CZ20012614A3

CZ20012614A3 - Způsob a zařízení k přetváření kovů

Info

Publication number: CZ20012614A3
Application number: CZ20012614A
Authority: CZ
Inventors: Walter Zeller
Original assignee: Walter Zeller
Priority date: 1999-02-02
Filing date: 2000-02-01
Publication date: 2002-03-13
Also published as: PT1025925E; ATE215855T1; MXPA01007798A; CA2361521A1; KR20010101918A; DE59901178D1; HUP0105356A2; CN1338978A; PL349096A1; WO2000045976A1; EP1025925A1; EP1025925B1; AU2090000A; AU754548B2; JP2002536182A; ES2178366T3; HUP0105356A3; BR0007963A

Description

Vynález se týká způsobu zpracování kovů, zejména způsobu pěchování pro kovové výrobky, jako jsou trubky, dráty nebo profily, a rovněž se týká pěchovacího zařízení.

Dosavadní stav techniky

Podle stavu techniky se zesílení zpravidla provádí takovým způsobem, ze se u trubky nebo kovového profilu podloží největší tloušťka stěny a tloušťka se na příslušných místech redukuje cíleným rozkováním nebo rozklepáním. Toto rozkování nebo rozklepání, které vychází z nejtlustších profilů, představuje nákladný způsob, zejména tehdy, když podíl zesílení ve srovnání s ostatním podílem trubky, resp. profilu je jenom malý. Různé pokusy pro zesílení profilů přímým pěchováním, se dosud nezdařily. Pokusy pro zesílení trubek nebo tyči, často způsobí, že se profily již v počáteční fázi pěchování bočně rozšíří nebo zlomí, přičemž dochází ke zborcení nebo k přesunutí. Dále se tím dosáhne nehomogenní, krystalické struktury přetvářeného materiálu, což je nežádoucí z hlediska stability. Přitom také v profilu dochází ke zvrásnění, jako u sloního chobotu.

Byly konány pokusy, řešit tento fenomén zvrásnění vkládáním různých stupňů zápustky s různými tvary, což však představuje skutečně nákladný způsob výroby.

• 999

9· ··

Podstata vynálezu

Proto je úkolem tohoto vynálezu, dát k dispozici způsob zpracování kovů, kterým se může provádět rychle a hospodárně zesílení trubek, tyčí nebo ostatních profilů.

Bylo zjištěno, že cíleně požadovaná místa u trubek, tyčí nebo ostatních profilů mohou být zesílena pěchováním, když výrobek, který se má pěchovat, se předepne v Hookově oblasti a tento výrobek se pulzujícím napětím zpracovává pěchovacím kladivem. Pomocí impulzu pěchovacího kladiva se materiál výrobku převede během krátké doby z Hookovy oblasti do plastické oblasti. Tento impulz způsobí, že se materiál v pěchovací oblasti přivede do stavu tečení, tím se pěchovací prostor trochu vyplní, pěchovací kladivo pokračuje ve svém pohybu, tlak se snižuje, čímž se výrobek opět vrací do krystalického stavu, avšak ještě je stále s předpětím. Následně se na výrobek přivádí další periodické pěchovací impulzy, přičemž vždy opět nastává přechod do plastické oblasti a rekrystalizace. Tímto způsobem zpracování se může získat homogenní, zesílený profil s homogenní strukturou.

Předmětem tohoto vynálezu je proto způsob pěchování podle definice v 1. patentovém nároku a pěchovací zařízení podle definice v 10. patentovém nároku.

Způsob podle vynálezu je označen jako „drhané pěchování. Přitom je důležité, aby působící smykové síly byly vyvozovány tak, aby působily výlučně v pěchovacím prostoru, a aby sloužily výlučně pro přepravu materiálu.

K tomu se vyžaduje, aby profil, který se má pěchovat, byl umístěn v pěchovacím prostoru volně, a zbývající profil byl přidržován tak, aby pěchovací síly mimo pěchovací prostor byly vyrovnány, nebo byly neutralizovány, jako neúčinné proti

- 3 ···· ·· *· • ♦ · * ♦ ♦ ·· ♦ · · · • · · · ♦ · 4· stěnám. Vlivem panujících tlakových poměrů je materiál vystaven zvýšeným teplotám. Takto přiváděná energie musí být proto odpovídajícím způsobem odváděna v prostoru upnutí, aby se přechodová oblast nedostala do společného stavu tečení, a aby se materiál nemohl nekontrolovatelně roztahovat.

