Гидродинамическое устройство Советский патент 1978 года по МПК B21D26/06 

1

Изобретение касается обработки металлов давлением и МОжет быть использовано в областях промышленности, где изготавливают детали методом штамповки.

Известна гидродинамическая установка, предназначенная для выполнения различных штамповочных операций с помош.ью жидкости, в которой создаются высокие давления при ударе бойка. Основными узлами такой установки является высокопрочная камера, заполненная жидкостью, ударный элемент (боек, снаряд), механизм введения и спуска

1.

Недостатком известного устройства является то, что при ударе бойка, движуш,егося со скоростью 25-50 м/сек, происходит повышение давления жидкости по всему объему со скоростью, значительно меньшей скорости распространения ударной волны.

У известного устройства сложный механизм взведения и спуска бойка, на трущихся деталях которого в условиях больших контактных давлений возникают значительные силы трения, износ деталей и потери энергии.

С целью упрощения конструкции и повышения производительности ударный элемент предлагаемого устройства выполнен в виде пластины, предварительно упруго изогнутой и установленной на размещенных в рабочей

камере опорах, при этом механизм взведения и спуска выполнен в виде приводной рамки, охватывающей упругую пластину.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1.

Гидродинамическое устройство содержит рабочую камеру 1, ударный элемент 2, механизм взведения и спуска ударного элел1ента, выполненный в виде нажимного штока 3. п рамки 4, опоры 5 и эластичную диафрагму 6. Устройство работает следующим образом. Вначале выполняют операции в обычном для известных установок порядке (укладка заготовок, их закрепление, создание предварительного давления и т. п.), затем включают рабочий ход нажимного штока 3, который посредством рамки 4, выполненной за одно целое с ним, давит на пластину.

Под воздействием этого давления пластина, упруго деформируясь, начинает выпрямляться, накапливая энергию. Выпрямление и упругое CJKHTHC пластины будет происходить до тех пор, пока она не примет плоскую форму. При дальнейшем движении штока пластина начнет изгибаться в обратную сторону. Прн этОМ в самом начале перегиба под воздействием внутренних сил сжатия, созданных в пластине н опорах 5, произойдет ее расщиренпе ударного характера, в результате которого под пластиной образуется локальная зона сжатой жидкости (ударная волна).

Применение в качестве ударного элемента упругой пластины позволит реализовать свойство упруго деформированных по всему объему тел восстанавливать свои первоначальные размеры при отсутствии сил сопротивления со скоростью распространения упругой деформации, которая для стали составляет около 4000 м/сек, т. е. примерно в 3 раза больше, 4ejM скорость распространения ударной волны в жидкости. Эта разница в скоростях создает возможность получения в жидкости формовочной камеры локальной зоны с высокими давлениями, так как вся накопленная при упругом деформировании пластины энергия будет израсходована не на сжатие всего объема жидкости, находящейся в камере, а лишь на сжатие небольшой ее части, непосредственно примыкаюш,ей к пластине. При этом фроит перемешения сжатой зоны (ударной волны) будет приближаться к плоскому - наиболее благоприятному для деформирования.

Придание пластине предварительно упругого изгиба обеспечивает ее самопуск, который осуществляется под воздействием внутренних сил, возникающих при выпрямлении (сжатии) пластины посредством нажимного штока в начальный момент ее перехода из

плоского (сжатого) состояния в криволинейное с обратной кривизной.

Оформление конца нажимного штока в виде замкнутой рамки позволяет осуществлять

давление на пластину при его движении в прямом и обратном направлениях, т, е. совершать рабочие циклы. Практическое осуществление предлагаемых рещений позволит создать гидродинамическую установку упрощенной конструкции с повыщенной производительностью.

Формула изобретения

1.Гидродинамическое устройство, содержащее рабочую камеру, заполненную жидкостью,

ударный элемент и приводной механизм взведения и спуска ударного элемента, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повыщения производительности, ударный элемент выполнен в виде пластины, предварительно упруго изогнутой и установленной на размещенных в рабочей камере опорах.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что механизм взведения и спуска выполнен в виде приводной рамки, охватывающей упругую пластину.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3681959, кл. 72-60, 1972.

Фш г