Устройство для гидропрессования с противодавлением

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРОПРЕССОВ ВАНИЯ С ПРОТИВОДАВЛЕНИЕМ, содержащее ссюсно установленные главный контей-. нер с неподвш1сно смонтированньш на столе пресса плунжером и заготовкой , закрепленный на ползуне пресса приемный контейнер для изделия к размещенную между контейнерами и контактирующую с ними торцами матрицу , о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьшения производительности и увеличения выхода годного, оно снабжено гильзой, имею1ц ей у обоих торцов внутренние сегментные выступы байрнетного типа и установленной концентрично упомянутым контейнерам и матрице, причем последняя жестко соединена-с гильзой, а оба контейнера снабжены внешними сегментными выступами байонетного типа, выполненнымина торцах, при1« каю1цих к матрице и взаимодействупщих при $ .работе с упомянутыми выступами гиль (Л зы. ..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(50 В 21 J 5 04

1,.;:, ;; ". . " .:. " 10с

И354К0тЯ у

3 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Ъ (21) 3405578/25-27 (22) 09.03.82 (46) 23. 10.83. Вюл. 9 39 (72.) E.Â.Ïîëÿêîâ,.М.В.Веллери Ю.С.Коняев (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт.физики высоких давле". иий АН СССР (53) 621.777(088,8) (56) 1. Патент Великобритании.

9 1103749, кл. В 3 Р, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР 9 264135, кл. В 21 J 5/04, 1970 (прототип), (54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ГИДРОПРЕССО

ВАНИЯ С ПРОТИВОДАВЛЕННЕМ, содержащее

; соосно установленные главный контейнер с неподвижно смонтированным на столе пресса плунжером и заготов„„SU„„15 A кой, закрепленный на полэуне пресса приемный контейнер для иэделия и размещенную между контейнерами и контактирующую с ними торцами матрицу, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и увеличения выхода годного, оно снабжено гильзой, имеющей у обоих торцов внутренние сегментные выступы байонетного типа и установленной концентрично упомянутым контейнерам и матрице, причем последняя жестко .соединена.с гильзой, а оба контейнера снабжены внешними сегментными выступами байонетного типа, выполненными на торцах, привыкающих к матрице и взаимодействующих при I работе с упомянутыми выступами гильзы.

1049153

Изобретение относится к обработке металлов давлениЬм, а точнее к устройствам для гидропрессования с противодавлением, и может быть использовано для прессования малопластичных металлов и сплавов, а . также в процессах упрочнения материалов. . Известно устройство, содержащее соосно .Установленные глаженый и приемный контейнеры, главную и вспомогательную матрицы, а также основную и вспомогательную заготовки, расположенные соответственно в главном и приемном контейнерах, при этом противодавление в приемном контейне- 15 ре создается по мере поступления в него деформированной основной заготовки, сжимающей рабочую среду, а установившееся значение протимодавления достигается в момент вача- у ла выдавливания вспомогательной заготовки (11 .

Недостатками указанного устройства являются необходимость использования вспомогательной заготовки и заглушки, что приводит к непроизводительнрму расходу металла и затратам на их изготовление, и сложность точного регулирования и поддержания заданной величины противодавления.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство,. содержащее соосно установленные глав ный контейнер с неподвижно амонтиро.— . ванным на столе пресса плунжером и заготовкой, закрепленной на ползуне пресса приемный контейнер для из-. делия и размещенную между контейнера-. ми и контактирующую.с ними торцами матрицу P) .

Недостатками известного устройст« ва являются недостаточно высокая производительность, обусловленная последовательным выполнением операций загрузки заготовки.и удаления 45 изделия и необходимостью обратной выпрессовки изделия перед его удалением и непроизводительный расход металла из-за прессования с прессостатком и использованием дополнительного наконечника.

Целью изобретения является повы.шение производительности и увеличение выхода годного.

Указанная цель достигается тем, 55 что устройство для гидропрессования с противодавлением, содержащее соосно установленные главный контейнер с неподвижно смонтированным на столе пресса плунжером и эаготов- 60 кой, .закрепленный на ползуне пресса приемный контейнер для иэделия и размещенную между контейнерами и контактирующую с ними торцами матрицу, .снаб-, жено гильзой, имеющей у обоих торцов 65 внутренние сегментные выступы байонетного типа и установленной концентрично упомянутым контейнерам и матрице, причем последняя жестко соединена с гильзой, а оба контейнера снабжены внешними сегментными выступами байонетного типа, выполненными на торцах, примыкающих к матрице

M взаимодействующих при работе с упомянутыми выступами гильзы.

На фиг. 1 показано устройство со вспомогательными узлами, продольный разрез на фиг. 2 - разрез й-A на фиг. 1.