Před vlastním pěchováním se musí materiál, který se má přetvářet, předepnout odpovídajícím hydraulickým tlakem, aby tak drhané impulzy správně působily. Toto předpětí se nalézá zejména v oblasti, která se nalézá těsně před přechodem do plastické oblasti. Materiál se tak ještě stále v pružné fázi nalézá v předpjatém stavu. Vhodnými opatřeními se toto předpětí udržuje během celého procesu pěchování, t.j. část kovu, která se má zpracovávat, zůstává mezi jednotlivými impulzy v předpětí. Upnutý materiál, zejména u větších profilů, je tak výhodně předehříván až těsně do stavu tečení. Přiváděná energie kmitočtu se stanoví podle Brillouinovy oblasti (první Brillouinova oblast). Předehříván! se přednostně provádí lokálně v pěchovacím prostoru mikrovlnami. U tenkých profilů je možné se zřeknout předehřívání. Tlakový impulz se nyní může použít na předpjatý a předehřátý materiál, přičemž upnutý materiál se přivede do stavu tečení. Tím, že materiál změkne, může tlakový píst ustoupit dopředu a tlak se sníží a materiál může rekrystalizovat. Předpjetí materiálu se udržuje mezi jednotlivými tlakovými impulzy. To může nastat tím, že pro silové působení se použije hydraulický systém, který má dvě hydraulická čerpadla, a to čerpadlo na předpětí, pro tlak například 40 barů (4 . 10⁶ Pa) a druhé čerpadlo na impulzy, pro tlak do 700 barů (7 . 10⁷ Pa) . Přívodní potrubí těchto čerpadel k pístu („pístu s drhaným pohybem) musí být opatřeno zpětným ventilem.

Pro vyvozování tlakového impulzu na pěchovací kladivo se

- 4 ♦ ♦ · * ·· ♦ · * • · · • ·

s výhodou používá hydraulický systém. Přitom se tento impulz přenáší z hydraulického pístu nebo pístu s drhaným pohybem na pěchovací kladivo. Píst s drhaným pohybem je posouván hydraulickým olejem až k materiálu, který se má pěchovat, potom se zvýší tlak tak, že upnutý olej vyvolá ve výrobku požadované předpjetí. Potrubí mezi čerpadly a pístem s drhaným pohybem jsou tuhá a pro opakovači kmitočet impulzů jsou konstruována jako bezodrazová. Na předpjatý olej se modulují tlakové impulzy například s řízením pístu pomocí kmitočtu, a tím může nastat netlumené přenášení impulzů u hydraulického pístu na pěchovací kladivo (stlačitelnost hydraulického oleje je asi 10⁶) .

Čas pro pěchování se určí podle Hookova zákona, tím je stanovena první polovina periody kmitočtu drhaného pohybu. Pro další polovinu času se musí pouze kontrolovat, zdali příslušný čas stačí pro rekrystalizaci. Tímto způsobem je kmitočet drhaného pohybu vždycky nastaven na příslušný materiál. Po posledním uvolnění materiálu v pěchovací oblasti je materiál ještě stále v Hookově oblasti, tedy předpjatý. Je třeba dbát na to, aby se materiál odsunutím pěchovacího kladiva v pěchovací oblasti mohl uvolnit, protože by jinak mohlo dojit k nežádoucímu zesílení vedle pěchovací oblasti.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresu, kde na obr. 1 je v řezu znázorněno pěchovací zařízení k provádění způsobu podle vynálezu ve stavu před procesem pěchováním, na obr. 2 je znázorněno totéž pěchovací zařízení jako na obr. 1, ale po procesu pěchování, na obr. 3 je znázorněno alternativní provedení pěchovacího zařízení, a to pěchovací zařízení k provádění způsobu podle vynálezu, použité na jiný materiál, • ♦Μ • 9 ř 9 9 9 » · ·· > 9 9 9 · » * 9 9

