Способ получения полых изделий и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для получения полых изделий (труб) жидкостью высокого давления. Цель изобретения - повышение производительности и качества получаемых трубных заготовок. Для этого деформацию заготовки со сквозным отверстием осуществляют воздействием жидкостью высокого давления, при этом основную деформацию формирования внутренней полости путем закрепленного снизу экспандера производят одновременно с наружным калибрующим обжатием через коаксиально ему расположенную матрицу. В зону деформации экспандера дополнительно осуществляют гидростатический ввод смазки. Контейнер и опора экспандера выполнены с возможностью перемещения соответственно по оси обработки и перпендикулярно ей. Головка экспандера содержит центральный и связывающие с ним деформационные зоны радиальные каналы . Рабочий угол экспандера по величине превышает угол обжимной калибрующей матрицы. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 21.) 5/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4481293/27 (22) .1 3.09.88 (46) 30.12.91. Бюль 48 (71) Донецкий физико-технический институт

АН УССР (72) Н,И.Матросов, Г.А.Раханский, A.Ã.Ïèменов и В,Г.Сынков (53) 621.777.22(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 317265, кл, В 21 J 5!04, 1969. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для получения полых изделий (труб) жидкостью высокого давления. Цель изобретения — повышение производительности и качества получаемых трубных заготовок.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для получения полых изделий (труб) жидкостью высокого давления.

Цель изобретения — повышение производительности и качества получаемых трубных заготовок.

На чертеже представлено устройство для реализации данного способа, Устройство для гидростатического экспандирования содержит контейнер 1, пуансон 2, обжимную калибрующую матрицу 3, экспандер 4, державку 5 экспандера и его опору 6, подставку 7 контейнера, тяги перемещения 8 контейнера и тягу перемещения

9 опоры экспандера, соединенные с гидроцилиндрами перемещения (не показаны).

На чертеже также обозначены демпфи-. рующий угор 10 для иэделия, окно 11 в подставке 7, центральный 12 и радиальный 13 ..Ы2 1701416 А1

Для этого деформацию заготовки со сквозным отверстием осуществляют воздействием жидкостью высокого давления, при этом основную деформацию формирования внутренней полости путем закрепленного снизу экспандера производят одновременно с наружным калибрующим обжатием через коаксиально ему расположенную матрицу. В зону деформации экспандера дополнительно осуществляют гидростатический ввод смазки. Контейнер и опора экспандера выполнены с возможностью перемещения соответственно по оси обработки и перпендикулярно ей. Головка экспандера содержит центральный и связывающие с ним дефориационные эоны радиальные каналы. Рабочий угол экспандера по величине превышает угол обжимной калибрующей матрицы. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. каналы в головке экспандера, обрабатываемая заготовка 14.

Диаметр каналов 12 и 13 составляет

$ 5-3 мм. В качестве демпфирующего упора служит резиновая прокладка или пружина сжатия. Подставка 7 скреплена с контейнером 1. Рабочий угол головки зкспандера по величине больше угла матричной воронки и составляет, например, для экспандера 40600 (2й) и 20 — 30 для матрицы, Количество деформационных зон экспандера, в зависимости от количества подводов жидкости по высоте экспандера, выбирается не менее

2-х (один ряд радиальных каналов). Материалом-державки экспандера служит термообработанная инструментальная сталь, например, Х12М; отношение длины к диаметру 5-10.

Пример. Заготовки из меди М05 диамет ром 75 мм высотой 60 мм имеют и ро1701416

30

45 сверленное сквозное отверстие диаметром

20 мм, Матрица с двойным углом формообразующего конуса 30 . диаметр калибрующего отверстия 70 мм. Головка экспандера с рабочим конусом 600, диаметр калибрую- 5 щего пояска 60 мм, на высоте равной полонине очага деформации включен один подвод гидростатической смазки.

