Устройство для пластического деформирования стальных заготовок

 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении прессового инструмента. Цель - повышение производительности и расширение технологических возможностей устройства . Для ее достижения устройство снабжено гидроцилиндром, соединенным с камерой высокого давления каканалом с перепускным клапаном. В камере высокого давления размещен подпружиненный выталкиватель, установленный с возможностью взаимодействия с поршнем гидроцилиндра. Рабочий торец выталкивателя является формообразуюш;ей поверхностью камеры высокого давления. Пуансон воздействует на заготовку, перемещая ее вместе с выталкивателем вниз, и деформирует заготовку , окруженную жидкостью под высоким давлением. 1 ил. о (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 172 А1 (51) 4 В 21 J 5/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / :

К Д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Ц/ (21) 4138850/24-27 . (22) 24.10.86 (46) 15. 04. 88. Бюл. № 14 (71) Центральное проектно-конструкторское бюро механизации и автоматизации Рижского научно-производственного объединения "Техноприбор" (72) Я.В.Грауманис и Я.M.Эльяшевич (53) 621.073(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 549221, кл. В 21 J 5/04, 1970. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ЗАГОТОВОК (57) Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении прессового инструмента ° Цель — повышение производительности и расширение технологических возможностей устройства. Для ее достижения устройство снабжено гидроцилиндром, соединенным с камерой высокого давления каканалом с перепускным клапаном. В камере высокого давления размещен подпружиненный выталкиватель, установленный с возможностью взаимодействия с поршнем гидроцилиндра, Рабочий торец выталкивателя является формообразующей поверхностью камеры высоко— го давления. Пуансон воздействует на заготовку, перемещая ее вместе с выталкивателем вниз, и деформирует заготовку, окруженную жидкостью под высоким давлением. 1 ил.

1388172

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к устройствам для деформирования металлов под высоким гидростатическим давле5 нием, и может быть использовано в машиностроительной, инструментальной и других отраслях промышленности, в частности для изготовления полостей прессоштамповочного инструмента. 10

Целью изобретения является повышение производительности и расширение технологических возможностей устройства, На чертеже представлено устройст- 15 во, где левая часть — исходное поло— жение, правая часть — конечное °

Устройство содержит контейнер 1 с прикрепленным к нему сверху направляющим кольцом 2 для направления ра- 20 бочего плунжера-пуансона 3. В рабочей камере высокого давления установлен подпружиненный выталкиватель 4, хвостовик которого проходит в центральное отверстие на дне рабочей ка- 25 меры,К нижнему торцу контейнера прикреплен гидроцилиндр 5 с размещенным в нем поршнем 6. Полость гидроцилиндра сообщена с полостью камеры высокого давления через канал-сопло 7 30 и перепускной клапан 8.

При выдавливании полости в заготовке, на рабочем плунжере может быть установлен соответствующий инструмент. 35

Устройство работает следующим образом.

Гидроцилиндр 5 наполняется необходимым объемом рабочей жидкости: касторовым маслом, минеральным мас- 40 лом с дисульфидом молибдена или др. при холодном деформировании материалов, а при деформировании материалов при повышенных температурах— легкоплавким сплавом цинка, висмута 45 или алюминия. После этого устройство устанавливается и крепится на рабочем столе быстроходного кузнечнопрессового оборудования, снабженного выталкивающим механизмом, желательно с гидравлическим силовым приводом.

Затем поршень 6 и выталкиватель 4 переводятся в верхнее крайнее положение (левая сторона чертежа) и ра бочая жидкость через сопло 7 и перепускной клапан 8 заполняет камеру высокого давления. Заготовка 9 устанавливается на верхнем торце выталру 2gH

P гдеН= ——

P напор над центром тяжести отверстия; коэффициент расхода; сечение отверстия сопла получают, предполагая, что весь объем гидростатической среды должен пройти через отверстие сопла за время Z/V

Р и Ч2ИН=v, Z где Z — высота столба гидростатической среды; — скорость перемещения рабочего плунжера; — создаваемое давление в камере высокого давления; — плотность гидростатической среды.

P кивателя 4. Исполнительным органом кузнечно-прессового оборудования воздействуют на рабочий плунжер-пуансон 3, последний через направляющее кольцо приходит в контакт с обрабатываемой заготовкой 9, перемещая ее совместно с выталкивателем 4 вниз, в результате чего заготовка в процессе деформирования находится под воздействием рабочей жидкости.

При дальнейшем перемещении плунжера-пуансона 3 вниз гидростатическое давление в рабочей камере значительно возрастает, так как переход жидкости из рабочей камеры в гидроцилиндр 5 через сопла 7 запаздывает по сравнению с уменьшением объема рабочей камеры за счет внедрения в нее нлунжера-пуансона 3 (клапан 8 при этом со стороны камеры высокого давления закрыт).

Высокое давление в процессе деформирования обеспечивается за счет истечения из камеры высокого давления рабочей жидкости через отверстие малого сечения при относительно большой скорости перемещения рабочего плунжера. При этом создаваемое давление в камере имеет прямую зависимость от вязкости используемой гидростатической среды и скорости перемещения рабочего плунжера.

Так, например, определяют перемещение рабочего плунжера.

Определяя расход жидкости через отверстие сопла 7 по формуле

1388172

Отсюда сечение отверстия сопла

v-V

Я

1 - гдн z

5 а диаметр отверстия сопла

Й

4ц

it

Таким образом, в зависимости от диаметра сопла 7, вязкости рабочей жидкости и скорости перемещения плунжера-пуансона пластическая деформация обрабатываемой заготовки происходит в условиях определенного расчетного гидростатического давления, которое создает в материале заготовки дополнительные напряжения сжатия, препятствующие трещинообразованию, тем самым увеличивая его технологическую пластичность.

После завершения пластической деформации исполнительный орган прессового оборудования возвращается в исходное верхнее положение, при этом выталкиватель пресса, воздействуя на хвостовик гидроцилиндра 5, перемещает его вверх, вытесняя рабочую жидкость через открытый клапан 8 (при необходимости их может быть несколько штук) и сопло 7 опять об— ратно в рабочую камеру, а заготовка при помощи подпружиненного выталкивателя 4 выводится из рабочей зоны контейнера, и процесс повторяется.

Формула изобретения

Устройство для пластического деформирования стальных заготовок, содержащее контейнер с полостью под рабочую среду, деформирующий инструмент, а также средства удаления заготовки из контейнера, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и расширения технологических возможностей, оно снабжено гидроцилиндром с поршнем, полость которого соединена с полостью контейнера каналом с одним, как минимум, препускным клапаном, средство удаления заготовок из контейнера выполнено в виде подпружиненного выталкивателя, рабочая поверхность которого выполнена формообразующей,при этом выталкиватель установлен с возможностью взаимодействия опорной поверхностью с поршнем упомянутого гидроцилиндра.

1388172

Составитель B.Áåùåêoâ

Техред И.Верес Корректор Г.Решетник

Редактор Л.Повхан

Заказ 1537/15 Тираж 589 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4