Установка для гидростатического прессования с применением ультразвука

 

ОП ИСАНИЕ

И306РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социапистичесини республик 344706

{6l ) Дополнительное к авт. свид-ву H 619240 (51)M. Кл. (22) Заявлено 19. О1. 81 (21) 3236459/25-27 с присоединением заявки М

В 21 С 27/00

В 21 J 5/04

1Ьаударстзеныб квинтет

CCCP вв @алаи .изобретений к епрыткй

{23)Приоритет

Опубликовано 23. 07. 82. Бюллетень ¹ 27

Дата опубликования описания 23.07.82 (53) УД К621 ° 7,77 .07(088.8) 4

А.В. Степаненко и М.Н. Верйцагин

1 ;л ".. ... -,1,!

Гомельский филиал Белорусского ордена Трудового:

Знамени политехнического института (72) Авторы изобретения

{71) Заявитель

ro (54) УСТАНОВКА РЛЯ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ПРЕССОВАНИЯ

С ПРИМЕНЕНИЕМ УЛЬТРАЗВУКА. 1

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а точнее к установкам для гидростатического прессования с применением ультразвука.

По основному авт. св. N 619240, известна установка, корпус которой выполнен в виде параллелепипеда с двумя взаимно пересекающимися отверстиями, в одном из которых установлен плунжер, а а другой волновод, выполненный в виде втулкьг с размещенными в зоне пучности напряжений двумя направляющими буртами, на кото.рых установлены уплотнения и кольца, отделяющие уплотнения от наружной поверхности волновода, а также с радиальными отверстиями, соединяющими полость волновода с полостью отверстия с плунжером, а магнитострикционный преобразователь и матрица установлены с противоположных торцов волновода, снабженных герметизирующими фланцами (13.

Недостатками установки являются невысокая эффективность ультразву ковых колебаний из-за их демпфирования при нагружении установки, низкая производительность иэ-эа сложности подготовительных операций, а также низкий уровень безопасности работы.

Цель изобретения - повышение эффективности ультразвуковых колебаний, производительности и безопасности работы.

Поставленная цель достигается тем, что установка для гидростатического прессования снабжена дополнительным волноводом, выполненным в виде втулки с фланцем с длиной, кратной половине длины волны ультразвуковых колебаний, жестко закрепленной посредством фланца в сквозном отверстии корпуса и упирающийся своим торцом в торец волновода, на котором смонтирована матрица, и установленной в сквозном отверстии кор944706

По первому из них подается жидкость после окончания рабочего цикла, а второй соединяет полость с атмосферой. Втулка служит направляющей плунжера 5, который снижает жидкость до давления, необходимого для осуществления процесса. Для отвода энергии ультразвука в очаг деформации в сквозное отверстие контейнера вставлена замкнутая колебательная система, которая состоит из волновода 6 с преобразованием направления колебаний, трех магнитострикционных,-, преобразователей 7, симметрично расположенных (под Углом 120 ) на периферии дисковой части волновода 6 и

40 дополнительного волновода 8, выполненного в. виде имеющей крепежный фла- нец втулки длиной, кратной половине длины волны ультразвуковых колебаний.

На эпюрах 9 и l0 показайо распределение амплитуды колебаний в .волноводах в радиальном и осевом направлениях. Матрица 1! запрессована в пучности колебаний стержневой части волновода 6. Для соединения вертикальной полости с рабочей полостью контейнера волновод 6 имеет по диаметру несколько равномерно расположенных сквозных отверстий 12.

Ф

Для исключения возможности выпрессовки матрицы из волновода и ее

"выстреливания" в сквозном отверстии контейнера жестко закреплен волновод

8, выполненный в виде втулки с фланпуса, а также охватывающей оба волновода центрирующей втулкой и гидФ равлическим затвором, смонтированным соосно волноводам со стороны магнитострикционных преобразователей и взаимодействующего своим штокои с волноводом, несущим матрицу, при этом магнитострикционные преобразователи установлены на наружной поверхности данного волновода симметрично его оси.

На чертеже изображена установка

% для гидростатического прессования с ультразвуком, продольный разрез.

Установка содержит контейнер 1, выполненный в виде параллелепипеда, в котором расточены два отверстия, оси их пересекаются под прямым углом причем одно из них выполнено, сквозным.

