Инструмент для прессования труб преимущественно из тугоплавких металлов

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и касается инструмента для получения на прессах без независимой прошивной системы труб из тугоплавких металлов. Цель изобретения - повышение производительности, стойкости инструмента и расширение технологических возможностей. Инструмент снабжен упругими элементами, размещенными между силовой плитой и пуансоном, а также центровочной втулкой, закрепленной на силовой плите, игла выполнена с упорной головкой на нерабочем ее торце, оправка выполнена с хвостовиком на нерабочем торце, пуансон выполнен с осевой полостью, в которой с одной стороны соосно размещена центровочная втулка с возможностью ограниченного осевого перемещения, а с другой - с возможностью такого же перемещения упорная головка иглы, в опорном стержне также выполнена осевая полость, в которой соосно размещен с возможностью ограниченного осевого перемещения хвостовик оправки, при этом полости опорного стержня и пуансона соединены гидравлически посредством трубопроводов и магистралью высокого давления. В каждом трубопроводе, соединяющем полость пуансона и опорного стержня с магистралью высокого давления, установлен регулируемый обратный клапан. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я)s В 21. С 23/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

2 8 Ч

10

1У

16 sr

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21). 4422468/31-27 (22) 12.05.88 (46) 23.07.90. Бюл. М 27 (71) Киевский политехнический институт им.

50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) О.В.Чмых, С.Г.Кравченко, С.А.Шамало и С.Ф.Калантырь (53) 621.774.38(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1368058, кл. В 21 С 23/08, 1986, (54) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯ

ТРУБ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ИЗ ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ

3Ц,„, 1579597 А1 (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и касается инструмента, для получения на прессах без независимой прошивной системы труб из тугоплавких металлов. Цель изобретения — повышение производительности, стойкости инструмента и расширение технологических возможностей, В инструменте для прессования труб преимущественно из тугоплавких металлов, содержащем силовую плиту 2. контейнер 11 с соосно расположенным пуансоном 1, пу. ансон 1 сочленен с силовой плитой .2 посредством упругих элементов 3 и снабжен центровочной втулкой 4, Сочленение пуан1579597

40 возможное заклинивание при отводе в пу ансон 1 из-за налипания на поверхность 45,сока с силовой плитой с помощью упругих элементов улучшает условия прошивки. B пуансоне и в опорном стержне выполнены полости высокого давления, в которых перемещаются соответственно упорная головка иглы и хвостовик оправки. На магистралях

Изобретение относится к обработке металлов давлением и касается разработки инструмента для получения на прессах без независимой прошивной системы труб из тугоплавких металлов.

Цель изобретения — повшение стойкости инструмента и производительности процесса, а также расширение технологи ческих возможностей.

На фиг. 1 показана схема инструмента перед началом прошивки; на фиг. 2 — то же, на заключительном этапе прошивки; на фиг.

3 — то же, после прошивки перемычки на заключительном этапе выпрессовки трубы; . на фиг. 4 — то же, перед началом прошивки с предварительно выдвинутой оправкой, Инструмент состоит из пуансона 1, связанного с силовой плитой 2 упругими элементами, например пружинами 3, и направляемого жестко закрепленной на силовой плите центровочной втулкой 4, размещенной в осевой полости 5 пуансона 1 по посадке, обеспечивающей ее гидравлическое уплотнение. В пуансоне 1 установлена подвижная игла 6, упорная головка 7 которой находится в его осевой полости, В центровочной втулке 4 имеется продольный канал 8 для подвода рабочей жидкости в полость 5 под упорную головку 7 иглы 6.

Игла располагается в пуансоне 1 так, что ее упорная головка 7.установлена в полости 5 по посадке, обеспечивающей гидравлическое уплотнение полости 5, и может перемещаться в осевом направлении в пределах полости до упора в центровочную втулку 4.

