Устройство полугорячего деформирования заготовок

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 499l34

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 29.12.72 (21) 1863893/25-27 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15,01.76, Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 23.03.76 (51) M. Кл. В ЗОВ 15/26

Государственный Комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.226-82 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Судник и В. С. Горбунов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУГОРЯЧЕГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ

ЗАГОТОВОК

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности обработки материалов в сверхпластичном состоянии.

Известно устройство для полугорячего деформирования заготовок, содержащее смонтированные на основании пуансон и матрицу с нагревателем, связанные с блоком управления и датчиком регистрации физических характеристик материала заготовок.

Однако известное устройство не обеспечивает автоматического поддержания температурных режимов в интервале фазового превращенияя.

В предложенном устройстве этот недостаток устранен за счет того, что оно снабжено датчиком упругих характеристик заготовки, выполненным в виде блока динамического определения температурного изменения модулей упругости, связанного со входом блока управления и содержащего смонтированные в корпусе механический вибратор в виде консольно закрепленного стержня, изготовленного из материала, идентичного с материалом обрабатываемой заготовки, и связанные с ним датчик и возбудитель колебаний, соединенные с последовательно р асположенными и связанными между собой усилителем обратной связи, ограничителем, частотнозависимой цепью и квадратичным устройством.

На фиг. 1 — схема предложенного устройства; на фиг. 2 — осциллограмма работы устройства.

Устройство содержит смонтированные на основании пуансон 1 и матрицу 2 с заготовкой 3 и встроенным нагревателем 4, связанные с блоком управления 5, с пусковой системой пресса 6 и контактором 7 в цепи питания нагревателя 4 переменным током.

Блок 8 динамического определения температурного изменения модулей упругости содержит смонтированные в корпусе механический вибратор 9 в виде консольно закрепленного в нем стержня, изготовленного из материала, идентичного с материалом обрабаты15 ваемой заготовки, датчика 10 и возбудителя колебаний 11, связанных с последовательно расположенными усилителем обратной связи

12, ограничителем 13, частотнозависимой цепью 14 и квадратичным устройством 15, вы20 дающих сигнал пропорционально модулю упругости, при этом блок 8 своим выходом из квадратичного устройства 15 связан со входом блока управления 5.

Для осуществления контроля за равенством

25 температур заготовки и вибратора последние соединены посредством регулирующего потенциометра 16, а установка первоначальной температуры вибратора осуществляется регулируемым трансформатором 17, связанным как

30 с нагревателем 4, так и с вибратором 9, нагре499134 ваемым посредством обмотки 18, установленной на вибраторе.

Работает устройство следующим образом.

Заготовку 3 помещают в матрицу, а образец стержня вибратора закрепляют в корпусе блока 8. Заготовка и вибратор нагреваются от нагревателя 4 и обмотки 18, при этом идентичность температурных условий подбирается трансформатором 17 и контролируется потенциометром 16. В процессе нагрева заготовки и вибратора их модули упругости падают, причем падение модуля упругости преобразуется в электрический сигнал, пропорциональный этому падению. Консольно закрепленный вибратор 9 колеблется с собственной частотой, зависящей от его материала и размеров. Автоколебательный режим вибратора сбеспечивается датчиком колебаний 10 электродинамического типа, возбудителем колебаний 11 электромагнитного типа и усилителем

12 обратной связи, колебания образца усиливаются усилителем 12 и подаются на возбудитель 11.

Сннусоидальный сигнал возбудителя колебаний поступает на вход ограничителя 13 колебаний, последний выдает прямоугольный сигнал постоянной амплитуды, но с частотой, равной собственной частоте колебаний вибратора. С выхода ограничителя 13 прямоугольный сигнал поступает на частотнозависимую цепь, преобразующую частоту колебаний вибратора в постоянное напряжение, пропорциональное частоте колебаний вибратора. Так как модуль упругости E пропорционален квадрату частоты колебаний образца, то выходное напряжение частотно-зависимой цепи

14 преобразуется в квадрат напряжения квадратичным устройствам 14, выполненным на диодах или многосеточных лампах, работающих в нелинейном режиме. Таким образом, с выхода 15 поступает постоянное напряжение, пропорциональное модулю упругости металла заготовки.

Постоянное напряжение, пропорциональное модулю упругости, поступает на вход блока управления 5, где сравнивается с эталонным напряжением компенсатора, настраиваемым на определенное значение минимальной величины модуля упругости. Разница между напряжениями с выхода 15 и эталонным через усилитель подается на анализатор (пороговое устройство на схеме триггера) . Анализатор подает импульс, определяя начало деформирования. Нагреватель при этом не отключают, пока величина модуля при дальнейшем нагревании не станет вновь равной величине эталонного напряжения.

4

На фиг. 2 приведены осциллограммы работы устройства, где: 19 — изменение температуры в заготовке и вибраторе, 20 — изменение модулей упругости, 21 — напряжение на входах компенсатора, где 22 — сигнал, пропорциональный модулю, 23 — постоянное эталонное напряжение, 24 — напряжение на выходе усилителя блока управления, 25 — импульсы анализатора, 26 — напряжение на нагревателе, 27 — работа пресса, 28 — изменение деформирующего усилителя.

Выключение нагревателя вызывает уменьшение температур вибратора и заготовки и обратное изменение их модуля. Процесс повторяется.

Учитывая тепловую инерцию матрицы и обмотки 18, устройство работает достаточно плавно и обеспечивает полное формоизменение за 1 — 5 циклов включение — выключение нагревателя в зависимости от размеров заготовки. Пусковая система пресса поддерживается включенной от реле времени, содержащимся в блоке управления, причем при про<ессах ппевмоформовки удельное давление уменьшают обратно пропорционально увеличению площади поверхности формуемой детали.

При этом автоматическое изменение давления формующей среды осуществляется, например, электромагнитным редуктором, управляемым сигналами датчиков изменения глубины формуемой детали.

Формул а изобретения

Устройство для полугорячего деформирования заготовок, содержащее смонтированные на основании пуансон и матрицу с нагревателем, связанные с блоком управления и датчиком регистрации физических характеристик материала заготовок, о т л и ч а ю щ е еся тем, что, с целью обеспечения автоматизации режима оптимальных температурноскоростных условий деформирования, оно снаожено датчиком упругих характеристик заготовки, выполненным в виде блока динамического определения температурного изменения модулей упругости, связанного с входом блока управления и содержащего смонтированные в корпусе механический вибратор в виде консольно закрепленного тержня, изготовленного из материала, идентичного с материалом обрабатываемой заготовки, и связанные с ним датчик и возбудитель колебаний, соединенные с последовательно расположенными и связанными между собой усилителем обратной связи, ограничителем, частотнозависимой цепью и квадратичным устройством.

499134

25 г7

Фспс 2

Составитель. И. Басова

Техред А. Камышникова

Корректор Л. Орлова

Редактор Э. Шибаева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 437/8 Изд. № 10!4 Тираж 926 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5