Способ пластического деформирования заготовок и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам пластического деформирования заготовок и устройствам для его осуществления. Цель - расширение технологических возможностей. Для этого устройство содержит матрицу 12 и расположенный соосно с ней рабочий инструмент (РИ) 6, имеющий глухое осевое отверстие 7 и радиальные каналы . РИ 6 связан с поршнем силового цилиндра 1, в котором имеется нагнетательная полость (НП) 2, заполненft § (Л со о:) со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5! 14 В 21 D 26/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (89) BG 39831 (21 } 7773071/23-27 (22) 29.07.83 (31) 59472 (32) 26.01.83 (33) BG (46) 23.08.88. Бюл. 11 31 (71) НПСП по Хидропластична обработка на металите (BG) (72) Георги Костов Петков, Тодор

Стойков Тодоров, Иорданка Русева

Атанасова, Никола Мирчев Нецов, Стефан Колев Деевски, Никола Иванов

Радев, Ботьо Пенчев Ботев, Георги

Метев Метев, Иван Христов Найденов и Яким Найденов Петров (BG) (53) 621.7.044 (088.8) .Я0,» 1417963 А1 (54) СПОСОБ ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ ЗАГОТОВОК И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам пластического деформирования заготовок и устройствам для его осуществления ° Цель — расширение технологических возможностей. Для этого устройство содержит матрицу 12 и расположенный соосно с ней рабочий инструмент (РИ ) 6, имеющий глухое осевое отверстие 7 и радиальные каналы. РИ 6 связан с поршнем силового цилиндра 1, в котором имеется нагнетательная полость (НП) 2, заполнен141 ная рабочей средой. Осевое отверстие

7 РИ 6 сообщено посредством отверстия в поршне с НП 2. Силовой цилиндр

1 смонтирован на подвижной части 11 пресса. В стенке силового цилиндра ограничивающей НП 2, установлен плунжер 14, соединенный с импульсным активатором 1 5. После установки в матрицу 12 заготовки и РИ 6 в систему вводится рабочая среда. Поршень перемещается вниз до контакта с торцом

РИ 6. Затем происходит пластическое деформирование начала заготовки, в результате чего образуется герметичная полость между нею и РИ 6. В НП 2 создается статическое давление, пропорциональное требуемому деформирующему усилию, и дополнительное давление импульсного характера. Суммирование этих давлений позволяет создать высокое усилие деформирования заготовки. Импульсное нагружение может быть осуществлено через равные промежутки времени. В частном случае поршень может быть выполнен с осевым отверстием для размещения плунжера, а импульсный привод закреплен на поршне. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при пластическом деформировании заготовок, применяемых в металлургии и машиностроении.

Известен способ пластического деформирования, заключающийся в том что в закрытое деформационное пространство подают под высоким давлением рабочую среду и осуществляют поочередное локальное воздействие его на расположенные в этом пространстве части заготовки, которые ведут одновременно с пластическим деформированием заготовки (авторское свидетельство НРБ 11 23783, кл. В 21 В 19/10, 10.11.77). . Известное устройство для осуществления этого способа, содержащее матрицу и рабочий инструмент с глухим осевым отверстием и сообщающимися с ним сквозными радиальными каналами, связанный с поршнем силового цилиндра, оснащенного приводом его осевого перемещения и имеющего заполненную рабочей средой нагнетательную полость, соединенную с глухим осевым отверстием инструмента.

Недостаток указанных способа и устройства заключается в том, что при использовании их нельзя получить высокое давление рабочей среды, превышающее предел текучести материала обрабатываемой заготовки. Получение такого давления ограничивается площадью нагнетателъной камеры.

Для того, чтобы обеспечить более вы2 сокое давление рабочей среды, необходимо уменьшить площадь нагнетательной камеры, что приведет к уменьшению площади сечения поршня и,следовательно, к снижению его прочности.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей способа пластического деформирования заготовок и устройства для его осуществления.