Устройство содержит- соосно расположенные главный контейнер 1 с прессуюшим поршнем 2 и заготовкой 3,: матрицу, 4, поддержанную скрепляющим кольцом 5., и приемный контейнер 6, которые помещены в гильзу 7. Приемный контейнер б закрыт сверху пробкой 8 .с каналом 9 и закреплен на ползуне.10 пресса. Прессующий поршень 2 уплотнен установленным в,главном контейнере 1 сальником 11, грундбукса 12 которого примыкает к кольцевому штоку 13, размещенному в гидро- цилиндре 14, жестко соединенным с подштамповой плитой 15 и закрытом фланцем 16 ° Плита 15 установлена на столе 17 пресса и имеет воэможность перемещаться в направлении, перпенди-, кулярном оси устройства. Прессующий поршень 2.опирается на подштамповую плиту 15. На наружной поверхности. контейнеров 1 и б со стороны торцов, примыкающих к кольцу 5 матрицы 4,, выполнены сегментные выступы 18 и 19 байонетного типа. По концам гильзы 7 на нее внутренней поверхности также выполнены сегментные. выступы 20 и 21 байонетного типа (фиг. 2) причем, гильза 7 штифтом 22 жестко соединена с кольцом 5, которое выполнено с сегментными выступами, обеспечивающими воэможность уста-, новки матрицы 4 в гильзу 7.

В гильзе 7 имеются. отверстия 23. и 24, обеспечивающие удаление иэделия и загрузку заготовки 3, На торцах контейнеров 1 и 6, примыкающих к торцу матрицы 4, выполнены кольцевые бурты 25 и 26. К корпусе главного контейнера 1 прикреплен кожух 27, предназначенный для сбора рабочей жидкости, вытекающей из приемного контейнера 6 при его подъеме. Для удобства центрирования заготовки 3;. в контейнере 1 служит направляющее кольцо 28. Устройство снабжено дросселем 29, который сое-, динен с каналом 9 пробки 8. Дроссель 29 состоит иэ клапана ЗО, установленного в конической расточке канала 31 и прижатого к расточке плунжером 32, помещенным в корпусе 33. Полость корпуса 33 соединена

1049153

3. с насосом 34 и манометром 35. Ha-. .сос 36 соединен трубопроводамй с eM. костью 37, полостью гидроцилиндра 14 полостью контейнеров 1 и 6 и манометром 38. Устройство снабжено также вентилями 39 и 40 и предохранительным клапаном 41. В случае осуществления процесса редуцирования под давлением в прессующем поршне 2 выполнено отверстие. 42, сообщающее полость главного контейне- .10 ра 1 с дросселем 29. Для увеличения прочности поршня 2, который изготавливается иэ инструментальной ста-. ли Р18 или ШХ-15, в.отверстие 42 установлена трубка 43 иэ конструк- 15 ционной стали. В случае редуцирования в плите 15 выполнен канал 44,. соединенный с отверстием трубки 43 и дросселем 29, а в торце поршня,Z выполнен паз 45.

При осуществлении процесса гидропрессования с.противодавлением, когда отверстие 42 .и паэ 45 в поршне 2 отсутствуют, устройство работает следующим образом.

В..момент хода ползуна 10 пресса

25 вверх поднимается жестко связанный с ним приемный контейнер 6 с пробкой 8. Когда выступы 18 контейнера 6 соприкоснутся с выступами 20 гильзы 7, начинает подниматься матри-. ца 4 с кольцом 5, причем расстояние между контейнером 6 и матрицей 4 в этот момент превышает длину продеформированного иэделия. Подъем полэуна 10 осуществляется до тех пор, по- З5 ка расстояние между матрицей 4 и . главным контейнером 1.не превысит. длину заготовки 3. При остановке ползуна 10 нижние выступы 21 на гиль-. зе 7 еще не соприкасаются с выступа 4р ми 19 на контейнере 1. Одновременно. с подъемом ползуна 10 насосом 36 через вентиль 39 подают рабочую жидкость в полость гидроцилиндра 14.

