Установка для гидростатического прессования с применением ультразвука

 

УСТАНОВКА ДЛЯ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ПРЕССОВАНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ УЛЬТРАЗВУКА, содержащая корпус с вертикальной и горизойтальной взаимйо перпендакулярньми пересекающимися расточками, неподвижно смонтированный в горизонт ьной расточке корпуса контейнер-волновод со сквозными соосными вертикальной расточке корпуса радиальными каналами в стенке, рабочую коническую матрицу, закрепленную на одном из концов контейнера, магнитострикЦИОННЫ6 преобразователи, размещенные на другом конце контейнераволновода в радиальном и окружном направлениях, и связанные с источником ультразвуковых колебаний, средство герметизации контейнера, размещенное на конце последнего напротив рабочей матрицы, и средство создания давления рабочей жидкости , расположенные в контейнере и вертикальной расточке корпуса и соединенные с последней, от л и чающаяся тем, что, с цепью повьшения производительности и упрощения конструкции , рабочая матри ца закреплена на конце контейнера с магнитострикционными преобразователями в пучности напряжений, средство герметизации контейнера выполнено в виде уплотнителькой конической матрицы, а полуугол конусности рабо чей и уплотнительной матриц меньше угла трения материала заготовки по материалу матриц.СП :о Эд vi 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (!1) 4(sl) В 21 С 27/00; В 21 J 5/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ е

Ь (21) 3582988/25-27 (22) 1.6.04.83 (46) 07.06.85. Бюл. )) 21 (72) Л.Л.Пономарев, И.М.Колесник, С.А.Иванов и А.И.Иванов (.71) Специальное. конструкторско технологическое бюро Донецкого. физикотехйического института АН Украинской

CCP (53) 621.777.07(088.8) (56) Патент С!0А Р 3613422, кл. 72-56, 1981.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (54)(57) УСТАНОВКА ДЛЯ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ПРЕССОВАНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ

УЛЬТРАЗВУКА, содержащая корпус с вертикальной и горизонтальной взаимно перпендикулярными пересекающимися расточками, неподвижно смонтированный в горизонтальной расточке корпуса контейнер-волновод со сквозными соосными вертикаль ной расточке корпуса радиальными каналами в стенке, рабочую коническую матрицу, закрепленную на одном из концов контейнера, магнитострик" ционные преобразователи, размещенные на другом конце контейнераволновода в радиальном и окружном направлениях, и связанные с источником ультразвуковых колебаний, средство герметизации контейнера, размещенное на конце последнего напротив рабочей матрицы, и средство создания давления рабочей жидкости, расположенные в контейнере и вертикальной расточке корпуса и соединенные с последней, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности и упро3 щения конструкции, рабочая матри — З ца закреплена на конце контейнера с магнитострикционными преобразователями в пучности напряжений, средст- С" во герметизации контейнера выполиеНо в виде уплотнительной конической матрицы, а полуугол конусиости рабочей и уплотнительной матриц меньше угла трения материала заготовки по материалу матриц.

11596

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к установкам для гндростатического прессования с применением ультразвука, и может быть использовано для деформирования проволоки, прутков и труб без приложения тянущего или заталкивающего к заготовке усилия.

Цель изобретения — повышение производительности и упрощение 1О конструкции устройства.

На фиг.1 изображена установка для гидростатического прессования с применением ультразвука продольный разрез, на фиг.2 — матрица с эпюрой возникаю. щих в ней колебаний.

Установка для гидростатического прессования с применением ультразвука состоит из контейнера 1 высокого

10 .давления, в котором расточены два отверстия, оси которых пересекаются под прямым углом, причем одно иэ отверстий, горизонтальное, выполнено сквозным. В вертикальное отверстие запрессована втулка 2, служащая направляющей плунжера .3, который сжимает жидкость до давления, необходимого для осуществления процесса гидростатического прессования . Для подвода энергии ультразвука в очаг деформации в сквозное горизонтальное отверстие контейнера 1вставлен волновод