9· uspořádání hydraulického na obr. 5 ie znázorněn • 9 • 9 9 9

- 5 resp. výrobek, na obr. 4 je znázorněno čerpadla na pístu s drhaným pohybem, diagram tlaku a dráhy procesu pěchování, na obr. 6 je znázorněn diagram tlaku a času způsobu podle vynálezu, na obr. 7 je ve zvětšeném výřezu znázorněno pěchovací zařízení, podobné jako na obr. 1, na obr. 8 je znázorněno jiné provedení pěchovací ho zařízení, které je vytvořeno k pěchování dutého profilu v oblasti mezi jeho konci, na obr. 9 je ve zvětšeném měřítku znázorněn detail D z obr. 7 a 8, na obr. 10 je znázorněno zařízení, podobné jako na obr. 7, k provádění rotačně nesymetrického zesílení na konci trubky, na obr. 11 je znázorněno zařízení, podobné jako na obr. 8, k provádění rotačně nesymetrického zesílení mezi konci trubky a na obr. 12 je v příčném řezu schematicky znázorněn generátor impulzů.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněno pěchovací zařízení JL s drhaným pohybem, které je určeno k pěchování trubky 2 na jednom konci, za vytváření silnější tloušťky stěny. Do trubky 2 je zaveden trn 3, který slouží k tomu, aby přidržoval profil trubky 2, čímž je zabráněno, aby se materiál mohl rozšířit dovnitř profilu. Trubka 2 je přidržována upínacím zařízením £, které vyvozuje protitlak na trn 2· Upínací zařízení 4 vyvozuje tlak na trubku ze všech stran. Tím je zabráněno, aby se materiál mohl nekontrolovatelně rozšířit. Trubka 2, která se má pěchovat, dále zasahuje do zápustky 5, která je opatřena chladící spirálou 6, která je napájena chladícím médiem 14. Tím se odvádějí teploty vznikající vysokými tlaky, pokud je třeba. Trn 3 prochází pěchovanou trubkou 2 částečně do zápustky 5.

• Φ·· φφφφ ⁴ φ » φ · · • φ φφ · φ φ φ φ · · ·

Φ Φ · 9 9

Na konci trnu 3, pronikajícího do zápustky, je vytvořen otvor 9, který slouží jako vedení pro prodloužení 8 pěchovacího kladiva 7. Toto prodloužení 7 vymezuje, společně se zápustkou 5, pěchovací prostor 13, do kterého se může materiál trubky rozšiřovat během procesu protlačování. Tlak, resp. potřebné impulzy na pěchovací kladivo 7 jsou vyvozovány pístem £0 s drhaným pohybem. Ten je poháněn hydraulicky, přičemž hydraulické vedení je označeno vztahovou značkou 11, a vztahovou značkou 12 je označena komora pro expandující hydraulický olej. Než může začít proces protlačování, je trubka 2, která se má pěchovat, se vsazeným trnem 3 přivedena do požadované polohy do upínacího zařízení £, a upínací zařízení £ se celkem přitáhne, pokud je to třeba. Pěchovací kladivo 7 se nasadí na čelo trubky 2, která se nachází v zápustce 5. Potom je trubka 2, která se má pěchovat, tak dalece předpjata, že se materiál nachází ještě v pružné oblasti (v Hookově oblasti).

Protože hydraulický olej rovněž vykazuje pružnou spodní oblast tlaku, má toto předpjetí výhodu, že není předpjata jenom kovová součást, která se má zpracovávat, ale také hydraulický olej. Během procesu pěchování se olej nachází v oblasti, v níž nevykazuje prakticky žádnou pružnost.

Na obr. 2 je znázorněno totéž pěchovací zařízení jako na obr. 1, ale po skončeném procesu pěchování. Vztahové značky mají stejný význam jako na obr. 1. Na obr. 2 je patrno, že se píst 10 s drhaným pohybem, v porovnání s obr. 1, posunul doprava. Tak byl píst 10 s drhaným pohybem hnán do zápustky 5, přičemž se pěchuje část pěchované trubky 2, která je obrácená k pěchovacímu kladivu 7, a pěchovací prostor 13 podle obr. 1 se nyní vyplní celou pěchovanou částí 15 pěchované trubky 2_.

