Устройство для непрерывного изостатического прессования

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ИЗОСТАТИЧЕСКОГО ПРЕССОВАНИЯ, содержащее полый контейнер для заготовки и рабочей среды, матрицу, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности при ; прессовании издйлий неограниченной длины, механизм подачи заготовки выполнен в виде жестко закрепленной на торце кoнтeйl epa траверсы с гидроцилиндр |и , а также взаимодействующей с плунжерами этих гидроцилиндров подвижной траверсы, несущей ряд пар связанных с электроприводом роликов, при этом устройство снабжено датчиком перемещения подвижной траверсы, связанным с электроприводом роликов, и мультипликатором, меньшая по пло .щади ступень которого соединена трубопроводом с полостью контейнера, а большая - с указанными гидроцилинд9 рами, причем отношение площадей ступеней мультипликатора равно отношению суммарной площади сечений плунжеров гидроцилиндров к площади поперечного сечения заготовки.

° СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1044398

Заи B 21 J 5/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

АО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГВЙ (21) 3452619/25-27 (22) 16.06.82 (46) 30.09,83. Бюл. tt 36

{72) В.Д.Бербенцев, Б.С.Векшин, 10.С.Коняев, В.Н.Лебедев и В,В.Соловьев (71) Ордена Трудового Красного Зна" мени Институт физики высоких давлений АН СССР (53) 621 777 06(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И 372062, кл. В 21 J 5/04, 18.05.71.

2. Авторское свидетельство СССР и 544204, кл. В 21 J 5/04, 20.07.74 (прототип) ° (5") (57) YCTPOACTBO ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО

ИЗОСТАТИЧЕСКОГО ПРЕССОВАНИЯ, содер- жащее полый контейнер для заготовки и рабочей среды, матрицу, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности при прессовании изделий неограниченной длины, механизм подачи заготовки выполнен в виде жестко закрепленной на торце контейнера траверсы с гидроцилиндрами, а также взаимодействующей с плунжерами этих гидроцилиндров подвижной траверсы, несущей ряд пар связанных с электроприводом роликов, при этом устройство снабжено датчиком перемещения подвижной траверсы, связанным с электроприводом роликов, и мультипликатором, меньшая по площади ступень, которого соединена трубопроводом с полостью контейнера, а большая - с .укаэанными гидроцилиндрами, причем отношение площадей ступеней мультипликатора равно отношению суммарной площади сечений плунжеров гидроцилиндров к площади .поперечноГо сечения заготовки.

1044398

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к прессованию ме галлов средами высокого давления; и может быть использовано в производстве проволоки, прутков, профилей.

Известно устройство для холодного гидростатического прессования иэделий большой длины, содержащее контейнер высокого давления, размещенную 10 по его оси матрицу, уплотнение на входе в контейнер. Подающий механизм расположен вне контейнера и выполнен в виде приводной вращающейся шестерни, примыкающей к уплотнению на вхо- 15 де в контейнер и имеющей винтовую внутреннюю поверхность, охватывающую заготовку 1 3 °

Недостатком этого устройства является невозможность достижения боль- 20 ших степеней деформации вследствие ограниченности применяемых в данном устройстве давлений. Повышение уровня давлений приводит к потере надежности и работоспособности этого 25 устройства. Кроме того, данное устройство не позволяет деформировать заготовку из высокопрочных и малопластичных материалов.

Наиболее близким к предлагаемому З0 является устройство для горячей газовой экструзии, содержащее полый контейнер для заготовки и рабочей среды, матрицу, Применение нагревателя в данном устройстве позволяет осуществить нагрев очага деформации, что дает возможность значительно повысить степень деформации при сравнительно небольших давлениях. Степень деформации стальных заготовок при давлении 5-7 кбар достигает 95 и выше 1 2 3 .

Недостатком данного устройства является невозможность получения изде45 лия неограниченной длины с высокои степенью деформации ° Кроме того, при экструзии заготовок ограниченной длины, размещенных в контейнере высокого газового давления, для поддержания постоянного давления не- 50 обходима длительная работа генератора высокого газового давления с производительностью, равной производительности экструзии, В настоящее время надежно работающих длительное время 55 генераторов высокого газового давления на давление 5- 10 кбар промышлен ность не выспукает, В связи с этим существенно снижается производительность данного устройства.

Цель изобретения - повышение произ водительности при прессовании изделий неограниченной длины.

Указанная цель достигается-тем, что в устройстве для непрерывного изостатического прессования, содержащем полый контейнер для заготовки и рабочей среды, матрицу и механизм подачи заготовки, последний выполнен в виде жестко закрепленной на торце контейнера траверсы с гидроцилиндрами, а также взаимодействующей .с плунжерами этих гидроцилиндров подвижной траверсы, несущей ряд пар связанных с электроприводом роликов, при этом устройство снабжено датчиком перемещения подвижной траверсы, связанным с электроприводом роликов, и мультипликатором, меньшая по площади ступень которого соединена трубопроводом с полостью контейнера, а большая - с указанными гидроцилиндрами, причем отношение площадей ступеней мультийликатора равно отношению суммарной площади сечений плунжеров гидроцилиндров к площади поперечного сечения заготовки.