При этом упорная головка 7 выполняет роль поршня, а сама игла 6 — роль штока гидроцилиндра, корпусом которого служит пуан сон 1. В зазоре между иглой 6 и пуансоном

1 находится запрессованная плавкая твердосмазочная втулка 9, Использование твер досмазочной втулки 9 улучшает условия смазки иглы 6 и позволяет исключить ее иглы металла прошиваемого слитка. В этом случае налипший металл плавит твердосмазочную втулку 9 в местах контакта. обеспечивая игле свободный проход внутрь

35 подвода рабочей жидкости в осевую полость 5 пуансона 1 и в осевую полость 16 опорного стержня 15 установлены управляемые обратные клапаны 22 и 21, 1 з.п, ф-лы, 4 ил. пуансона 1, На слиток 10 прессуемого металла, размещаемого в контейнере 11, устанавливают шайбу 12, предназначенную для прессования без пресс-остатка. В матрице

13 находится рассекатель 14, расположенный на опорном стержне 15, Он имеет осевую полость 16, в которой по посадке, обеспечивающей гидравлическое уплотнение полости 16-; размещен хвостовик 17 подвижной оправки 18. В зазоре между оправкой 18 и рассекателем 14 установлена твердосмазочная втулка 19, которая выполняет те же функции, что и втулка 9, но по отношению к оправке 18. Для подвода рабочей жидкости в осевую полость 16 в опорном стержне 17 выполнен канал 20, На магистралях, подводящих рабочую жидкость в полости 5 и 16, устанавливаются обратные клапаны 21 и 22.

Инструмент работает следующим ьбразом.

Перед началом прессования (фиг, 1) игла 6 располагается в пуансоне 1 так, что ее конец находится на одном уровне с торцом пуансона 1. Под действием упругих элементов пуансон 1 выдвинут и находится в крайнем нижнем (по отношению к центровочной втулке 4) положении, Оправка 18 отведена в крайнее нижнее положение и опирается хвостовиком 17 в дно осевой полости 16, Поверх слитка 10 в контейнер 11 устанавливают кольцевую шайбу 12, После включения рабочего хода пресса пуансон 1 входит в контейнер 11 и движется совместно с силовой плитой 2 вплоть до поджима шайбы 12 к слитку 10; а слитка — к матрице 13. После этого пуансон 1 останавливается и плита 2, продолжая свое движение, начинает сжимать упругие элементы 3.

В этот момент в осевую полость 5 (под упорную головку 7) и в осевую полость 16 (под хвостовик 17) через каналы 8 и 20 подают рабочую жидкость. Под действием давления рабочей жидкости игла 5 и оправка.18 внедряются в слиток 10 и начинается этап несквозной встречной прошивки.

Этап несквозной встречной прошивки завершается после того, как, сжав упругие элементы 3, плита 2 входит в контакт с пу1579597

15

20 пресс-остатка.

30 ансоном 1. В этот момент осевые полости 5 и 16 соединяются со сливом, разгружая иглу

6 и оправку 18, которые остаются в прошитом слитке за счет сил трения (фиг. 2). Инструмент готов к выпрессовке трубы.

На этапе прессования трубы усилие пресса передается от силовой плиты 2 непосредственно на пуансон 1, которым производится выдавливание трубы. В процессе выдавливания оправка 18, увлекаемая прессуемым металлом, отходит в крайнее нижнее положение до упора хвостовика 17 в дно осевой полости 16, а игла 6, увлекаемая металлом, движется совместно с пуансоном 1, В процессе выдавливания трубы оправка 18 осуществляет просечку перемычки в слитке

10 и, войдя в контакт с иглой 6, смещает ее в осевую полость 5 (фиг. 3). Шайба 12 позволяет провести выдавливание трубы без

После выдавливания трубы плита 2 отводится в верхнее положение, При этом пу- ансон 1, смещаясь под действием упругих элементов 3 по центровочной втулке 4, занимает исходное (крайнее нижнее относительно плиты) положение. Отпрессованная труба 21 снимается с опорного стержня 15, после чего рассекатель 14 вновь выставляется в полости матрицы. Процесс прессования повторяется в указанном порядке. При необходимости производится замена твердосмазочных втулок 9 и

19.