Na obr. 3 je znázorněno alternativní provedení pěchovacího zařízení s drhaným pohybem, k provádění způsobu podle vynálezu.

• 999

9 · • 9 99

9 • 9 • · • · ·· · 9

- 7 Zařízením 20 je pěchovací zařízení, k pěchování kovové tyče nebo kovového s vytvářením hlavy. Neznázorněný kovový drát se zavádí do vrtání 21 upínacího zařízení 22, dokud jeho jeden konec nenarazí na doraz do půlkulového zahloubení 23 pěchovací komory 24. Pěchovací komora 24 může prostřednictvím pístu 25 vyvozovat tlak na výrobek, přičemž při procesu pěchování, který probíhá stejně, jak bylo shora popsáno, se může materiál rozšířit do zápustky 26 a půlkulového zahloubení 23 pěchovací komory 24. Píst 25 je ovládán hydraulicky. Podrobnosti upínacího zařízení a také hydraulického systému nejsou na obr. 3 zobrazeny, protože jsou pro odborníka zřejmé.

Na obr. 4 je znázorněno typické uspořádání hydraulických čerpadel 31, 32 pro píst 10, podle obr. 1 a 2, resp. 25, podle obr. 3, který vyvozuje tlak na neznázorněnou pěchovací komoru. Větší hydraulické čerpadlo 32 slouží k udržování trvalého tlaku pro předpjetí během procesu pěchování, například 40 barů. Menší čerpadlo 31 slouží k vyvozování periodických impulzních tlaků, s vyšším tlakem, například 700 barů, který je postačující pro přechod materiálu z Hookovy oblasti do plastické oblasti. Potrubí 34, 32 od čerpadel 31, 32 k pístu jsou opatřena zpětnými ventily 36, 37. K lepšímu znázornění jsou nad symboly čerpadel nakresleny malé diagramy 38, 39, se schematickými údaji o průběhu tlaku.

Na obr. 5 je znázorněn diagram a tlaku a dráhy procesu pěchování podle předloženého vynálezu, kde h znázorňuje Hookovu oblast a A znázorňuje bod předpjetí.

Na obr. 6 je znázorněn diagram b tlaku a času procesu pěchování oceli podle předloženého vynálezu. Zřetelně je patrný pulzující průběh tlaku během impulzů. V oblasti h je materiál předpjat v Hookově oblasti, až bodu A předpjetí. Jakmile je

Toto zařízení slouží drátu na jednom konci, w ·· · • · · · • · ·

9· · dosaženo tohoto bodu, je vyvozen první impulz na přetvářený materiál, přičemž vzniká prvni vrchol křivky. Během tohoto impulzu přechází přetvářený materiál z pružné oblasti do oblasti f tečení, v níž nastává přetváření, kde se materiál přivádí do stavu tečení. Píst přitom může ustoupit dále dopředu a tlak klesne až k tlaku předpjetí, přičemž materiál může rekrystalizovat. Rekrystalizační fáze je znázorněna oblastí r. Následně se opět přivádí impulz na přetvářený materiál, až ke špičce druhého vrcholu. Přitom nastává totéž jako u prvního vrcholu: Tlakový píst může ustoupit dále dopředu, přičemž materiál přechází do plastické oblasti, což umožní přetváření. Následně tlak opět klesne, přičemž je umožněna opětná rekrystalizace materiálu. Tento pochod se opakuje tak dlouho, dokud není dosaženo požadovaného přetváření. Na diagramu je dále udán tlakový rozdíl Δ tlak (Δ Druck), což je konstanta závislá na tlaku, která musí být spočítána nebo jinak zjištěna.

