Устройство для гидропрессования с автоматической гидроподдержкой
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРОПРЕССОВАНИЯ С АВТОМАТИЧЕСКОЙ ГИДРОПОДДЕРЖКОЙ, состоящее из ряда 5 - контейнеров, соосно размещенны.х один в другом с возможностью относительного осевого перемещения и заполненных средой, передающей давление гидроподдержки, отличающееся тем, что, с целью расцп1репии его технологических возможностей путем увеличения гидростатического давления в зоне обработки, каждый контейнер состоит из двух сообщающихся полостей, разделенных перегородкой, замкнутых п,чунжерами разных диаметров, расположенных с противоположных сторон контейнера, а на перегородке каждого контейнера в нолостп. замыкаемой плунж.ером меньшего днаметра , помещен больший из плунжеров охватываемого контейнера. с и О со N3 ОЭ Ю -J
СОЮЗ СОВЕТСКИХ, СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
SU, » 1109232
3(5D В о1 .1 04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ гГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3476764(25-27 (22) 02.08.82 (46) 23.08.84. Бюл. № 31 (72) Ю. Д. Пашин и Ю. В. Баранов (71) Саратовский ордена «Знак Почета» институт механизации сельского хозяйства им. M. И. Калинина (53) 621.777.07 (088.8) (56) l. Уральский В. И. v, др. Деформация металлов жидкостью высокого давления. М., «Металлургия», 1976, с. 255-257, рис. 109 (прототип) . (54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ГИДРОПРЕССОВАНИЯ С АВТОМАТИЧЕСКОЙ
ГИДРОПОДДЕРЖКОИ . состоящее из ряда контейнеров. соосно размегценных один в другом с возможностью относительного осевого перемещения i, заполненных средой, передающей давление гидроподдержки, отличающееся тем, что, с целью расширения его технологических возможностсй путе ; увеличения гидростатического давления в зоне обработки, каждый контейнс р состоит из двух сообщающихся полостей. p;33Jc ленных перегородкой. замкнутых плунжерами разных диаметров, расположенных с про ти во положи ы i сторон контейнера. а на перегородке каждого контейнера в полости, замыкае: ой плунжером мсньшег0 днами Tра, помещен больший из плунжсров охвать.:ваемого контейнера.
1 (. 30(>рС I C HH(О! r!OC H I C >l !> <.>() )!tti (, Tci. 1 !OB, Lci и >(!l !i 0 >! и ">О/К(> Г () >!T,: kl(. Ir>, I I .!O
l3r1!l0 llj! H H 3l 0 I ОБ. I(. !! È И, l i iiËOH С, И>ж(!О". <(:«
>с(И(HB ГРХ, HiO I(С)ОР,1 И Р, (;i! I.I Х> .i rl Гi )tie! сl Тс(КЖС, . rl:.I O, . I (I,! H» ((>(! .1 (ЗЬ(СОК И Х, ci B. (Е НИ И.
ИЗ !3ЕС Тll (), (! POr С БО С с(:3 l (I с> I 1 (С Н 1:! . И,(ро!IC>, j I(jr>!iK()H,(. !и I li i,;)0>r(I ) . .(И. «, T0H li((. С ;1!:)5! > СO()O ll f>I w 13 Г, . (>1, К<, l (! >! . рОБ }, B<ЛI с1!3ГI . )I i!0! Х, I, ) . l I!, I <1, I rt t I!! ° II. I(!r 1 < ниях. 1>Х рт»1 5((3 . <Сх!с >к!(Бlх ко:I Г(Йlli >ОБ О(> р;1:3Х К)Т НОЛОС ГИ, и !IIO.I
lc3I0!I(C .H,(ЫБЛ(lI li<. I;O,". L(. (+ Ки. Х <Г И, I I Н р(<
СХ!0!IjеГ() Il,ll нжс",> i !lit ò f)t. IIII(I (I рсl, IIC f)C.,Ici Bcl((>!ОС HOC, lt., L<>:3;(Т(. "Ь(,i) БС(<
Т(>ЙНС .Рс!.",! (!3Т ; (Kck !C! ) IC f)(:> C P(, l>i Х! L rK Ii0 t тейнерн((х IIO.(остей,:3(!(511,(к((егся н; .I,I!t <
Н IP3 >KIIOI О К tll I (>ИН(Р<1, )
11е.((3с г! ткo. i H;313(с I tt)», с: ро->o. :1)ь я ь . IH(1 (:ß ГО, I O I И,(f) <)! IO. C;,(() >K Kñj I I .>r: t II P(.
