Установка для гидростатического прессования с применением ультразвука

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 619240 (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

2 (51) М. Кл.

В 21 С 27/00

В 21 J 5/04 (22) Заявлено05.07.76 (21) 2381993/27-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.08.78.Бюллетень № 30 (45) Дата опубликования описания гз.в77а

Государственный комитет

Соаета Министров СССР

Ао делам изооретений и открытий (53) УДК 621.777, .07(088.8) В. П. Северденко, A. В. Степаненко и М. Н. Верещагин (72) Авторы изобретения

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ПРЕССОВАНИЯ

С ПРИМЕНЕНИЕМ УЛЬТРАЗВУКА

Изобретение относится к обработке мелов давлением, а именно к прессованию с использованием жидкости высокого давления.

Известны установки для деформации металлов при высоких и сверхвысоких давлениях, содержащие высокопрочный контейнер, способный выдерживать большие давления, плунжер, с помошью которого снижается жидкость в контейнере, а также матричный узел, где производится деформирование материала. Для герметизации предусматриваются уплотнения 11), Недостаток указанных устройств заключается в сложности их конструкции, а также невозможности их использования при гидропрессовании с применением ультразвука.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением из известных является установка для гидропрессования с применением ультразвука, содержашая корпус с неподвижными уплотнениями, плунжером и матрицей, волновод, а также магнитострикционный преобразователь продольных колебаний.

Недостатки такого устройства в сложности изготовления, наличии патрубков, соединяюших полости вертикального и горизон2 тального контейнеров, а также в невозможности ввода ультразвуковых колебаний в очаг деформации.

Цель изобретения — упрощение конструкции путем создания ультразвуковых колебаний непосредственно в очаге деформации.

Это достигается тем, что в предлагаемой установке для гидростатического преобразования корпус выполнен в виде параллелепипеда с двумя взаимно пересекаюшимися отверстиями, в одном из которых установлен плунжер, а в другом волновод, выполненный в виде втулки с размещенными в зоне образования пучка колебаний двумя направляюшими буртами, на которых установлены уплотнения и кольца, отделяющие уплотнения от наружной поверхности волновода, а также с радиальными отверстиями, соединяюшими полость волновода с полостью отверстия с плунжером, а магнитострикционный преобразователь и матрица установлены с противоположных торцов волновода, снабженных герметизируюшими фланцами.

На чертеже изображена описываемая установка для гидростатического прессования с ультразвуком, продольный разрез.

Установка содержит контейнер 1, выполненный в виде параллелепипеда, в котором

25 расточены два отверстия, оси их пересекают619240

4 ся под прямым углом, причем одно из них выполнено сквозным.

В вертикальное отверстие запрессована втулка 2, имеющая в верхней части каналы 3 и 4. По первому из них подается жидкость после окончания рабочего цикла, а второй соединяет полость с атмосферой.

Втулка служит направляющей плунжера 5, который сжимает жидкость до давления, необходимого для осуществления процесса.

Чтобы ввести энергию ультразвука в очаг деформации, в сквозное отверстие контейнера вставляют резонансный волновод 6, выполненный в виде цилиндрической втулки с размерами, кратными длине волны (Хл) причем волновод имеет два бурта 7, служащих для центрации волновода в отверстии контейнера и расположенных в узле колебаний. С торцов сквозное отверстие контейнера закрывается крышками 8 с уплотнениями 9, с помощью. которых герметизируется рабочая полость. Две втулки 10, установленные с зазором на концы волновода, исключают контакт уплотнения с наружной поверхностью втулки-волновода, который мог бы вывести его из резонанса. С одной стороны отверстия 11 волновода запрессована матрица 12, а с противоположной стороны к торцу волновода присоединяется магнитострикционный преобразователь 13. На расстоянии 1/2 Хл от торца волновод имеет по диаметру несколько равномерно расположенных сквозных отверстий, служащих для соединения вертикальной полости с рабочей полостью контейнера.

После сборки установки и подсоединения магнитострикционного преобразовате. ля к ультразвуковому генератору полость

14 контейнера заполняют рабочей жидкос тью, во втулку 2 устанавливают плунжер 5 и к нему прикладывают статическое усилие

Р, начинается сжатие жидкости. Одновременно включают генератор, с помощью которого в очаге деформации генерируются ультразвуковые колебания большой интенсивности через магнитострикционный преобразователь. Эпюра 15 показывает пучность смещения резонансного волновода. В результате сочетания процесса гидропрессования с наложением интенсивных ультразвуковых колебаний снижается общее давление жидкости в контейнере, необходимое для осуществления процесса, получают равномерное истечение из очка матрицы благодаря устойчивой гидродинамической смазке, а также повышается производительность процесса.

Предлагаемое устройство повышает надежность работы контейнера ввиду использования малых давлений по сравнению с

1о обычным гидропрессованием, требует меньших энергозатрат и отличается простотой в изготовлении.

Формула изобретения

Установка для гидростатического прессования с применением ультразвука, содержащая корпус с неподвижными уплотнениями, плунжером и матрицей, волновод и магнитострикционный преобразователь продольных колебаний, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции путем создания ультразвуковых колебаний непосредственно в очаге деформации, корпус выполнен в виде параллелепипеда с двумя взаимно

25 пересекающимися, заполненными рабочей жидкостью отверстиями, в одном из которых установлен плунжер, а в другом волновод, последний выполнен в виде втулки с герметизирующими фланцами на торцах, с размещенными в зоне образования пучка колебаний двумя направляющими буртами, на которых установлены уплотнения и кольца, отделяющие уплотнения от наружной поверхности волновода, а также с радиальными отверстиями, соединяющими полость волноЗ5 вода с полостью отверстия с плунжером, а магнитострикционный преобразователь и матрица установлены с противоположных торцов волновода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Уральский В. И. и др. Деформация металлов жидкостью высокого давления.

M., «Металлургия», 1976, с. 188 — 237.

2. Труды Уральского НИИ черной металлургии. Свердловск, 1971, Ю 11, с. 128—

129.

619240

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород. ул. Проектная, 4

Редактор И. Марголис

Заказ 4340/7

Состав ител ь В. Волков

Техред О. Луговая Корректор Н. Тупица

Тираж 1087 Подписное