В вертикальное отверстие запрессована втулка- 2, имеющая в верхней части каналы 3 и 4.

30 цем I3, расположенным в узле колебаний и служащим для крепления волновода к корпусу.

Своим торцом волновод 8 упирается в торец стержневой части волновода

6 в месте запрессовки матрицы. Ввиду того, что длина волновода 8 кратна половине длины волны, изменения резонансной частоты и демпфирования продольных колебаний стержневой части волновода 6 не происходит, так как полученная резонансная ультразвуковая колебательная система является замкнутой;

Гидравлическое затворное устройство включает гидроцилиндр 14, расположенный соосно с волноводом и, запирающую пробку 15, центрирующую втулку 16 и систему уплотнений 17-l9, состоящих из колец прямоугольного и треугольного поперечного сечения.

Пробка. 15 с уплотнениями 19 крепится на конце штока гидроцилиндра и располагается в дисковой части волновода 6 в узле колебаний.

Втулка 16 предназначена для центрирования волноводов 6 и 8 относительно друг друга и в сквозном отверстии контейнера, а также герметизации рабочего объема, для чего один из торцов втулки 16 выполнен треугольного поперечного сечения.

Уплотнения 17 и 18 помещаются в местах образования ступеней стержневой части волновода 6, образованных в местах образования узлов колебаний.

Установка работает следующим образом.

После того, как. сцентрированный во втулке 16 волновод 8 вставлен в горизонтальное отверстие корпуса и . закреплен, в последнее помещается волновод 6 с уплотнениями I и 18. К дисковой части волновода подсоединяются магнитострикционные преобразователи, которые подключаются .к ультразвуковому генератору. Затем в рабочую полость задается деформируемая заготовка и с помощью гидравлического затворного устройства производится поджатие волновода 6 к волноводу 8 до получения акустического контакта, тем самым имеет место образование резонансной колебательной системы.

Одновременно с этим происходит герметизация полости и подпрессовка заготовки в матрице.

5 9447

Полость 20 контейнера заполняется рабочей жидкостью, во втулку устанавливают плунжер и к нему прикладывается статическое усилие Р, начинается сжатие жидкости. Одновременно включают генератор, с помощью которого в очаге деформации генерируются ультразвуковые колебания большой интенсивности через магнитострикционные преобразователи и волновод 8 со сту- о пенчатой стержневой частью. Эпюра

10 показывает распределение амплитуды смещений по продольному направлению резонансной колебательной системы. 15

В результате сочетания процесса гидропрессования. с наложением интенсивных ультразвуковых колебаний снижается общее давление жидкости в контейнере, необходимое для осу- 20 ществления процесса, имеет место равномерное истечение металла из .очка матрицы благодаря устойчивой гидродинамической смазки.

Устройство обеспечивает безопас- у5 ,ность работы на установке, повышает эффективность ультразвуковых колебаний по снижению давления жидкости, а также отличается высокой производительностью ввиду возможности механизации вспомогательных операций процесса гидпропрессования.

06 6

Формула изобретения .Установка для гидростатического прессования по авт.св. М 619240, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности ультразвуковых колебаний, производительности и безопасности работы, она снабжена дополнительным волноводом, выполненным в виде втулки с фланцем длиной, кратной половине длины волны ультразвуковых колебаний, жестко закрепленной посредством фланца в сквозном отверстии корпуса и упирающейся торцом в торец волновода, на котором смонтирована матрица, и установленной в сквозном отверстии корпуса, а также охватывающей оба волновода, центрирующей втулкой и гидравлическим затвором, смонтированным соосно волноводам со стороны магнитострикционных преобразователей и взаимодействующего своим штоком с волноводом, несущим матрицу, при этом магнитострикционные ripeобразователи установлены на наружной поверхности данного волновода симметрично его оси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ю 619240,. кл. В 21 С 27/00, B 21 j 5/04, 05.07.76.

944706

Составитель А. Курович

Редактор P. Цицика Техред М. Надь, Корректор Г. Решетник

Заказ 5207/10 Тираж 845 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 ч филйал ППП "Патент", r. Ужгород„ ул. Проектная, 4