Для достижения этой цели согласно спо со бу пластического деформиров ания заготовок, заключающемуся в том, что в закрытое деформационное пространст15 во подают под высоким давлением рабочую среду и осуществляют поочередное локальное воздействие ею на расположенные в этом пространстве части заготовки, которые ведут одно20 временно с пластическим деформированием заготовки, осуществляют импульсное нагружение расположенной в закры-. том деформационном пространстве рабо25 чей среды.

Кроме того, импульсное нагружение осуществляют через равные промежутки времени.

Устройство для пластического де30 формирования заготовок, содержащее матрицу и рабочйй инструмент с глухим осевым отверстием и сообщающееся с ним сквозными радиальными каналами, связанный с поршнем силового цилиндра, оснащенного приводом его осевого перемещения и имеющего заполненную рабочей средой нагнетательную полость, соединенную с глухим

14) 79 осевым отверстием инструмента, снабжено подвижно установленным в стенке

1 силового цилиндра, ограничивающей и нагнетательную полость, и уплотненным относительно нее плунжером и связанным с ним импульсным приводом.

Кроме того, устройство снабжено дросселями, устайовленными в радиальных каналах рабочего инструмента, поршень выполнен с осевым отверстием для размещения плунжера, а импульсный привод смонтирован на поршне.

На фиг;1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг.2 .- то же, другое исполнение поршня с осевым отверстием для плунжера.

Устройство (фиг.1) содержит силовой цилиндр 1, в котором имеются заполненная рабочей средой нагнетатель- 20 ная полость 1, канал 3 для удаления воздуха и канал 4 для подачи рабочей среды. В силовом цилиндре 1 установлен поршень 5, имеющий дросселированное центральное отверстие. С поршнем 5 соединен рабочий инструмент 6, имеющий глухое осевое отверстие 7, соединенное с дросселированным центральным отверстием поршня 5, и сквозные радиальные каналы 8, сообщенные с глухим осевым отверстием 7. Радиальные каналы 8 соединены также с впадинами зубов 9 рабочего инструмента.

Силовой цилиндр 1 смонтирован посредством стабилизатора 10 на под35 вижной части привода осевого перемещения, например, к подвижной части

11 пресса.

Соосно рабочему инструменту 6 в матрице 12 с профилированной внутренней поверхностью расположена заготовка 13.

Передний конец рабочего инструГ мента 6 установлен в заготовке 13, причем впадины зубов 9 и заготовка

13 образуют закрытое деформационное пространство. В силовом цилиндре 1 установлен и уплотнен. плунжер 14, соединенный с импульсным активатором 15, установленным на приводном

50 механизме 16.

В устройстве (фиг.2) нагнетательная полость расположена в рабочем инструменте 6. Импульсный активатор 15 и плунжер 14 установлены в поршне 5 силового цилиндра 1 ° Кроме того, радиальные каналы с рабо63

4 чего инструмента 6 снабжены дросселем !7.

Указанными двумя вариантами выполнения не исчерпываются все возможности устройства для реализации способа. Возможно осуществление пластического деформирования внутренней и внешней поверхностей заготовки 13 посредством подачи дополнительной импульсной нагрузки рабочей среды.

Рабочий инструмент, необходимый для осуществления такой обработки внешней поверхности, выполнен аналогично инструменту, обрабатывающему внутреннюю поверхность.

Устройство (фиг.1) работает следующим образом.

В матрицу 12 вкладывается заготовка 13, а соосно сяерху заготовки 13— рабочий инструмент 6. В систему вводится рабочая среда через канал 4 для подачи, заполняется нагнетательная полость 2 и поршень 5 передвигается в конечное положение. Из силового цилиндра 1 удаляется воздух через канал 3 и после этого подвижная часть пресса 11 передвигается вниз, причем передвигается также поршень 5 до уплотнения с рабочим инструментом 6.

В положении через глухое осевое отверстие 7 и сквозные радиальные каналы 8 рабочего инструмента 6 заполняются впадины зубов 9 рабочей средой.

