Устройство для импульсной обработкидавлением заготовок

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >797559 (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 20.12. 76 (21) 2430854/25-27 (23) Приоритет — (32) 13 01 76 (31) Р 2600948. 3, (33) ФРГ (51)М. Кл

В 21 J 7/28

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 150181. Бюллетень М 2 (5З} УДК 621. 974. 4 (088. 8) Дата опубликования описании 150181

Иностранец

Хорст Кнебель (ФРГ) (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОЙ ОБРАБОТКИ

ДАВЛЕНИЕМ ЗАГОТОВОК

Б

ФЙ Ййцц ., 2

Изобретение относится к обработке материалов давлением, в частности к устройствам для импульсной обработки заготовок.

Известно устройство для импульсной обработки давлением заготовок, содержащее корпус, внутри которого размещен рабочий поршень со штоком и распределительное устройство для подвода энергоносителя к поршневой и штоковой полостям f1).

Однако в этом устройстве рабочий поршень разгоняется и с большой скоростью достигает обрабатываемой заготовки. Это требует большого хода 15 разгона рабочего поршня, что увели- чивает габариты устройства,при этом увеличивается и длительность нагрузочного цикла.

Цель изобретения — повышение КПД. 20

Поставленная цель достигается тем, что .устройство снабжено плунжером с приводом его осевого перемещения, смонтированным в корпусе и входящим в штоковую полость,.при этом поршне- 25 вая полость связана с источникоМ сжатого газа, а штоковая полость соединена посредством управляемого распределительного клапана с источником жидкости под давлением, при- 30 вод плунжера выполнен в виде герметичной газовой полости, в которую входит один из торцов плунжера, и толкателя, размещенного в полости корпуса у другого торца плунжера, соединенного каналом с поршневой полостью,при этом иа торце плунжера, обращенном к толкателю, выполнен запорный элемент, взаимодействующий с выполненным в корпусе седлом.

Плунжер выполнен в виде кольца, установленного концентрично рабочему поршню с образованием двух полостей у его торцов, при этом одна из них, расположенная у торца, входящего в штоковую полость, соединена через дополнительный управляемый клапан с источником жидкости под давлением, а другая выполнена герметичной и заполнена сжатым газом, плунжер выполнен с внешним диаметром, большим диаметра рабочего поршня. Управляемый распределительный клапан снабжен сервоцилиндром, полость которого соединена со штоковой полостью через запорный клапан., образуемый торцом плунжера и седлом.

В качестве источника сжатого газа использована поршневая полость, при этом корпус выполнен подвижным и

797559 соединен с силовым приводом, например с поршнем гидравлического пресса.

Корпус устройства закреплен неподвижно, а шток рабочего поршня установлен соосно с ползуном кривошипно-шатунного механизма, при этом заготовка устанавливаетмя между ItlToком рабочего поршня и ползуном кривошипно-шатунного механизма.

В качестве источника сжатого газа )g использована поршневая полость, в которой установлен дополнительный поршень со штоком, связанным с силовым приводом, кроме того, полость в которой расположен толкатель, соединена посредством распределительного клапана с источником сжатой жидкости.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид, разрез; на фиг.2 — вариант выполнения устройства с приводом штампа от кривошипно-шатунного механизма; на фиг.3 — вариант выполнения устройства с выталкивателем; на фиг.4 — вариант выполнения рабочего штока устройства, изображенного на Я фиг.3; на фиг.5 — вариант выполнения с.подушкой сжатого газа в этом устройстве; на фиг.б — вариант выполнения устройства с подвижным корпусом.

Устройство содержит корпус 1, в рр котором размещен поршень 2 со штоком 3. Поршневая полость 4.постоянно заполнена сжатым газом, а штоковая полость 5 заполняется жидкостью под давлением..Однако в полости 5 может быть и сжатый газ. Корпус 1 в одном из вариантов исполнения устройства перемещается рабочим поршнем б гидравлического пресса. В корпусе в полости 7, заполненной газом, смонтирован плунжер 8, взаимодействующий @ торцом, входящим в штоковую полость, с уплотнительным седлом 9. Привод плунжера 8 выполнен в виде толкателя 10, размещенного в полости корпуса 1 и соединенной каналом 11 с ф полостью 4. Заполнение полости 5 рабочей средой осуществляется через управляемый распределительный клапан 12 и нагнетательный трубопровод