В контейнер опускают 2 — 3 заготов и, при контакте с инструментом заготовка уп- 10 лотняется по сопрягаемым поверхностям с матрицей и экспандером. Затем в канал контейнера заливают рабочую жидкость, например касторовое масло, и движением пуансона 2 создают давление. Под действи- 15 ем давления сжатой жидкости заготовка начинает деформироваться в кольцевую щель, образованную экспандером и матрицей, При этом отверстие заготовки раэцается в 3 раза, а наружный размер заготовки за счет наружного калибрующего обжатия уменьшается в 1,075 раза, Длина получаемой втулки 250 мм. Рабочее давление выдавливания 540 МПа.

При полной ныпрессовке одной заготовки отпрессованное пресс-изделие падает на демпфирующий упор, Разгон ее исключается стабилизацией процесса деформации, обусловленной равномерным истечением при минимальном обьеме рабо:ей жидкости, диаметре заготовки, близком к диаметру контейнера и пуансона, осуществлением схемы деформации -заго\ oâKà за заготовкой". Очередная заготовка отсекает пресс-изделие от воздействия на нее жидкости высокого давления.

После этого давление s контейнере сбрасывается, но пуансон полностью не выводится, и контейнер, тягами перемещения

8 поднимается вверх на уровень головки 40 экспандера 4, тягами 9 опора 6 экспандера отводится в сторону от оси обработки для извлечения отпрессованной втулки. Отпрессованная втулка извлекается, снимается с державки экспандера.

Затем опора 6 с зкспандером возвращается на ось обработки, контейнер опускается вниз и прижимается к опоре, Последующим движением пуансона вниз создается указанное рабочее давление и осуществляется очередной цикл деформации очередной заготовки.

Экспандирование заготовки происходит в облегченных условиях внешнего трения заготовки с инструментом, при более благоприятной напряженно-деформационной схеме. Реализация гидростатического экспандирования позволяет улучшить качество обработки, повысить точность формы отверстия, снизить шероховатость обработанной поверхности, Исключается схватывание деформируемого металла с инструментом. При гидростатическом экспандировании на поверхности экспандера после 20 прессовок не обнаружено следов налипания металла, изменение его геометрических размеров.

Раздача отверстия с одновременным редуцированием заготовки калибрующую обжимную матрицы способствует повышеwe точности и качества детали и за счет обработки ее наружной поверхности.

На отпрессованных предлагаемым способом втулках отклонение геометрических размеров (разностенность по длине, эллипсность) составляет 2-4 .

При условии механизации отвода контейнера, как показывает опыт гидроэкструзии изделий, ориентировочная производительность устройства и процесса составит 40-60 изделий в час.

Полученные гидростатическим экспандированием медные втулки использованы в качестве оболочек при получении комгозиционных материалов.

Формула изобретения

1. Способ получения полых иэделий, заключающийся в гидропрессовании полой заготовки через очко матрицы и одновременной раздаче внутренней полости заготовки экспандером, установленным коаксиально матрице, отличающийся тем, что. с целью повышения производительности и качества изделий, в процессе раздачи внутренней полости заготовки осуществляют дополнительный гидростатический ввод рабочей жидкости в зону раздачи экспандером.

2. Устройство для получения полых изделий, содержащее контейнер, матрицу с коническим заходным участком, с конической головкой экспандер, основание которого закреплено на опоре, головка размещена коаксиально матрице, образуя кольцевую рабочую зону с формообразующей полостью, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что формообразующая полость образована конической поверхностью заходного участка матрицы и конической поверхностью головки, при этом угол наклона образующей поверхности конического участка головки экспандера к его оси превышает величину угла наклона к этой же оси образующей конической поверхности матрицы, а головка экспандера снабжена центральным и связывающими с ним рабочую зону радиальными каналами для подвода смазки, при этом

1701416

Составитель Н. Сейфулина

Редактор Е, Сегляник Техред М.Моргентал Корректор И, Муска

Заказ 4496 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 контейнер и опора выполнены с возможностью относительного перемещения вдоль вертикальной и горизонтальной осей,