Одновременно с этим под действием прессового усилия F рабочий инструмент 6 погружается вниз в заготовку

13, пластически .деформируя при этом ее начало. После плотного закрытия впадин зубов 9 рабочего инструмента

6 заготовкой 13 в нагнетательной полости 2 создается высокое давление

Р, пропорциональное деформирующему усилию. Непосредственно после этого приводится в действие приводной механизм 16 импульсного активатора

15 и посредством плунжера 14 в нагнетательной полости 2 создается дополнительное давление импульсного характера Р . В этот момент общее давление во впадинах зубов 9 рабочего инструмента 6 представляет собой сумму этих двух давлений Р< + Р .

Если Q — это напряжение текучес5 ти металла заготовки в областях, где матрица 12 прикасается к заготовке

13, а Б — это напряжение текучести в местах, где под заготовкой 13 имеется полость, то 0 c G вследствие

5 14179 предварительного наклепа и наличия огибающих моментов над полостями.

Вследствие этого импульсного воздействия давления на поверхность и плас- 5 тической деформации в зоне контакта с рабочей средой, расположенной между зубом рабочего инструмента 6 и деформированным металлом, последний заполнит эти полости. С помощью подбо- io ра диаметров и длины отдельных ступеней рабочего инструмента 6 и скорости пресса регулируется скорость движения рабочего инструмента 6, а посредством регулирования частоты и си- 15 лы воздействия F на плунжер 14 регулируется дополнительная импульсная степень деформации устройства.

В зависимости от характера обрабатываемой профильной или гладкой по- 20 верхности импульсное воздействие рабо.чей среды направляется вдоль длины обрабатываемой заготовки 13 посредством передвижения рабочего инструмента 6. В результате этого в данных зонах можно наносить необходимые за единицу времени импульсы.

Устройство (фиг.2) работает следующим образом.

В матрицу 12 вкладывается заготов- 30 ка 13, а в нее — рабочий инструмент

6, нагнетательная полость 2 которого заполняется рабочей средой и из нее удаляется воздух. К поршню 5 прикладывается прессовое усилие F, вслед- З5 ствие чего рабочий инструмент 6 входит в заготовку 13, а впадины зубов

9 закрываются внутренней поверхностью заготовки 13. Полученная емкость заполняется рабочей средой, пропущен- 40 ной через дроссель 17. После полного размещения рабочего инструмента 6 в заготовке 13 дроссель 17 полностью открывается и включаеТся импульсный активатор 15. Прессовое усилие F 45 предварительно создает высокое давление в нагнетательной полости 2, а под воздействием импульсного активатора 15 нагнетаются дополнительные порции рабочей среды с повышенным 5р давлением через радиальные каналы 8

63 во впадины зубов 9 и осуществляется гидропластическое деформирование.

Формула и з о б р е т ения

1. Способ пластического деформирования заготовок, заключающийся в том, что в закрытое деформационное пространство подают под высоким давлением рабочую среду и осуществляют поочередное локальное воздействие ею на расположенные в этом пространстве части заготовки, которое ведут одновременно с пластическим деформированием заготовки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, осуществляют импульсное нагружение расположенной в закрытом деформационном пространстве рабочей среды.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что импульсное нагружение осуществляют через равные промежутки времени.

3. Устройство для пластического деформирования заготовок, содержащее матрицу и рабочий инструмент с глухим осевым отверстием и сообщающимися с ним сквозными радиальными каналами, связанный с поршнем силового цилиндра, оснащенного приводом его осевого перемещения и имеющего заполненную рабочей средой нагнетательную полость, соединенную с глухим осевым отверстием инструмента, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения технологических воэможностей, оно снабжено подвижно установленным в стенке силового цилиндра, ограничивающей нагнетательную полость, и уплотненным относительно нее плунжером и связанным с ним импульсным приводом.

4. Устройство по п.3, о т л и ч аю щ е е с я тем, что оно снабжено дросселями, установленными в радиальных каналах рабочего инструмента, поршень выполнен с осевым отверстием для размещения плунжера, а импульсный привод смонтирован на поршне.

141 796.3

Фиг.2

Составитель Н.Пожидаева

Техред М. Ходанич корректор Л.Пилипенко

Редактор Н.Рогулич

Подписное

Тираж 709

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4097/9

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