На чертеже показано предлагаемое устройство, разрез.

Устройство состоит из контейнера 1 высокого давления, в полости которого размещены рабочая среда (гаэ), матрица 2, нагреватель 3, керамический теплоизолятор 4. Контейнер имеет отверстие в торце 5 с уплотнением 6, через которое подается заготовка 7. У входа в контейнер раэмещен механизм 8 подачи заготовки, снабженный рядом последовательно расположенных пар роликов 9 с электрическим приводом 10. Механизм 8 связан с контейнером 1 через гидроцилиндры 11, имеющие плунжеры 12. Гидроцилиндры смонтированы на траверсе 13, жестко скрепленной с контейнером 1 шпильками 14. Полости гидроцилиндров 11 связаны с полостью контейнера 1 трубопроводами 15 через мультипликатор

16, снаьженный полостью 17 высокого давления со штоком 18 и полостью 19 низкого давления с поршнем 20. Между контейнером и механизмом 8 размещен датчик 2 1 перемещения, связанный с приводом роликов 10.

Устройство работает следующим образом.

1044398 4 ния ) механизм 8 перемещается по направлению к контейнеру, воздействуя на датчик, который изменяет скорость вращения роликов, увеличивая скорость подачи заготовки в контейнер.

При постоянной скорости экструзии подача заготовки осуществляется тольФ ко со скоростью экструзии, а подающий механизм находится в положении, l0 соответствующем этой скорости экструзии.

При уменьшении скорости экструзии под действием вращающихся роликов механизм 8 начинает перемещаться в

15 направлении, противоположном контейнеру,и через датчик уменьшает ско рость вращения роликов.

Таким образом, во время экструзии механизм 8 подачи и приводные ролики

- 20 приводят скорость подачи, заготовки в соответствие со скоростью экструзии.

Усилие подачи при этом благодаря связи гидроцилиндр - мультипликаторконтейнер, поддерживается равным про" изведению давления газа в контейнере на площадь сечения заготовки. Для остановки процесса экструзии выключают нагреватель, температура очага

- деформации снижается и экструзия пре" кращается, Механизм подачи под действием роликов отводится в верхнее положение, датчик перемещения подает сигнал на привод роликов, ролики ос" танавливаются.

Предлагаемое устройство для горячей газовой экструзии позволяет проводить экструзию заготовок неограничен" ной длины с большиими степенями деформации (95-994), с получением изделий неограниченной длины с малым поперечным сечением (например, проволоки диаметром 0,7-1,5 мм ). При этом существенно повышается производительность работы, так как здесь

45 исключены операции перезарядки контейнера новыми заготовками.

Включением приводных роликов 9 заготовку вводят в контейнер через отверстие с уплотнением 6 до соприкосновения с матрицей 2 и уплотнения в ней. После уплотнения заготовки в матрице ролики, вращаясь, отводят ме ханиэм 8 в верхнее положение до упо" ра в гидроцилиндры 11. При этом датчик 21 перемещения фиксирует верхнее положение механизма 8 и выключает привод вращения 10 роликов. Генератором высокого газового давления (на пример, компрессором 22) в контейнере создают определенное давление газа (например, для экструзии стали

6-8 кбар ). Во время подъема давления газ, воздействуя на шток мультипликатора 18, передает усилие на поршень 20 и создает давление в полости

19, которое передается по трубопрово дам к гидроцилиндрам и воздействует на плунжеры 12 гидроцилиндров 11, ко торые через механизм 8 и ролики сообшают заготовке осевое усилие, равное произведению давления газа в кон тейнере,на площадь поперечного сечения заготовки, например, для заготовок диаметром 7 мм при давлении газа в контейнере 6 кбар осевое усилие бу дет равно 2300 кг.

После создания давления газа в контейнере включением нагревателя 3 нагревают матрицу и часть заготовки, находящуюся в ней и в непосредственной близости от нее, до температуры начала экструзии (для стальных заготовок при давлении 6-8 кбар, вытяжке 20-50, температуре начала деформации 600-800 С ). В результате нагрева сопротивление деформации заготовки уменьшается и под действием осевого усилия, сообщенного заготовке действием гидроцилиндров 11 она начинает экструдироваться. При этом механизм 8 перемещается в направлении контейнера и воздействует на датчик 21 перемещения, который передает сигнал, соответствующий величине перемещения, на электропривод 10 вращения роликов 9, и ролики

50 начинают вращаться, подавая заготовку в контейнер со скоростью, соответствующей положению механизма 8 относительно контейнера. С увеличением скорости экструзии (скорость экструзии зависит от температуры деформации, мощности нагрева и давлеВ этом устройстве не требуется постоянная работа генератора высокого газового давления — компрессора, При экструзии заготовок, непрерывно поступающих в контейнер извне, объем газа в контейнере и давление сохраняются постоянными в течение всего процесса экструзии, а работа компрес" сора необходима только в первоначальных операциях запуска процесса.

1044398

О

12

7t

3

Составитель А.Курович.

Редактор Ю..Середа Техред Ж. Кастелевич Корректор Г, Решетник

Заказ 7420/9 Тираж 686 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4