Устройство для гидроэкструзии Советский патент 1980 года по МПК B21J5/04 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к устройствам для гидроэкструзии. Известно устройство для гидроэкструзии, содержащее шайбу, закрепляемую на заднем торце заготовки . для обеспечения демпфирования жидкос ти в момент ускорения заготовки при гидроэкструзии. В шайбе выполнена осевая расточка, в которой размещен задний конец заготовки так, что за ее торцом образуется герметически замкнутая полость. Наличие замкнутой полости на стыке заготовки с шай бой обеспечивает плотное прижатие их друг к другу составляющей рабочего давления . Недостаток известного устройства заключается в том, что после посадки шайбы на матрицу заготовка затормаживается, вследствии чего часть ее остается недеформированной и пере ходит в пресс-остаток. Наиболее близко к предлагаемому устройство для гидроэкструзии, содержащее шайбу, снабженную подпружиненным канатом, которая устанавливается на заднем торце заготовки. Шайб имеет заходную коническую часть, которая входит в матрицу в конце прессования и перекрывает ее. При этом через открытый клапан сжатия жидкость поступает к заготовке и обеспечивает полное ее выдавливание без пресс-остатка. В момент выхода продеформированной заготовки из матрицы клапан вытягивается потоком жидкости и герметизирует рабочую камеру, предотвращая резкий выброс заготовки 2. Недостатком известного устройства является то, что в результате возрастания вязкости рабочей жидкости при высоком давлении клапан зависае и срабатывает с опозданием. Это вызывает выстрел заготовки и поврежд ние клапана. Кроме того, указанная конструкция шайбы ле может быть использована в качестве демпфера, так как способ крепления ее к заготовке (посадка с натягом) неподвижен, и при ускорении заготовки не исключается возможность отрыва шайбы от заготовки. Цель изобретения - стабилизация процесса гидропрессования и предотвращение выстрела заготовки при высоких давлениях рабочей среды. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для гидроэкструкции перепускной клапан выполнен в виде

свободно надетой на шайбу крышки с центральным коническим выступом, заходящим в соответствующую ему по форме ступень отверстия, выполненную в шайбе,

Крышка для Шайбы образована донно 1астью охватывающего шайбу стакана, по окружности которой выполнены сообщакядиеся с полостью контейнера продольные отверстия, при этом высота стакана больше высоты шайбы на величину рабочего хода перепускного клапана ,

На боковой поверхности шайбы выполнены по числу отверстий в донной части стакана пазы, образующие совместно со стенками стакана сообщающиеся с отверстиями в донной части каналы.

Кроме того, крышки для шайбы выполнены в виде траверсы с жестко прикрепленньми к ее периферийной части стержнями, проходящими через отверстия, выполненные в шайбе., при этом высота стержней больше высоты шайбы на величину рабочего хода перепускного клапана.

Использование в конструкции клапана, герметизирующего полость за торцом заготовки от камеры с рабочей жидкостью, позволяет обеспечить надежное прижатие шайбы к заготовке и демпфирование ее в процессе прессования, а в конце цикла - запирание камеры и одновременный выход заготовки.из матрицы с небольшой скоростью.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство в исходном положении, осевой разрез; на фиг.2 то же, в момент окончания прессования; на фиг. 3 - вариант конструктивного оформления устройства.

Устройство содержит контейнер 1, шайбу 2 и перепускной клапан 3, жестко присоединенный к основанию стакана 4. Стакан 4 с размещенной в нем шайбой 2 установлен в камеру контейнера 1 с рабочей жидкостью 5.

В торцах шайбы выполнены проточки, 6 и 7, а также осевой канал 8, соединяющий их. Проточка 6 служит для размещен1 я заготовки 9, проточка 7 является седлом клапана 3, Перений конец заготовки 9 установлен в матрицу 10. Проточки б и 7 герметизируются с одной стороны уплотнением 11, с другой - клапаном 3. В основании .стакана 4 выполнены отверстия 12, а в шайбе 2 - каналы 13 для перетекания жидкости 5 при перемещении заготовки 9 в процессе ее прессования.