13. Клапан 12 имеет поршень 14 управ- go ления, который через канал 15 соединяется с полостью 16, это произойа дет как только давление в полости

4 будет таким, чтобы толкатель 10, а также плунжер 8 преодолели давление в полости 7. Шток рабочего поршня может быть выполнен в виде штампа 19, матрица 20 крепится к корпусу

1. Противоположный штамп 21 приводится кривошипно-шатунным механизмом, на ползуне 22 которого размещенного 69 в направляющих 23, закреплен штамп 21, ползун 22 соединен шатуном 24 с кривошипом 25. Заготовка 26 размещается между штампами. Плунжер 8 выполнен в виде кольца (фиг.2), диаметр которо-, Я го больше диаметра рабочего поршня 2, B корпусе выполнен ограничитель перемещения поршня 2 в виде заплечиков

27. По этому варианту управление плунжером 8 осуществляется подачей в торцовую полость жидкости через трехходовой клапан 28. По варианту фиг.3 предусмотрен выталкиватель.

Для этого шток 5 выполнен с удлинителем 29 с эаплечиками 30 и 31, между ними размещен поршень 2, в котором выполнена выемка 32. Кроме того, шток может быть выполнен с дополнительным удлинителем 33, входящим в полость 34 в корпусе.

По. варианту фиг.5 газ сжимается поршнем 35, размещенным в корпусе 1, жидкость в полость 36 попадает от насоса 37 через клапан 12, трубопровод 13, обратный клапан 38 и трехходовой клапан 39. От насоса 37 давление подается через двухходовой клапан

40 и дроссель 41 и в полость,в кото- рой размещен толкатель 10. Слив жидкости из полости 36 осуществляется через трубопровод 42 в резервуар 43.

По варианту фиг.б корпус 1 перемещается поршнем б, размещенным в цилиндре 44 гидропресса. Поршневая полость

45 через трубопровод 46 соединена с насосом 47. Позицией 48 обозначен канал подвода газа в полости 4. Позицией 49 обозначен канал для подвода жидкости в полость толкателя 10.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Устройство поршнем б перемещается до контахта с заготовкой. Штоковая полость 5 заполняется через клапан

12 и трубопровод 13 жидкостью под давлением, обеспечивающим подъем поршня 2, преодолевая давление газа в полости 4. Через клапан 12 жидкость подается и в полость над торцом плунжера 8. При достижении в полости 5 определенного давления толкатель

10 преодолевает усилие давления газа в полости 7 и передвигает плунжер 8.

Это может произойти в тот момент, когда. шток 3 с закрепленным на нем инструментом упирается в заготовку

26. При отрыве плунжера 8 от уплотняющей поверхности 9, он ускоряется давлением жидкости в полости 5, увеличивается общий объем полости 5, вследствие чего наступает мгновенное понижение давления в штоковой полости. В этот момент происходит соединение штоковой полости с трубопроводом

13. Подпор жидкости, осуществляемый дросселем 17, воздействует на поршень

14 управления распределительного клапана 12, вследствие чего прекращается подача жидкости в трубопровод 13.

Из-эа внезапного снижения давления в полости 5, возникающего вследствие быстрого перемещения плунжера 8, давление газа в полости 4 .воздействуег на рабочий поршень 2 и вызывает

797559 мгновенные нагрузки на заготовку 2Ь.

Во время и после рабочего хода поршня

2 жидкость поступает через трубопровод 13 и через дроссель 17 в резервуар 18. Отвод жидкости прерывается как только плунжер 8 под действием давления газа в полости 7 прикоснется к уплотнительному седлу 9.!

Формула изобретения

1. Устройство для импульсной обработки давлением заготовок, содержащее корпус, внутри которого раз15 мещен рабочий поршень со штоком и распределительное устройство для подвода энергоносителя к поршневой и штоковой полостям, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повыше2О ния. КПД, оно снабжено плунжером с приводом его осевого перемещения, смонтированным в корпусе и входящим в в штоковую полость, при этом поршневая полость связана с источником сжатого газа, а штоковая полость соединена посредством управляемого распределительного клапана с источником жидкости под давлением.