СТрcil:Я(ТСЯ I. :ri Oр!((;13>»I I IОБС р." II()(I: t k>С" Б .I(Il li i>i, IP3 I Б . (PУ I с(КОI I ГЕ ИНС P(13 H I i. I>, . I Жi
И ГО Нс (И(>! I3()Б >с(С>ж klO(Тl . (I. I!0, I I»,0 Бс> I I. !3.,(с> !!ОЙ коtlс! Р> K li ии > I! f! О I I c ki и 5I (t.. .с " i.".t и
С ((» >Ц>(!)С K ii 1!C С С ГОР(>li:I С I () с113,1еii i 5i тИБ:10 С Кс(.(Ь(!3<1(ГСЯ I! И Р H>0 ГO >(Е>.!» 01 1;" !
{е рн ь! х, н, 0T! !OH!i(i. 1>(е 31 (: i рс(л и И>)1(I 0 НОЛ (>ГИ 1(K Hi !1: > 3. Г (ОК (ОС t .-:1 11!: )
, С: Р О И С I 1«1 (Ес. Ih ииоор(г("н! с: . !>0< iio >с:"1.:1:1 сl Б Т И 1 С С К О И 3 ((С I () i ) O 1 1 <,:, I !::1 t > i!,: L . ,Б IЯ )300\ БнхT(>c IIII(lx iic)l> i и:I(, !<)It -.,1, :
ГОЛ ИЛ К ОН С Г<) > К! (И И:>I р:>С I I I H;) t I :rt
I H Ii (! ИХ l!0! Х<О>К IIOС I <С<> ti, ",
1(СХ II>, )t. Г:1 rit ГС>:,;,; . "I ОИ,;
С,l>l I И Lf!OH<)i СC",!B.l!!r r 1< 1 < > р О н О, (, (е р ж li t: Й . (к, t,:,, I! с
1!ЕPO (3 СО(» ., (Oti! 3 >» > ;, i!! !!и;; (!
С БОБ> !ОЖ((ОСТЬ>< ., К.t, (Г: .:.,Ilr ) >) (:
НсрЕХ((Н(Ilkl>i I: Б:: I >:(Ь Н>(Х, р;,: 1(С;>с, L cl Io! I L (. (и (3, 1 с "1, l с:,: .:: i !, (L t (л и ° >, .
K0H i t.>ÈIi(. f1 < O !; И II!,i !
lO,1ОС ГС И,;» .L.,(сиiH! i i!t.!)< (»;:; К::I ! it, Tt>l. НГI > I > Aii Р, 1,I И ! (010)KC I I fit>i . i t t >< tr! (Ii ...! > >i(.!,, ; r >1>t:
КОИ ГC t(l!: <1!!
Ге Й i I (. Р r I u I . (. i t > с >
Х! Ill>ill > И;1> Е! :f> < Х .
Н.1 > Iж. >)(:13 (> i! !> i i>I .: Х< > (1!(С!
С(с(1 1 >i >r <) ."1, .I>lit. " <)с.
