и шарнирно-рычажную систему и копир - с держателем заготовки.

На чертел е дана схема описываемого устройства.

Заготовка 1 через обратную цангу 2, установленную в станине 3, введена в осевое отверстие подвижного держателя 4, на котором закреплен поршень 5 мультипликатора. Передняя часть заготовкр 1 находится в рабочей полости подвижного контейнера 6, имеющего ступенчатое осевое отверстие, и соприкасается с входной частью матрицы 7, закрепленной на станине через штангу 8, введенную в отверстие контейнера 6 со стороны меньшего диаметра. Передняя часть держателя 4 введена в отверстие контейнера 6 со стороны большего диаметра. Цилиндрический конец контейнера 6 входит в полость А станины 3, соединенную с наполнительным баком 9. В исходном положении бак 9 сообш,ается через кольцевую щель между штангой 8 и контейнером 6 с рабочей полостью контейнера 6.

Привод перемещения держателя 4 состоит из соединенного щарнирно с наружным концом держателя 4 рычага 10, тяги 11 и рычага 12 с роликом 13. Нижний конец рычага 12 шарнирно закреплен на станине 3. Кулак 14, воздействующий на ролик 13, закреплен на валу 15 привода, установленном в подщипниках станины 3 и приводимом от электродвигателя 16.

Дно цилиндра 17 мультипликатора, в котором помещен поршень 5, выполнено в виде двух концентрических колец 18 и 19, разделенных кольцевым уплотнением 20. Наружное кольцо 18 жестко соединено с контейнером 6 через цилиндр 17.

Кольцо 18 может быть соединено с контейнером 6 и по другому, например наружными стяжками, а цилиндр 17 может оставаться закрепленным на станине.

Цилиндры 21, закрепленные в станине 3 и соединенные с баллоном 22 регулируемого давления, служат для перемещения контейнера 6. Их плунжеры 23 передними торцами упираются в торец цилиндра 17. Рычаги 24 жестко скреплены с рычагом 12 и находятся в контакте с балкой, жестко соединенной с плунжерами 23. С помощью рычагов 24 осуществляется согласованное движение контейнера 6 с держателем 4.

На валу 15 привода перемещения контейнера 6 с держателем 4 закреплены маховик 25 и кривошип 26, связанный щатуном 27 с плунжером 28 гидравлического цилиндра 29, рабочая полость Б которого соединена с полостью В цилиндра 17 мультипликатора, и с гидравлическим баллоном 30 аккумулятора - через трубу с плавающим клапаном 31.

В исходном положении полость Б соединена с баком 32 низкого давления через кольцевое уплотнение 33.

Во время работы устройства электродвигатель 16 вращает вал 15.

В начальный период кулак 14 отводит через ролик 13 рычаги 12 и 24 назад до того момента, когда рычаг 10, поворачиваемый тягой 11 вокруг цапф держателя 4, не дойдет концом до неподвижного упора 34. Рычаги 24 отводят назад плунжеры 23, и следом за ними под действием низкого давления из бака 32

10 на торец кольца 18 контейнер 6 движется казад (вправо по чертежу), перекрывая кольцевую щель между своим отверстием и штангой 8. Рабочая полость контейнера оказывается замкнутой.

15 Второй период продолжается до момента, когда плунжер 28, движимый кривошипом 26 вала 15 через шатун 27, войдет в кольцевое уплотнение 33, отделив полость Б цилиндра 29 от бака 32. В этот период кулак 14 продолжает отводить рычаги 12 и 24. Рычаг 10 поворачивается вокруг точки контакта с упором 34 и отводит держатель 4 в крайнее заднее положение. Вслед за держателем 4 движется контейнер 6. Объем рабочей полости контейнера 6 при этом не меняется, давление в ней не увеличивается. Заготовка 1 удерживается неподвижно цангой 2.

Третий период продолжается до момента, когда плунжер 28, двигаясь вперед, поднимает

3 давление в полостях Б и В до величины, равной давлению в баллоне 30 аккумулятора. В этот период под действием давления в полости В контейнер 6 перемещается назад, отводя плунжеры 23 и сжимая жидкость в своей рабочей полости до давления прессования. Держатель 4 под действием давления в контейнере 6 зажимает и удерживает заготовку 1. Маховик 25 расходует энергию на преодоление сопротивления движению вперед плунн е0 ра 28.