4, к которому на периферии дисковой час- ти подключаются три симметрично расположенных(нод углом 120 ) магнитострикци 35 онных преобразователя 5,соединенные с генератором ультразвуковых колебаний. Длина волновода 4 кратна половине длины волны ультразвуковых колебаний. На обоих торцах волновода 4 уста-40 новлены матрицы 6 и 7, одна из матрйц 7 эапрессована 8 пучности колебаний дисковой части волновода 4 и имеет полуугол конусности меньше угла трения материала заготовки 8 по материалу матрицы для уменьшения сил трения и обеспечения процесса гидростатического прессования без приложения тянущего или эаталкивающего усилия за счет энергии ультразвуковых колебаний и сил сжатия рабочей жидкости. Другая матрица 6, зайрессованная на противоположном торце волновола 4, также имеет полуугол конус,ности меньше угла трения, а диаметр колибрующей эоны ее меньше диаметра заготовки на 0,05-0,1 мм и служит для предотвращения прорыва рабочей жид24 2 кости, Для обеспечения сообщения вертикального отверстия 9 контейнера 1 с рабочей полостью — горизонтального отверстия 10 контейнера 1 волновод 4 имеет ряд равномерно расположенных по диаметру сквозных отверстий 11, В целях исключения воз-, можности выпрессовки иэ волновода 4 матрицы 6 она крепится фланцем 12, Уплотнения 13 и 14, помещенные в местах образования ступеней в теле контейнера на границе с волноводом 4, обеспечивает.. герметизацию контейнера.

Установка работает следующим образом.

После тогЬ, как волновод 4 вставлен .в горизонтальное отверстие 10 контейнера 1, он крепится фланцем

12 с уплотнением 13:. К дисковой части вопновода 4 подсоединяются магнитострикционные преобразователи 5 (под углом 120 ), которые подключаются к ультразвуковому генератору (не показан) . После подачи в рабочую, полость - горизонтальное отверстие

t0 заготовки 8 — вертикальная ппоскость 9 контейнера 1 заполняется рабочей жидкостью и к плунжеру 3, установленному во втулке 2, прикладывается статическое усилие Р, в результате чего начинается сжатие жидкости.

Одновременно включается ультразвуковой генератор, с помощью которого магнитострикционными, преобразователями 5 в волноводе 4 и матрице 7 возбуждаются радиальные колебания большой интенсивности. Матрица 6 в торце волновода 4 служит для предотвращения прорыва рабочей жидкости и имеет диаметр калибрующей зоны, меньший диаметра заготовки 8 на

0,05 — О,1 мм. Радиальные ультразвуковые колебания, воздействуя на матрицу 7, вызывают сжатие и расширение тела матрицы. При сжатии в результате уменьшения диаметра. матрицы металл подвергается плас тической деформации, в результате чего происходит пластическое истечение металла за счет энергии приложенных ультразвуковых колебаний.

При растяжении матрицы, ее диаметр увеличивается и в течение полупериода колебаний осуществляется подача заготовки S в очаг деформации под действием разницы давлений внутри контейнера и на выходе из него и

Установка для гидростатического прессавания с применением ультразву- ка обеспечивает- увеличение произво10 дительности в результате примененного принципа непрерывности работы, получение проволоки без приложения тянущего или заталкивающего усилий, уменьшение расхода твердосппавного

15 инструмента при отсутствии еложньа подготовительных операций. Ожидаемый экономический эффект от внедрения в народном хозяйстве установки. для гидростатического прессования с

20 применением ультразвука составит около 12 тыс.руб на одну установку.

3 1 . механической работы, выполняемой фор моизменением матрицы во время цикла

"растяжение — сжатие" в результате воздействия ультразвуковых колебаний, На фиг.2 показана матрица 7 с этпорой возникающих в ней колебаний.

В случае. получения проволоки с большими степенями деформации, изменяя длину матрицы 7, можно получать проволоку нужных размеров без применения тянущего или заталкивающего усилий за счет энергии ультразвуковых колебаний И разницы давлений вну три контейнера и на выходе из- него, в результате снижения давления гидростатического прессования, образования устойчивой гидродинамической смазки и уменьшения сил трения меж ду заготовкой и матрицей, так как полуугол,конусности матрицы меньше угла трения.

15967ч 4

Сочетание процесса с наложением интенсивных ультразвуковых колебаний способствует более равномерному истечению металла из очка

5 матрицы.

1159674

Составитель E.Êðàñèíñêèé

Редактор С.Льюкова Техред С.Легеза КорректорА.Обручар

Заказ 3640!10 Тирам 775 Поднисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4