2.устройство по п.1,о т л и ч а ю-. щ е е с я тем, что привод плунжера выполнен в виде герметичной газовой полости, в которую входит один из торцов плунжера, и толкателя, размещенного в полости корпуса у другого торца плунжера, соединенного каналом

И с поршневой полостью, при этом на торце плунжера, обращенном к толкателю, выполнен эапорный элемент, взаимодействующий с выполненным в корпусе седлом. ,Щ 3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что плунжер выполнен в виде кольца, установленного концентрично рабочему поршню с образованием двух полостей у его торцов, при этом одна из них, расположенная у торца, входящего в штоковую полость, соединена через дополнительный управляемый клапан с источником жидкости под давлением, а другая выполнена герметичной и заполнена сжатым газом.

4. Устройство по п.3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что плунжер выполнен с внешним диаметром большим диаметра рабочего поршня.

Ы 5. Устройство по пп.1 и 2, о т— ,л и ч а ю щ е е с я тем,что управляемый распределительный клапан снабжен сервоцилиндром (1б), полость которого соединена со штоковой полостью через эапорный клапан, образуемый торцом плунжера и седлом. б. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в качестве иСточника сжатого газа испольэоЯ вана поршневая полость, при этом, Вариант выполнения устройства, изображенный на фиг.2, предназначен, например, для выдавливания или штамповки листовых. заготовок. Противоположный штамп 21 соединяется с кривошипно-шатунным механизмом. Холостой ход большой длины совершается кривошипно-шатунным механизмом, а рабочий ход осуществляется гидравлической частью устройства. В данном случае для управления кольцевым плунжером 8 давление подается в полость 5 над плунжером через клапан 28. Импульс управления подается на клапан 28 при положении кривошипно-шатунного механизма в верхней мертвой точке.

После окончания рабочего хода (фиг.3) давление газа в полости 4 через удлинитель 29 воздействует на шток 3, который выталкивает заготовку. Ход штока 3 при выталкивании ограничивается заплечиками 31, упирающимися в поршень 2. Для того, чтобы гарантировать, что поршень 2 и шток 3 попадут в требуемое исходное положение, давление в полости 5 должно быть значительно выше, чем давление газа в полости 4. По варианту, изображенному на фиг.5, поршень 35 вы- полняет функцию поршня б пресса . (фиг.1) . В данном случае жидкость подается через клапан 12, трубопровод 13, через обратный клапан 38, трехходовой клапан 39 в полость 36.

Одновременно жидкость подается и в полость 5. Поверхность поршня 2 меньше, чем поверхность поршня 35, поэтому поршень 35 движется в направлении заготовки. Кроме того, жидкость через клапан 40 и дроссель 41 подается в полость толкателя 10, который при достижении определенного давления отрывает плунжер 8 от уплотняющей поверхности 9. Далее происходИт предварительное нагружение заготовки усилием обжатия вследствие разности поверхностей с диаметрами 4; d .

Жидкость по каналу 15 через дроссель

17 идет на слив. Возникающий вследствие этого подпор давления приводит в действие управляющий поршень 14 клапана 12, и клапан 12 прерывает приток жидкости к трубопроводу 13.

Соединение с резервуаром 18 прерывается, когда давление в полости 7 переместит плунжер 8. в исходное положение, после чего рабочий цикл повторяется. При этом поршень 35 и рабочий.поршень 2 периодически перемещаются в направлении заготовки, не прерывая контакта. В практике (фиг.б) соединяют корпус 1 непосредственно с гидравлическим прессом или поршнем б. После чего все устройство перемещается в направлении заготовки давлением жидкости, подаваемым в полость 45. Толкатель 10 перемещается давлением жидкости, подаваемой в полость по каналу 49.. Далее процесс повторяется описанным ранее образом.

797559

Фиг.1

Фиг.Z корпус выполнен подвижным и соединен с силовым приводом, например, с поршнем гидравлического пресса.

7. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что корпус закреплен неподвижно, а шток рабочего поршня расположен соосно с ползуном кривошипно-шатунного механизма,при этом заготовка устанавливается между штоком рабочего поршня и ползуном кривошипно-шатунного механизма.

8. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, в качестве источника сжатого газа использована поршневая полость, в которой установлен дополнительный поршень со штоком, связанным с силовым приводом.

9. Устройство по п.2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что полость, в которой расположен толкатель, соединена посредством распределительного клапана с источником сжатой жидкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Акцептованная заявка ФРГ

9 223039б, кл. В 21 У 7/24, 1972.

797559

Составитель Т.Орлова

Редактор М.Дылын TexpedA. Бабинец Корректор Н. Швыдкая

Заказ 9529/80а Тираж 749 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4