1С13 Ь5. I i! >, tr >t i!:.. (>K с! ! j . Р 1, . >(И
1Bf3 lC ill .5I . trllll1Р(1 1! „
Р((HO(О СС i 11 < . > С . Ь.:1 > 1 !1(ЬС, 1!!И>>! II > I..i+,С;>O t <;. ; (Н(: !;с ; 1!<, З
С >, II. 1(> i ИЕ 1:)ii , Ос. LC, i(!:, Ir Б н е (к Г o () (> L к О 1! ><:,:.",« >. . ((<, (: r H >, к f! (> . ! 1 с(! i C p t () p O (ti, t i 1: >, 1 «
l!.!, 1 ЖСР011 IIC P!>Ot (. i i < . !)с
Оо<Н,И(И И Il.lh НЖЕР й; ...I!! I:, I,L;,;: 1!и (..i.:
НОГО СЕ<(С Il!l 5! . » ) I О!,О< и i" ) I ЕИ : i!);
:Ф;- (:11!ь ), II,I(— н(Бис х > () Е>ну Гренний (i ri! t t < 1 * Ñ(Г ЕРС I t)PÎ lK -, °, i I(BPP
КИЬ ", K I i >!. r) !.> Ii Б filkfpHC . 51 )IB НЛОТI, > i,:III !I.l 1IæOрОХ1 :- 1 с ИЛо(l "> IIО! l. 1 tC II(> „ СЕ«IЕ I>È и 6g (-Jg. 11С pBhl И ! .(i О. I!! СТI>, C>(P BÁÎÁÁ.! НБ и ТОР 1 Ж (! t .:, 1>! I> i f)(>! I II(И .>OKO (>li IIOBBPXI lr1r, Т»К; (i () t. t I, I(с I и > I!) I I(0 I О ) кон . С ИИС ри 1, > >!) (1, ) I I I!,: I c!," (,К> I l;) !3 t>p>,1<<„-T H н (>,. н ,(: и 1 Ir !1(Й,>с>B>>pi I r)C I I>H> ((,(1
i t(>fli(l t>, и:(; )Ol О,< КИНГС ИНСph .)>:3с(ПОЛ; р(.LBI! <жиикост! к>) !5, 1>сред(>к>щей ... !(Л(: Н: ° !i i1(I l > t K i!
1 к> 1(>РI(0х! I:.Ii, нжеРБ 2, I .г! t!Ilt. Й <113< Рхнос т((О ко-и си<(БРЯ и
:.:,:i> r)j >, !I I 15торо!1 ко)ггсйнер,) гыкже
lO. (>и ск((ОС !>l<> 1(>, I t{ci С-10 !IC рЕП>рО,".— (i 1! . I .(., с ГI: tl !(:) :I I Е;1!i((> I t ÂOÈ Х1
;.: . > Н, НОНЕрЕИ ,; l. It t1 () I:.1 vi .(. ТРетий
I(i! > I i(КO ;(j >Бел(н Ilt, ре: Орос(к(>й >() с;Iере » 1! Г >t l ir!, IO i .) И !ci! I H !)<(С>С СЯ Х(с(.(И(1>! . Н, >(.1(; i . > 11, tt >i fict (ЬК) f!01!C (10 !1!ОГО СЕ .с(Ес>с -. ;,,, ;; >Ж < 1> Н:; Х!, !i >". rf- k! k:(r! 5 (5 . (> (1 > f I > . 1 ii t ti > 1 1 I (! 1 I C (> >> I i -1 (I >" l и () 1 и ñ1 : (и ! . t,if . I 1 < ) i il л, (>К> I 0 I I(() С"! I I 0.", < C >< < <., .1: <Ь(« < !,С!13 t л !С > <;. 1 .< !) . > > . H t>iK> (йис(!1>I (: :.: ° 1 (.« !. Кс! .- (.ОК:.> : IH t Бои ;,1(>, <С !! !> i + H (О(>СИО(<;ЬЕ ИХ;< >+,, III!(> > и (10 >i O. 1 Х Б!>!("Г !3 И,:1 1-).;;. »B 1(ОБ !(>Х Oi f;1 i., : 13i>i I(, : lit: ii (, rfK« >!> Яli!C>ll I;(I0H:(,.Ь Н:>С ЬН: ("-l(ж«> ; 1, tI 1t. t! С I (,, IO!1!Ol <,, !it. .. !Сс.!, !)c .!H(it) :.t>.ll h!(: t t() I 1!(! с" c tt . I i", . 1>Л<>,.0. Бнь! х>, 1! >, i(,!! ° l!!, .!rе<> i t I it >Ь.. °::: -:.It Ñ!I Ь! Е)С <Х(:>1 . . - „<10» ЕН:IЯ Ьci HC:-pT ii . ОИССМО(рЕН >r)Hr t . К< !., :., I,I,.litt РЬ! >, ." I ХОД 1l .) .. (> (ißÑÅ:; I: i С!1 !i !IC>И<Я (! 1 I,, ., .)Х! Н :, „ :, I « 1 I I () k I К . (!i O, "i К Ь I ci I i > H Х! < f> 1 1, <«!, >КО,,".,!it, !i(. (;LB<0è<, >и :,;;t. И .I Т:;И 5КС,Б! Hi БСЕ ,,t>ttl(, < r > <О...(, >< (Б,"(С . (с<Я рИ < <,К(; ... НР<,, (,! K (!.;, Il >i((jt>. (, Ilt>C IC> <.(|« 1t ГЬ KO:I C:,1il(>ji- 1 1, r Ж!. ч ;, (Я ! >1; „ " : .. ..,Il; 4 Я;. > i т (: ., Б Б Е». Х ", - 0 (,: > 1 > ), 1;! > . И ;> 5! Т Н ; .: . " l I i : : (I : !