Na obr. 7 jsou ve zvětšeném měřítku znázorněny důležité podrobnosti pěchovacího zařízení, které je konstruováno podobně jako pěchovací zařízení podle obr. 1. Stejné součásti jsou na obr. 7 opatřeny stejnými vztahovými značkami jako na obr. 1. Upínací zařízení, které je obecně označeno vztahovou značkou ý, sestává z několika hydraulických válců, které působí na upínací čelisti 16. Na obr. 1 a 7 jsou zobrazeny jenom dvě sady hydraulických válců umístěné vedle sebe a rozdělené po obvodu trubky 2. V praxi jsou zde ale uspořádány přednostně tři nebo více sad hydraulických válců. Ukázalo se totiž, že bylo dosaženo dobrých tvářecích výsledků, když je upínací síla vysoká v blízkosti přetvářeného konce trubky 2, a ve směru protilehlého konce trubky 2 klesá a potom opět stoupá. Pomocí takového průběhu upínací síly se zabrání nežádoucímu tečení materiálu trubky 2 v upínací oblasti. Proto mají hydraulické • 9

- 9 válce, umístěné vzájemně za sebou v podélném směru přetvářené trubky v provedení podle obr. 7, na rozdíl od provedení podle obr.l, samostatné přívody pro tlakové médium. Tyto přívody nejsou znázorněny na obr. 7. Pomocí těchto samostatných přívodů je možné, zásobovat sousední hydraulické válce různým tlakem, pro dosažení shora popsaného průběhu upínací síly. Pro další zlepšení přídržné síly, vyvozované upínacím zařízení ·4 na trubku 2, jsou plochy upínacích čelistí 16, které přicházejí do kontaktu s trubkou 2, opatřeny povlakem zvyšujícím třením, zejména z karbidu wolframu, a alespoň oblasti ploch trubky 2, které přicházejí do kontaktu s upínacími čelistmi 16, jsou zdrsněny.

Další opatření ke zvýšení přídržné síly, směřující proti tvářecí síle v podélném směru výrobku, spočívá v malém obvodovém osazení 19, které je vytvořeno mezi zápustkou 5 a upínacími čelistmi 16. Toto osazení 19 je znázorněno na obr. 9, které zobrazuje ve zvětšeném měřítku detail D z obr. 7 a 8. Na tomto osazení 19 se tvoří během procesu tváření malé napěchováni materiálu trubky 2, čímž je trubka 2 také přidržována v podélném směru tvarovým stykem.

Pěchovací zařízení na obr. 7 je znázorněno bezprostředně před procesem pěchování. Pěchovací prostor 13 je v tomto provedeni vymezen kontaktní plochou 17 pěchovacího kladiva 7, prodloužením <3 pěchovacího kladiva 7, čelní plochou 29 trnu 3 a přirozeně zápustkou 5. Pěchovací kladivo 7 dosedá svou kontaktní plochou 17 na čelní plochu přetváření trubky 2. Jednoduše řečeno, se křížově vyšrafovaná koncová oblast trubky 2 přesouvá pomocí tvářecího procesu ve směru šipek 18 do pěchovacího prostoru 13. Tím, že je síla, přenášená od pěchovacího kladiva 7 na trubku 2, skutečně směrována proti pěchovacímu prostoru 13, neprochází kontaktní plocha 17

- 10 pěchovacího kladiva Ί_ kolmo k podélné ose trubky 2, ale je lehce skloněna ve tvaru misky ve směru k trubce 2. Pokud je důležité, aby hotově přetvářená trubka 2 měla čelní plochu odlišnou od tvaru kontaktní plochy 17, aby měla například přesně kolmou plochu, potom se tato čelní plocha přivede do konečného tvaru v dalším pracovním kroku, pomocí dalšího pěchovacího kladiva.