Если давления рабочей жидкости, подводимой в осевые полости пуансона и опорного стержня от гидропривода пресса. оказывается недостаточно для осуществления процесса прошивки (прессование ме- 40 таллов с более высокими прочностными характеристиками), то используются управляемые обратные клапаны 21 и 22, устанавливаемые соответственно на магистралях, подводящих рабочую жидкость в осевые по- 45 лости 5 и 16 и предназначенные для запирания рабочей жидкости, подаваемой в полости 5 и 16. В этом случае усилие от силовой плиты 2 начинает передаваться центровочной втулкой 4 через запертую ра- 50 бочую жидкость непосредственно на упорную головку 7 иглы 6, а усилие, действующее на оправку 18, передается ее хвостовиком

17 (через рабочую жидкость) на опорный стержень 15. 55

Таким образом, перемещение силовой плиты, начиная с момента остановки пуансона и до момента контакта его с силовой плитой, приводит к росту давления защемленной в осевых полостях 5 и 16 рабочей

1 жидкости, а значит — к увеличению усилия прошивки на игле 6 и оправке 18 вплоть до значений, обеспечивающих прошивку слитка 10. Теоретически усилие, развиваемое иглой и оправкой ри прошивке может достигать номинального усилия пресса. В реальных условиях максимальное усилие прошивки определяется конструктивным исполнением и прочностными характеристиками конкретного инструмента.

Глубина отверстия, прошиваемого иглой и оправкой, определяется объемом жидкости, запираемой перед началом прошивки в полостях пуансона и опорного стержня. С увеличением обьема жидкости глубина прошиваемых отверстий увеличивается и наибольшее значение приобретает в случае, когда перед началом прошивки оправка будет полностью выдвинута из рассекателя, Глубина отверстия. прошиваемого иглой, определяется тем, в какой момент рабочая жидкость подается и запирается в полости пуансона, т,е. тем, в каком положении в момент подвода рабочей жидкости находится пуансон по отношению к контейнеру и силовой плите.

Прессование трубы с использованием обратных клапанов 21 и 22 целесообразно осуществлять в следующей последовательности. После загрузки в контейнер 11 слитка

10 с шайбой 6 в осевую полость 16 подают под давлением рабочую жидкость. После того, как оправка 18 полностью выдвинется из рассекателя 14, обратный клапан 21 запирает рабочую жидкость в полости 16 опорного стержня 15 и включается рабочий ход пресса. Пуансон 1 входит в канал контейнера 11 и смещает шайбу 6 со слитком 10 до упора последнего в оправку 18, В этот момент пуансон 1 останавливается (фиг. 4), Обратный клапан 22 запирает рабочую жидкость в полости 5 и производится встречная прошивка. После завершения прошивки по команде конечных выключателей срабатывают обратные клапаны 21 и 22 и рабочая жидкость сбрасывается иэ осевых полостей 5 и 16, освобождая иглу 6 и оправку 18 (фиг. 2). В дальнейшем прессование осуществляется аналогично указанному (фиг. 3).

Для силового перемещения иглы 6 оправки 18 используется гидропривод пресса,а их. синхронизация и реверсивная работа обеспечиваются с помощью конечных или путевых выключателей, размещенных на колоннах пресса, силовой плите, контейнере и т,д. и регламентирующих положение иглы и оправки в зависимости от

1579597 требуемой глубины прошиваемых отверстий, определяемой взаимным расположением силовой плиты и пуансона, а также высоты слитка и его размещения в контейнере.

Формула изобретения

1. Инструмент для прессования труб преимущественно из тугоплавких металлов, содержащий силовую плиту с гидроприводом и магистралью высокого давления, контейнер с соосно расположенными пуансонами с иглой, матрицей, неподвижно размещенным в матрице и установленным на опорном стержне рассекателем с оправкой, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности прессования и стойкости инструмента, он снабжен упругими элементами, размещенными меж ду силовой плитой и пуансоном, а также центровочной втулкой, закреплейной на силовой плите, игла выполнена с упорной год Ф ловкой на нерабочем ее торце, оправка выполнена с хвостовиком на нерабочем торце, пуансон выполнен с осевой полостью, в которой с одной стороны соосно размещена

5 центровочная втулка с возможностью ограниченного осевого. перемещения, а с другойс возможностью такого же перемещения упорная головка иглы, в опорном стержне также выполнена осевая полость, в которой

10 соосно размещен с возможностью ограниченного осевого перемещения хвостовик оправки, при этом полости опорного стерж ня и пуансона соединены гидравлически посредством трубопроводов с магистралью

15 высокого давления., 2. Инструмент по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, в каждом трубопроводе, соединяющем полость пуансона и

20 опорного стержня с магистралью высокого давления, установлен регулируемый обратный клапан.

1579597

Составитель Н.Сейфулина

Техред М.Моргентал Корректор И.Муска

Редактор А.Козориз

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1975 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5