> H :! .:, <:» : i> : ". .." К H :»>С 1 С Г! r< И.(KO< . if i.! Бt. () Хll С .I:l(> 1 OC1 !с K(111109232 i = 1,2,3,(1, 50 нюю полость, вследствие чего контейнер 1 поднимается вверх по плунжеру 2. В ходе такого движения происходит сближение второго контейнера 9 с его меньшим плунжером 14, и после того, как этот плунжер войдет 5 в верхнюю полость контейнера 9, из-за разности площадей S -б возникает усилие, направленное вверх, и с контейнером 9 будет происходить то же самое, что с контейнером 1. В ходе дальнейшего движения контейнеров вверх запрется плунжером 22 третий контейнер 17. Затем пуансон 26 упрется в заготовку 25, деформируя ее и проталкивая через матрицу 24. После этого устройство достигает состояния, изображенного на правой половине чертежа. Существенно описанного процесса не изменится, если число контейнеров в предла гаемом устройстве будет больше трех. В качестве сред, передающих давление, в предлагаемом устройстве могут быть использованы различные вещества: масло, индий, олово, стеклографитовая смесь, вплоть до пирофиллита. 11ричем при большом количес1ве контейнеров они могут заполняться различными средами; эта возможность относится также и к разным (верхней и нижней) полостям одного и того же контейнера. Верхние l1лунжеры контейнеров могут быть выполнены ра счлененны м(1 друг от друга и в ходе работы устройства последовательно двигаться сначала в конечный (п-ый) контейнер, затем в (п — 1)-й, (и — 2)-й и т.д., 1-й (вне1пний) контейнер замыкают в таком варианте последним. Наружный контей1(ер предлагаемого устройства изготовляется обычным образом, как контейнер высокого давления, бандажированным, многослойным. Для изготовления внутренних кОнтеннерОВ может примеHHTbcH быстрорежущая сталь, высокопрочные материалы вплоть до Kàpooëoÿ и алмаза. При этом в устройстве по-суц;ес.: ву используется упрочнение таких материалов как за c .ет автофретироваш.я, так и за счет эффекта всестороннего гидростатического сжатия, когда хрупкость материалов существенно снижается. В Отдельных случаях и внутренние контейнеры могут Hзготовляться бандажированными. При этом давление гидроподдержки в п-ом контейнере определяется соотношением Р = Р, (1+ Х П -- —, - - — -- ) к=l в=1 .>.(>. M<6j — площадь поперечного сечения больпего плунжера i-го контейнера; 61 — площадь поперечного сечения меньшего плунжера i-го контейнера; /S,= P> — вввоенне в первом нонтейнере; — внешнее усилие, прилагаемое к плунжерам первого контейнера. Б варианте предлагаемого устройства с конечным и-ым контейнером перепускные каналы 21 и деформиру1ощий пуансон 26 отсутствуют, а матрица 24 вмонтирована в перегородку 20 на уплотнениях, так что давление в верхней полости и-го контейнера Р?, отлично от давления в его нижней»олости Р„. B этом случае заготовка 25 находится