Na obr. 8 je znázorněno provedení pěchovacího zařízení, které je vytvořeno k pěchování trubky 2 v oblasti mezi jejími konci. Levá polovina zařízení podle obr. 8 odpovídá v podstatě pravé polovině zařízení na obr. 7. Zcela vlevo na obr. 8 je ještě patrná opěrka 27, na kterou dosedá trubka 2. Na pravé straně zápustky 5 je k dispozici další upínací zařízení 4, které pevně přidržuje konec trubky 2. Pěchovací kladivo Ί_ je zde dvojnásobně odstupňováno. První stupeň je tvořen kontaktní plochou 17, která na začátku tvářecího procesu přenáší pěchovací sílu na přetvářenou trubku 2. Protože pěchovací sila musí být přenášena v pravém upínacím zařízení 4 pomocí trubky 2 až k pěchovacímu prostoru 13, a trubka 2 se musí v tomto upínacím zařízeni 4, podle stupně přetvářeni, přesouvat doleva proti pěchovacímu prostoru 13, je důležité, aby upínací síla pravého upínacího zařízení _4 byla nastavitelná. Druhý stupeň, tvořený lehce skloněnou plochou 28, vymezuje, společně s prodloužením 8, čelní plochou 29 trnu 3 a zápustkou 5, pěchovací prostor 13. Jakmile se materiál začíná napěchovávat na ploše 28, přenáší také tato plocha část pěchovací síly na trubku 2. Samozřejmě je výhodné, když jsou také plochy 28 a 29 skloněny tak, aby jejich normály byly směrovány k pěchovacímu prostoru 13, jak již bylo shora popsáno pro kontaktní plochu

17.

Je jasné, že jak pěchovací kladivo 7, tak trn 3 nebo jeho

- 11 999· • 9 •

otvor 9 mohou být vytvořeny téměř libovolně, například s vícenásobným odstupňováním, aby daly pěchovacímu prostoru 13 požadovaný tvar. Je pouze třeba dbát na to, aby pěchovací kladivo 7 a trn 3 byly uspořádány tak, aby se po tváření mohly vzájemně vysunout od sebe, aniž by se přitom poškodil tvářený výrobek. Přetvářené součásti jsou dále ve všech shora popsaných příkladech provedení pěchovacího zařízení s drhaným pohybem rotačně symetrické. V rámci předloženého vynálezu je ale beze všeho možné, přetvářet rotačně nesymetrické profily nebo trubky nebo na rotačně symetrické profily nebo trubky tvarovat rotačně nesymetrické oblasti. Takové dva příklady jsou znázorněny na obr. 10 a 11.

Na obr. 10 je znázorněno zařízení, podobné jako na obr. 7, k vytvoření rotačně nesymetrického zesílení na konci trubky 2. Plocha 29' vymezující pěchovací prostor 13 na straně trnu 3 není v tomto provedení uspořádána kolmo k podélné ose trubky 2. Jak je možno zřetelně poznat na výkrese, jsou proto také upínací čelisti 16 a zápustka 5 uspořádány odpovídajícím způsobem asymetricky.

Na obr. 11 je znázorněno zařízení, podobné jako na obr. 8, k vytvoření rotačně nesymetrického zesílení mezi konci trubky

2. Plocha 28^z vymezující pěchovací prostor 13 na straně pěchovacího kladiva 7 není v tomto provedení uspořádána kolmo k podélné ose trubky 2. Proto jsou také upínací čelisti 16 dalšího upínacího zařízení _4 a zápustka 5 uspořádány odpovídajícím způsobem asymetricky.

Kmitočet, v němž pulzuje pěchovací kladivo 7, se musí pro každý výrobek určit empiricky. Předpokládá se, že se dosáhne nejlepších výsledků tehdy, když v přetvářené oblasti trubky 2 mezi kontaktní plochou 17 pěchovacího kladiva 7 a virtuální odrazovou stěnou v oblasti osazení 19 vznikne stojící hřídel.

4444

- 12 99

4 • « * • 4

4

4 • 4 • 4 4 4

Proto je výhodné, když je nastavitelný opakovači kmitočet impulzů, a dokonce je měnitelný během procesu tvářeni.