Четвертый период - прессование. Ролик 13 следует за отходящей поверхностью кулака 14 и перестает удерживать в заднем положении держатель 4 через рычаг 12 и тягу 11. Система, состоящая из держателя 4 с зажатой в нем заготовкой 1 и закрепленным на ием порщнем 5, а также контейнера 6 со скрепленными с ним цилиндром 17 и кольцом 18, оказывается уравновешенной неподвижно только 0 силами трения. Плунжеры 23 цилиндров 21 преодолевают силы трения, и вся система движется к матрице 7, передняя часть заготовки 1 под действием радиального и осевого давления выпрессовывается через матрицу 7.

в начале четвертого периода плунжер 28 продолжает двигаться вперед. Плавающий клапан 31 отходит, и сохраняется равенство давлений в полостях Б и В и баллоне 30. Маховик 25 отдает энергию. После того, как кривошип 26 пройдет мертвую точку, плунжер 28 начнет двигаться назад. Усилие, действующее на плунжер 28, разгоняет маховик, возвращая ему энергию. Плавающий клапан 31

возвращается.

Четвертый период заканчивается, когда держатель 4 дойдет до крайнего переднего положения до упора в станину 3.

В пятом периоде продолжается движение плунжера 28 назад. Клапан 31 возвращается в исходное положение до упора в седло. Давление в полостях Б и В падает, соответственно падает давление в рабочей полости контейнера 6. Под действием расширяющейся жидкости в рабочей полости и усилия плунжеров 23 контейнер 6 движется вперед до момента, когда балка, скрепленная с плунжерами 23 не дойдет до рычагов 24. К этому моменту давление в рабочей полости контейнера 6 будет равно исходному. В течение всего этого нериода скорость вращения маховика 25 увеличивается, так как он приобретает энергию от плунжера 28. В конце этого периода маховик приобретает энергию, равную затраченной за вычетом работы прессования и потерь на трение. Плунжер 28 выходит из кольцевого уплотнения 33, полость Б соединяется с баком 32, происходит компенсация утечек.

В шестом периоде кулак 14 возвращается в исходное положение. Следом за ним в исходное положение возвращаются ролик 13, рычаги 12 и 24, тяга 11 и рычаг 10. Следуя за рычагом 24, плунжеры 23 отодвигают контейнер 6 в крайнее переднее положение. Открывается кольцевая щель между штангой 8 и поверхностью отверстия контейнера 6, рабочая полость контейнера 6 соединяется с баком 9, происходит компенсация утечки.

В случае, если давление в баллоне 30 недостаточно для создания условий прессования, цилиндры 2 не в состоянии преодолеть избыточное усилие, действующее со стороны матрицы 7 через заготовку 1 на держатель 4, устройство будет работать вхолостую, сжимая и разжимая л идкость. Постепенно поднимая

давление в баллоне 30, достигают условия, обеспечивающие прессование при запуске устройства.

Формула изобретения

1.Устройство для гидростатического прессования прутков из заготовок неограниченной длины, содержащее установленный на станине контейнер со ступенчатым отверстием, держатель заготовки, входящий в отверстие контейнера со стороны его большего диаметра, и закрепленную на станине штангу с матрицей, входящую в отверстие контейнера со стороны его меньшего диаметра, а также жестко установленный на держателе соосно с ним цилиндр мультипликатора, привод перемещения контейнера с держателем и насосно-аккумуляторную станцию, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности соответствия осевого давления на заготовку в контейнеое радиальному давлению, дно цилиндра мультипликатора выполнено в виде двух концентрических колец с уплотнением между ними, при этом наружное из колец жестко соединено с контейнером, а внутреннее неподвижно установлно на держателе.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью снижения расхода энергии и упрощения системы управления, привод перемещения контейнера с держателем выполнен в виде питаемого от насосно-аккумуляторной станции через плавающий клапан гидравлического цилиндра, полость которого соединена с полостью цилиндра мультипликатора, а плунжер - через кривошипно-шатунный вал с приводным маховиком и шарнирно-рычажную систему и копир - с держателем заготовки.

to

со