Гидравлический экструзионный пресс

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к прессам для экструзии труб и профилей обратным методом с использованием активных сил трения. Сущность: прессование с активными силами трения осуществляется путем перемещения контейнера и пресс-штемпеля с разными относительно друг друга скоростями. При этом отношение рабочего хода контейнера к рабочему ходу пресс-штемпеля на протяжении пресса прессования является величиной постоянной для каждого из различных прессуемых сплавов. Перемещение пресс-штемпеля 11 осуществляется движением главного плунжера 5, а перемещение контейнера 13 от плунжера подпора 12, смонтированного в цилиндре подвижной траверсы 10 и гидравлически связанного со штоковыми полостями форсирующих цилиндров 20 и цилиндров 17 контейнера 13. Различные варианты суммирования подачи жидкости от форсирующих цилиндров и цилиндров контейнера в полость подпора обеспечивают постоянное отношение рабочего хода контейнера к рабочему ходу пресс-штемпеля для каждого из различных сплавов. При использовании активных сил трения на внутреннюю поверхность заготовки перемещается игла 9 от перемещения упора 24. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к прессам для экструзии (прессование) труб или профилей обратным методом с использование активных сил трения. Цель изобретения повышение качества изделия и производительности пресса. Это достигается тем, что плунжер подпора выполнен в виде кольцевой втулки, установленной соосно оси пресса с возможностью взаимодействия переднего торца ее с контейнером и расположенной в кольцевом отверстии, выполненном в подвижной траверсе, полость которого гидравлически связана через регулируемые золотники со штоковыми полостями форсирующих цилиндров и штоковыми полостями цилиндров перемещения контейнера, при этом на главном плунжере, несущем привод прошивной иглы, проходящей через полый пресс-штемпель, установлен кронштейн, взаимодействующий с гидравлическим упором, полость цилиндра которого связана через регулируемый золотник с поршневой полостью цилиндра прошивной иглы. Причем, пресс-штемпель жестко связан с подвижной траверсой. На фиг. 1 изображен предлагаемый пресс с полым пресс-штемпелем, продольный разрез; на фиг. 2 предлагаемый пресс с использованием сплошного пресс-штемпеля. Пресс содержит переднюю 1 и заднюю 2 поперечины, связанные между собой колоннами 3. В задней поперечине 2 смонтирован главный цилиндр 4 с главным плунжером 5, снабженным в хвостовой части цилиндром 6 с поршнем 7 и штоком 8, несущим прошивную иглу 9. К главному плунжеру 5 прикреплена подвижная траверса 10, жестко связанная с пресс-штемпелем 11, через который проходит игла 9. В подвижной траверсе 10 выполнено кольцевое отверстие соосно оси пресса, в котором размещен плунжер подпора 12, выполненный в виде кольцевой втулки, передний торец которой взаимодействует с контейнером 13, установленным в контейнеродержателе 14, жестко связанном со штоками 15 поршней 15 цилиндров 17, расположенных в задней поперечине 2. К подвижной траверсе 10 прикреплены штоки 18 с поршнями 19 форсирующих цилиндров 20, размещенных в задней поперечине 2. Полость подпора 12 гидравлически связана через регулируемые золотники 21 со штоковыми полостями цилиндров 20 и через регулируемые золотники 22 со штоковыми полостями цилиндров 17. (Вторая пара цилиндров 17 и 20 на чертеже не указана). К хвостовой части главного плунжера 5 прикреплен кронштейн 23, взаимодействующий с гидравлическим упором 24, смонтированным в задней поперечине в цилиндре 25, полость которого гидравлически соединена с подпоршневой полостью цилиндров 6 через регулируемый золотник 25 прошивной иглы 9. К передней поперечине 1 прикреплен шплинтон 27 с матрицей 28. В показанном на фиг. 2 возможном варианте пресса пресс-штемпель 11 выполнен полым, а прошивная система отсутствует. Работа пресса осуществляется следующим образом. В зависимости от прессуемой марки сплава в прессе предусмотрено несколько режимов прессования, осуществляемых за счет подачи к плунжеру подпора жидкости из форсирующих цилиндров и цилиндров контейнера в различных комбинациях, обеспечивающих постоянную разность скоростей перемещения контейнера относительно пресс-штемпеля, а также подачи жидкости и в поршневую полость цилиндра прошивной иглы из цилиндра упора. При режиме, когда необходима наибольшая разность скоростей перемещения контейнера относительно пресс-штемпеля, а также необходимо обеспечить требуемое истечение поверхности металла заготовки по игле, работа пресса осуществляется следующим образом. В исходном положении заготовка 29 подается на ось пресса податчиком слитка (не показанным). Контейнер 13 надвинут на шплинтон 27. Главный плунжер 5, подвижная траверса 10 с пресс-штемпелем 11, игла 9 и плунжер подпора 12 расположены в крайнем левом положении. Перемещаем контейнер 13 на заготовку 29 подачей жидкости в штоковую полость цилиндра 17. Затем на оси пресса к шплинтону 27 устанавливается матрица 28. Далее игла 9 вводится через пресс-штемпель 11 в матрицу 28 под действием деления жидкости на поршень 7. Кронштейн 23 доходит до упора 42, выдвинутого из цилиндра 25. Под действием высокого давления жидкости на главный плунжер 5 пресс-штемпель 11 вводится в контейнер 13, действуя на заготовку. При этом под действием давления на поршень 19 жидкость из штоковой полости цилиндра 20 через регулируемый золотник 21 и жидкость, вытесняемая движением контейнеродержателя 14, из штоковой полости цилиндра 17 через регулируемый золотник 22 перемещается к плунжеру подпора 12, который выдвигается из подвижной траверсы 10, воздействуя на контейнер 13, обеспечивая большую скорость перемещения контейнера 13 относительно скорости перемещения пресс-штемпеля 11. Одновременно кронштейн 23 перемещает упор 24 и под действием жидкости, перемещаемой из цилиндра 25 в поршневую полость цилиндра 6, игла 9 перемещается в заготовке 29. Заготовка выдавливается через матрицу 28, шплинтон 27 и переднюю поперечину 1 на приемное устройство (не показано). В зависимости от требуемого режима при помощи регулируемых золотников 21, 22, 26 подключаются только форсирующие цилиндры 20 или только цилиндры контейнеров 17, а в случае необходимости цилиндры упора 25. При прессовании профилей на прессе устанавливается вместо полого пресс-штемпеля сплошной, при этом игла снимается, или используется пресс без прошивной системы. При этом отношение объемов, вытесняемых в цилиндр подпора из форсирующих цилиндров и цилиндров контейнера при различных вариантах суммирования подачи жидкости к объему жидкости, вводимой в главный цилиндр, для каждого из различных прессуемых сплавов является величиной постоянной. Исходя из этого, выбор площадей штоковых полостей формирующих цилиндров, штоковых полостей цилиндров контейнера при различных вариантах их подключения для сплавов различных марок и площади плунжера подпора обеспечивает постоянное соотношение суммарного хода плунжера подпора к ходу главного плунжера, или же постоянное соотношение рабочего хода контейнера к рабочему ходу пресс-штемпеля для каждого сплава где K_v кинематический коэффициент, H_п.п ход плунжера подпора, H_гл.п. ход главного подпора, (H_п.п. + H_гл.п.) суммарный ход плунжера подпора, H_к рабочий ход контейнера, H_пр рабочий ход пресс-штемпеля. Расположение плунжера подпора в подвижной траверсе, позволяющее воздействовать непосредственно на перемещение контейнера со скоростью большей, чем скорость пресс-штемпеля, а также при этом жесткое крепление пресс-штемпеля через прессующую траверсу с главным плунжером и направление иглы в нем позволяет обеспечить высокое качество изделий. Использование разных объемов жидкости при различных вариантах суммирования подачи жидкости от форсирующих цилиндров, от цилиндров контейнеродержателя и цилиндра упора позволяет прессовать различные сплавы с оптимальной постоянной величиной кинематического коэффициента для данного сплава и увеличить скорость прессования, что увеличивает производительность пресса. При этом прессуемые изделия получают однородную мелкозернистую структуру и равномерное распределение свойств по длине и сечению, что позволяет увеличить выход годных изделий.