Zmíněné impulzní čerpadlo 31 může být tvořeno běžně dostupným pístovým čerpadlem. Na obr. 12 je v příčném řezu schematicky znázorněno možné provedení takového generátoru 40 impulzů. Středový rotor 41 má ve svém středu podélné vrtání 42, které je přes otočné těsnění vystaveno působení vysokého tlaku, například 700 barů. Rotor 41 je na povrchu svého válcového pláště, za účelem minimalizování otěru, potažen vrstvou 43, například z keramiky, a je obklopen statorem 44. Radiální kanálky 45 v rotoru 41 vedou vysoký tlak od podélného vrtání 42 směrem ven. Také ve statoru 44 jsou uspořádány radiální kanálky 46, které při otáčení rotoru 41 jsou vždy krátkodobě spojeny s jeho kanálky 45. Na svém radiálním vnějším konci má každý kanálek 46 statoru 44 zpětný ventil 47. Podle předloženého příkladu provedení sestává zpětný ventil 47 z kuličky s válcovým prodloužením, které je vedeno v otvoru radiálního spojovacího vedení 48. Kulička a prodloužení jsou provrtány, pro zajištění průtoku tlakového média spojovacím vedením 48 do vnější kruhové komory 49, v níž panuje tlak pro předpětí v hodnotě 40 barů. Tento tlak pro předpětí také tlačí kuličku zpětného ventilu 47 proti jejím sedlu, dokud kanálky 45 a 46 nejsou ve vzájemném spojení. Všechny zpětné ventily 47 jsou přidržovány ve ventilovém kroužku 50. Samozřejmě se mohou také použít jiné známé zpětné ventily, jejichž ventilové těleso je například tvořeno kuželkou a je přitlačováno například pružinou proti svému sedlu. V každém případě, když nastane hydraulické spojení mezi rotorovým kanálkem 45 a statorovým kanálkem 46, vznikne v posledně uvedeném kanálku tlakový impulz. Tyto tlakové impulzy mají zejména průběh s příkrými boky, když mají kanálky v přechodové oblasti mezi rotorem 41 a statorem 44

4··· ·· ·· .·*.

• · · · · i • · ·· · · • · · · · i i • · · · · .· ·· ·· ··

- 13 průřez omezený přímkami, tedy jsou například pravoúhlé. Ve znázorněném příkladu se všechny čtyři rotorové kanálky £5 dostanou současně do spojení se čtyřmi statorovými kanálky 46. Tím je zaručeno symetrické zatížení a množství tlakového média, protékající těmito kanálky, se sčítá. Jsou také představitelné typy provedení, u nichž je počet a uspořádání kanálků provedeno tak, že ke spojení dochází postupně. Takovým uspořádáním se dají již při nízkých otáčkách rotoru docílit vysoké opakovači impulzy kmitočtů.

• · · ·

Claims

1. Způsob zpracování kovových součástí pěchováním v pěchovacím zařízení, obsahujícím upínací zařízení, zápustku a pěchovací kladivo, vyznačující se tím, že obsahuje následující kroky:

a) nejdříve se upne kovová součást v upínacím zařízení při současném vytváření pěchovacího prostoru v zápustce, přičemž se součást upne vně pěchovacího prostoru tak, že pěchovací síly se zachytí přímo obklopujícím okolím,

b) dále se nasadí pěchovací kladivo na kovovou součást tak, že když se na ni působí silou, materiál kovové součásti se může vtlačovat do pěchovacího prostoru,

c) dále se upnutá kovová součást předepne vyvozením tlaku na pěchovací kladivo tak, že se mechanické napětí nachází v rámci pružné, Hookově oblasti,

d) dále se vyvine impulz prostřednictvím pěchovacího kladiva na kovovou součást, přičemž materiál kovové součásti se převede z pružné oblasti do oblasti tečení, čímž se může materiál rozšířit do pěchovacího prostoru, pěchovací kladivo se může posouvat dopředu a tlak na tento materiál poklesne až na tlak pro předpjetí, a materiál se opět může vrátit zpět do pružné oblasti a

e) nakonec se periodicky opakují kroky c) ad), dokud se neukončí proces pěchování.

2. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že kovovou součástí je trubka, profil nebo tyč.

3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že kovová součást sestává z oceli, mědi nebo hliníku nebo z jejich slitin.

Tv ·· ·· ·· · / • · · · · ♦ · · ' • · · · · · · ·· · · · · · · · • · · · · · · • · ·· · · · · ·

4. Způsob podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že pěchovací kladivo se pohání hydraulickým systémem, přičemž impulzy se vyvozují pístovým čerpadlem, a přenášejí se přes hydraulický píst na pěchovací kladivo.

5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že v hydraulickém systému se předepne olej, tím se dosáhne předpínací síly ve výrobku a zabrání se tlumení impulzů.