В устройстве, выполненном по второму варианту (фиг. 3), клапан 3 жестко присоединен к траверсе 14, по периферии которой закреплены стерни 15, пропущенные через каналы 16 в шайбе 2.

Устройство работает следующим образом.

При сжатии рабочей жидкости 5 в камере контейнера 1 заготовка 9 начинает выдавливаться через матрицу 1 когда давление в камере контейнера 1 достигает уровня, превышающего сопротивление деформированию материала заготовки 9. Наличие разности давлений в камере контейнера 1 и проточках б и 7 способствует прижатию клапана 3 к шайбе 2 ипоследней к заготовке 9 силой, пропорциональной давлению в камере контейнера 1, вследствии чего шайба 2 и клапан 3 перемещаются вместе с заготовкой 9. При работе устройства, выполненного по первому варианту (фиг. 1), шайба 2 вместе с заготовкой 9 затормаживается в момент, когда торец стакана 4 касается торца матрицы 10. При работе устройства, выполненного по второму варианту (фиг. 3), шайба 2 и заготовка 9 затормаживаются в момент, когда выступающие концы стержней 15 коснутся торца матрицы 10. Шайба 2 при работе устройства, выполненного как по первому, так и по второму вариантам, затормаживается на расстоянии, равном величине рабочего хода клапана 3 от торца матрицы 10, и удерживается на этом расстоянии до тех пор пока после некоторого подъема давления в камере контейнера 1 осевая составляющая усилия, действующего на шайбу 2 и заготовку 9, не превышает усилия прижима клапана 3 к шайбе 2.

После отрыва шайбы 2 от клапана 3 она садится своим нижним торцом на матрицу 10, а проточки 6 и 7 .разгерметизируются. Поток рабочей жидкости 5 через канал 8 поступает в проточку 6 и обеспечивает выдавливание оставшейся части заготовки 9. При этом весь поток: рабочей жидкости 5 из камеры контейнера 1 перетекает только через канал 8 и дросселируется в нем, вследствие чего заготовка 9 выдавливается с небольшой скоростью при выходе из матрицы 10.

Предлагаемое устройство позволяет за счет исключения выстрела продеформированной заготовки устранить ее повреждение и повысить тем самым выход годного.

Формула изобретения

1. Устройство для гидроэкструзии содержащее контейнер с рабочей средой, размещенные внутри него матрицу, подвижную вдоль оси контейнера шайбу со сквозным ступенчатым отверстием, в котором установлен с возможностью ограниченного осевого возвратно-поступательного перемещения перепускной клапан, отлича. юш е е с я тем, что, с целью стаби изации процесса гидропрессования И предотвращения выстрела заготовки при высоких давлениях рабочей среды, перепускной клапан выполнен в виде свободно надетой на шайбу крышки с центральным коническим выступом, заходящим в соответствующую ему по форме ступень отверстия, выполненную в шайбе. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что крышка для шайбы образована донной частью охватывающего шайбу стакана, по окружнос ти которой выполнены сообщающиеся с полостью контейнера продольные отверстия, при этом высота стакана бол ше высоты шайбы на величину рабочего хода перепускного клапана. 3.Устройство по п. 2, отличаю ще еся тем, что на боковой поверхности шайбы выполнены по числу отверстий в донной части стакана пазы, образующие совместно со стенками стакана, сообщающиеся с отверстиями в донной части каналы. 4. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что.крышка для шайбы выполнена в виде траверсы с жестко Прикрепленными к ее периферийной части стержнями, проходящими через отверстия, выполненные в шайбе, при этом высота стержней больше высоты шайбы на величину рабочего хода перепускного клапана. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Великобритании 1162047,кл.в 3 Р, 1967. 2.Авторское свидетельство СССР 332876, кл. В 21 С 23/08, 1972 (прототип).