под разность(о давлений дР„= Р„-Р,„, которая создает усилие. экструдирующее заготовку из полости, замыкаемой малым плунжером и-го контейнера в полость, замыкаемую его большим плунжером. Преимуществом предлагаемого у стройства является то, что инструменту (пуансону) наряду с давящим воздействием на заготовку может быть придано вращательное движение в условиях высокого и сверхвысокого давлений; это обстоятельство важно для исследования н решения практических задач. связанных, например, со сверхглубоKHixi 0) peHHeixl и т.п. Прн этОм, в част ност11, пуансон может быть изготовлен в виде гставленных друг в друга цилиндров. оди11 нз которых развивает давление на заготовку (или перегородку 20), а другой используется, кроме того, для осу ществл ения вра щательного воздействия на заготовку (т.е, ее сверления) . Для реализации такой возможности плунжеры 4,14 и 22 имеют достаточное конструктивное пространство, в котором т;1кже может размещатьс» как автономный п1дропривод. так и электрические вводы для разогрева заготовки, измерений и т.il. То же относится и к нижним l1лунжсрам 2?, .,18. через которые ь случае промын1ленно1о. автомап1зированпого н(спользовання предлагаемогo устройства может быть г>всцсн 11а с т у 11(. и ч а т ы Й c1x жащий. H2Hpn ?le 10 извлечения сформированной детали из устройства. Все эти элементы на чертеже не показаны. Предлагаемое устройство об (счив;1ст С>,1цЕСТВЕННОЕ рас!цнрЕ11ИЕ ТСХНОЛОГ1,-1с(.КПХ воз. Ожностей п1дропрессования бла1одаря увеличению диа1газона предельных правляемых давлений, полу 1асмыx путем вс.сторонней многоступенчатой. ав;-с 1атнче(1(ой гидроподдержки, когда в условия.. всестороннего сжатия работают все элементы hollструкцни контейнера, включая плунжеры. торцы контейнера;» егo уплотнени я, ч го увеличивает также и срок службы устройства, его деталей. В отдельных случаях это позволяет изготовлять элемсн "bl констрх кции устройства Нх более дешевых мат(puaIon, 1то снижает стоимость Оборудования н в целом техпроцесса гидропрсссования. Г1редлагаемое устройство вместе с тем обеспечивает возможность его широкого использования не только для обраоотки труд! 109?3? Со«ан«.<< .. <, 13 13<>. кон Редактор A. Шандор 1ехр<д И В< р<:, Корректор И Эрдейи За каз 568О18 Тираж 641 Г1о тн и с но е ВНИИПИ Государственного кон-.итета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Рау инская наб., д. 4/5 Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нодеформируемых, дефицитных материалов, изготовления из них деталей сложной формы, экономии таких материалов и восстановления изношенных деталей из таких материалов, методом давления, но и имеет возм<ожность разнообразного его применения в гехнологиях нолучения новых материалов. где требуются высокие и сверхвысокие давления с о;. новременным механическим воз,1ействием IIH вешество.
