Устройство для гидроформовки

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к импульсной гидродинамической штамповке. В резервуаре с жидкостью размещена труба, основание и два клапана. Плита с оснасткой установлена на основании в верхней части трубы. Клапаны закреплены в верхней части трубы, клапан, служащий для обеспечения динамического напора жидкости, имеет большее сечение и соединен с атмосферой, а другой клапан - с компрессором и служит для полного освобождения трубы от жидкости. Деформация заготовки осуществляется динамическим напором жидкости. В качестве резервуара с жидкостью могут использоваться естественные водные резервуары. Упрощается и удешевляется процесс штамповки за счет использования клапанов и компрессора, а также увеличивается мощность устройства. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к технологии гидроформования, в частности к импульсной гидродинамической штамповке, применяемой в технологических процессах мелкосерийного производства.

Известны различные технологии гидроформования и устройства для их реализации [1], в частности для изготовления деталей из труб и листовых заготовок, включающих, например, смыкание полуматриц, формовку и пробивку отверстий. Однако для реализации данных процессов требуется сложное дорогостоящее оборудование, например прессы с силой смыкания полуматриц 100 МН.

Известно так же устройство (пресс-пушка) для гидродинамической штамповки [2], содержащая фундамент, упругое основание, неподвижные траверсы, рабочий стол с оснасткой и заготовкой, верхнюю плиту, ствол, снаряд с удерживающим элементом, затвор, патрон и устройство возврата снаряда. Также широко известно применение клапанов в гидравлических прессовых машинах.

Недостатком данного устройства является громоздкость энергетического узла, пожаро- и взрывоопасность, повышенная загазованность и ограниченная энерговооруженность, связанная с ограниченным объемом заряда.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является устройство для гидроформовки, известное из авторского свидетельства №848123 от 23.07.81. Известное устройство содержит размещенный в резервуаре с жидкостью кожух (трубу), основание и два клапана, один из которых служит для создания импульсов высоких ударных давлений, т.е. для обеспечения динамического напора жидкости.

Недостатком данного устройства является ограниченный диапазон регулировки усилия гидроформовки, что связано с тем, что жидкость приводится в движение насосом, а также ограниченная мощность.

Изобретение направлено на устранение указанных недостатков.

Это достигается тем, что в устройстве для гидроформовки, содержащем размещенную в резервуаре с жидкостью трубу, основание и два клапана, один из которых служит для обеспечения динамического напора жидкости, согласно изобретению оно снабжено размещенными на основании в верхней части трубы плитой с оснасткой, клапаны закреплены в верхней части трубы, клапан, служащий для обеспечения динамического напора жидкости, имеет большее сечение и соединен с атмосферой, а другой клапан - с компрессором и служит для полного освобождения трубы от жидкости.

Также в данном устройстве согласно изобретению в качестве резервуара использован естественный водный резервуар большой глубины.

Достижение технического результата обеспечивается за счет минимального числа элементов, отсутствия затвора с патроном и возможностью регулировки усилия гидроформования.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где изображена схема устройства для гидроформовки.

Устройство для гидроформовки содержит резервуар с жидкостью 1, трубу 2, основание 3. На основании 3 в верхней части трубы закреплены первый клапан 4 с патрубком для вывода воздуха в атмосферу, соединенный с каналом 5 в верхней части трубы, плита 6, оснастка 7, заготовка 8, устройство для извлечения заготовки, представляющее собой люк 9 с электроболтами 10, второй клапан 11, также расположенный в верхней части трубы и соединенный с компрессором 12, и схема управления клапанами. При этом клапан, служащий для обеспечения динамического напора жидкости, имеет большее сечение и соединен с атмосферой, а другой клапан - с компрессором и служит для полного освобождения трубы от жидкости.

Устройство для гидроформовки работает следующим образом. В начале в верхней части трубы 2, как показано на чертеже, с помощью любого подъемно-транспортного оборудования устанавливается заготовка 8, оснастка 7, плита 6 и люк 9, который фиксируется электроболтами 10. Затем клапан 4 закрывается, клапан 11 открывается, подсоединяет трубопровод к компрессору 12, включается компрессор, начинается вытеснение жидкости из внутренней полости трубы 2, вплоть до ее полного освобождения от жидкости. Затем клапан 11 закрывается, а клапан 4, больший по сечению, открывается. Под действием давления жидкости воздух выходит в атмосферу за незначительное время по сравнению с временем выполнения. При достижении жидкостью кромки канала 5, или по сигналу выдержки времени схемы управления 13 клапан 4 закрывается и динамический напор жидкости воспринимается заготовкой 8, прижимая ее к оснастке 7, например штампу, и производя ее деформацию. После этого электроболты раскручиваются, люк с плитой, оснасткой и готовым изделием извлекается, происходит выемка готового изделия, загрузка заготовки, и цикл повторяется.

Достоинством устройства гидроформовки является доступность и дешевизна компонентов (клапанов и компрессора), а также возможность использования естественных водных резервуаров большой глубины, что дает возможность значительного наращивания мощности установки.

Источники информации.

1. Каменецкий Б.И., Резер А.И., Богатов А.А. Современный уровень развития технологий гидроформовки за рубежом // Кузнечно-штамповочное производство, 2004. №7. с.27-35.

2. Павленко В.П., Кладова О.Ю. Особенности расчета напряженно-деформированного состояния энергетического узла пресс-пушки для гидродинамической штамповки // Кузнечно-штамповочное производство, 2005. №2. с.35-40.

3. Авторское свидетельство СССР №848123, от 23.07.1981

1. Устройство для гидроформовки, содержащее размещенную в резервуаре с жидкостью трубу, основание и два клапана, один из которых служит для обеспечения динамического напора жидкости, отличающееся тем, что оно снабжено размещенными на основании в верхней части трубы плитой с оснасткой, клапаны закреплены в верхней части трубы, клапан, служащий для обеспечения динамического напора жидкости, имеет большее сечение и соединен с атмосферой, а другой клапан - с компрессором и служит для полного освобождения трубы от жидкости.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве резервуара использован естественный водный резервуар большой глубины.