Кольцевой поршень 13 перемещается 45 вверх до упора во фланец 16 гидро цилиндра 14, поднимая в исходное положение контейнер 1. Выключение пресса и остановка ползуна 10 произ- .: водится при заданной длине его хода, обеспечивающей требуете расстояния . между контейнером 6 и матрицей 4, а также между матрицей 4 и контейнером 1 при исходном положении контейнера 1. После выполнения укаэанных операций с помсецью специальных приемных и подакщих механизмов. производят одновременно удаление . " продеформированного изделия и загрузку новой заготовки 3 через -от-.. верстия 23 и 24 в гильзе 7. Рабочая 60 жидкость в процессе подъема контейнера 6 и матрицы 4 сливается в кожух 27 и иэ него в емкость 37. Затем вентиль 29 закрывают, а вентиль 40. ,открывают. Включают рабочий ход прес-65 са, обеспечивая движение ползуна 10 вниз. При этом вначале опускается I матрица 4 с кольцом 5 на главный контейнер 1, а затем приемный контейнер 6 садится на матрицу 4,. Включают насос 36 и заполняют полости контейнеров рабочей жидкостью. 3аготовка 3 находится в главном контейнере 1 на прессующем поршне 2 и не.перекрывает матрицу 4. Закрывают вентиль 40. Дальнейший ход полэуна 10 пресса вниз приводит к перемещению вниз контейнеров 6 и 1 и матрицы 4 ° Жидкость в полости гидроцилиндра 14 сжимается, ее давление растет до величины, определяемой настройкой предохранительного клапана 41. Усилие со стороны сжатой жидкости через кольцевой шток 1-3

-и грундбуксу 12 передается на сальник 11, обеспечивая уплотнение поршня 2 и.прижимая контейнер 1 к матрице 4, а матрицу 4 — к контейнеру 6.

При этом достигается. Уплотнение полостей контейнеров 1 и 6, на буртах 25 и 26, площади которых выполняются такой величины, чтобы от усилия силозого цилиндра на этих буртах создавались давления, превышаю» щие давление жидкости в контейнерах 1 и 6. Одновременно это осевое . усилие сжимает матрицу 4 и внутренние втулки контейнеров 1 и 6, ïîâûшая их прочность и увеличивая стойкость. Кроме того, уплотнение поршня 2 сальником 11 более надежно, чем подвижное уплотнение, устанавливаемое на поршнях. По мере движения контейнеров 1 и 6 и матрицы 4 вниз повышается давление в полостях контейнеров, причем давление в полости гидроцилиндра 14 остается постоянным, а жидкость из,этой полости .сбрасывается через предохранительный клапан 41. Давление в контейнерах растет до заданной величины противодавления, контролируемой по манометру 38 и определяемой настройкой дросселя 29, которая осуществляется подачей насосом 34 в полость корпуса 33 жидкости, сжатой до давления 300-400 бар. Это давление через плунжер 32 прижимает клапан 30 к расточке канала 31 дросселя, созда- вая на контактной поверхности давление, равное заданной величине противодавления. Как только давление в полостях контейнеров 1 и 6 превысит величину противодавления, клапан 30 открывается, сбрасывая избыток жидкости. Таким образом, дроссель поддерживает заданное давление .в контейнере 6. Когда заготовка 3 при движении контейнеров вниз относительно неподвижного прессующего поршня 2 перекроет очко матрицы 4, начнется деформация заготовки. Вначале деформация заготовки 3 осуществля-, 1049153 ется под действием усилия от поршня 2. Но по мере деформации заготов- ки 3 давление в,полости главного контейнера 1 увеличивается. После того, как это давление достигнет величины давления прессования, заготовка 3 будет деформироваться давлением сжатой жидкости на ее то-. рец. Таким образом, весь цикл прессования заготовки 3 осуществляется . при постоянной заданной величине 10 противодавления, что позволяет деформировать заготовки из хрупких материалов. Заготовка 3 прессуется полностью, причем после окончания прес- сования давление в полостях контей- 15 неров выравнивается до величины противодавления, а избыток сжатой жидкости атоматически сбрасывается через дроссель. Далее цикл повторя.ется. Когда необходимо осуществить редуцирование под давлением, то устанавливают прессующий поршень 2 с отверстием 42, в которое вставлена трубка 43 из закаленной конструкционной стали. Заготовка 3 при деформировании разобщает полости контейнеров 1 и 6, давление в главном контейнере 1 не увеличивается по сравнению с давлением в контейнере 6, так как избыток жидкости, вытесняемой поршнем 2 сбрасывается через дроссель 29. Когда требуется сменить поршень 2 или заменить, сальник 11, главный контейнер 1 поднимают полэуном 10 через выступы .21 на нижнем конце гильзы 7 до выхода поршня 2 иэ канала контейнера 1 и сальника 11. Затем перемещают. поцштамповую плиту 15 вдоль стола 17 пресса на свободное пространство.

Производят замену поршня 2. В этом же положении производят и замену матрицы 4 с кольцом 5, помещая под сборку приспособление, облегчающее поворот и удаление контейнера 1, а затем и матрицы 4 °

Благодаря совмещению операций загрузки заготовки и удаления готового изделия повышается производи-. тельность устройства, а так как процесс деформации на нем осуществляется беэ непроизводительных отходов металла в виде,прессостатка и наконечника заготовки увеличивается выход годного, ВНИИПИ Заказ 8294/8

Тираж 686 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4