Формула изобретения

1. Гидравлический экструзионный пресс, содержащий соединенные между собой колонками переднюю и заднюю поперечины, траверсу, установленную с возможностью осевого перемещения, главный силовой цилиндр, корпус которого закреплен на задней поперечине, а плунжер связан с траверсой, контейнер, гидравлический привод перемещения контейнера, цилиндр подпора с жестко связанным с траверсой корпусом и с полым плунжером для взаимодействия с контейнером, шплинтон, закрепленный на передней поперечине, и пресс-штемпель, связанный с траверсой, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изделий и производительности, полость цилиндра подпора образована в траверсе и имеет форму открытого кольцевого паза с цилиндрическими стенками, полый плунжер цилиндра подпора выполнен в виде кольцевой втулки, установленной в упомянутом кольцевом пазу, пресс-штемпель выполнен сплошным или с каналом для прошивной иглы и закреплен непосредственно на траверсе, привод перемещения, контейнера выполнен в виде цилиндров поршневого типа с корпусом, размещенным в задней поперечине, пресс снабжен форсирующими цилиндрами с закрепленным на задней поперечине корпусом и с поршнем, шток которого связан с траверсой, и полость цилиндра подпора гидравлически связана через регулируемый золотник со штоковыми полостями формирующих цилиндров и цилиндров перемещения контейнера. 2. Пресс по п. 1, отличающийся тем, что главный плунжер выполнен ступенчатым с хвостовой частью меньшего диаметра, расположенной вне корпуса цилиндра, привод прошивной иглы выполнен в виде цилиндра поршневого типа с корпусом, размещенным в плунжере главного цилиндра, пресс снабжен кронштейном, закрепленным на хвостовой части главного плунжера и цилиндром гидравлического упора, корпус которого установлен на корпусе основного цилиндра, а шток смонтирован с возможностью взаимодействия с упомянутым кронштейном, при этом поршневая полость цилиндра прошивной иглы связана с полостью цилиндра гидравлического упора посредством регулируемого золотника.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 11-2002

Извещение опубликовано: 20.04.2002        

---