6. Způsob podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že kovová součást se místně ohřeje mikrovlnami v pěchovacím prostoru, předtím než přejde do stavu tečení, a tím se zajistí rekrystalizace.

7. Způsob podle nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že přebytečná tepelná energie, vyvozená pomocí tlaku, se odvádí pomocí ochlazení.

8. Způsob podle nároků 2 až 7, vyznačující se tím, že kovovou součástí je trubka nebo dutý profil, přičemž se do dutiny, kde nemá dojít k pěchování, zavede trn nebo přesná vložka.

9. Způsob podle nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že alespoň část plochy kovové součásti se zdrsní před upnutím do pěchovacího zařízení.

10. Pěchovací zařízení ke zpracování kovových součástí, obsahující upínací zařízení (4) a zápustku (5), jimiž je upnuta kovová součást (2) za současného vytváření pěchovacího prostoru (13), pěchovací kladivo (7) a prostředek (10, 25) k vyvozování posuvné síly na pěchovací kladivo (7), vyznačující • · · · · · · ·· f • · · · · · · • · ·· ··· · 9 • · · · 9 9 9

9 9 9 9 9 9 99 9 se t i m, že je opatřeno pulzačními prostředky (31, 40), pomocí nichž mohou být superponovány periodicky přesně směrované silové impulzy posuvné síly.

11. Pěchovací zařízení podle nároku 10, vyznačuj ící se t i m, že upínací zařízení (4) má několik silových zdrojů, uspořádaných vzájemně za sebou, v podélném směru výrobku, jejichž upínací síla vyvozovaná na kovovou součást je jednotlivě nastavitelná.

12. Pěchovací zařízení podle nároku 10 nebo 11, vyznačující se tím, že upínací zařízení (4) má upínací čelisti (16), jejichž plochy, přicházející do kontaktu s výrobkem, jsou opatřeny povlakem zvyšujícím tření, zejména z karbidu wolframu.

13. Pěchovací zařízení podle nároku 12, vyznačující se tím, že upínací čelisti (16) na straně pěchovacího kladiva (7) přesahující nepatrně dále dovnitř, než sousední zápustka (5), takže je vytvořeno obvodové osazení, na němž je výrobek napěchováván při přetváření, pro zesílení, pomocí tvarového styku, přídržné síly, dosažené upínacím účinkem a směrované proti tvářecí síle v podélném směru výrobku.

14. Pěchovací zařízení podle nároků 10 až 13, vyznačující se tím, že čelní kontaktní plocha (17) pěchovacího kladiva (7), která přenáší tvářecí sílu na přetvářenou kovovou součást (2) je skloněna tak, že její normály (18) jsou směrovány proti pěchovacímu prostoru (13), v němž má být stlačován výrobek.

15. Pěchovací zařízení podle nároků 10 až 13, k opracování kovové součásti mezi jejím konci, vyznačující se tím, že obsahuje další upínací zařízení (4), které je uspořádáno na protilehlé straně pěchovacího prostoru (13), než první upínací zařízení (4).

16. Pěchovací zařízení podle nároku 15, vyznačuj ící se t í m, že pěchovací kladivo (7) má alespoň dva stupně, přičemž první stupeň je tvořen kontaktní plochou (17), kterou je alespoň část tvářecí síly přenášena na čelní stranu kovové součásti (2) a druhý stupeň je tvořen plochou (28) vymezující pěchovací prostor (13).

17. Pěchovací zařízení podle nároků 10 až 16, vyznačující se tím, že pěchovací prostor je vytvořen jako rotačně nesymetrický.

18. Pěchovací zařízení podle nároků 10 až 17, vyznačující se tím, že prostředek k vyvozování posuvné síly na pěchovací kladivo (7) sestává z pístu (10, 25), vystaveného působení tlakového média.

19. Pěchovací zařízení podle nároků 10 až 18, vyznačující se tím, že pulzační prostředky obsahují přepojovací prostředky (45, 46), pro periodické přepojování tlakového média z tlakového zdroje s vyšším tlakem k tlakovému médiu ovládajícímu posuv.

20. Pěchovací zařízení podle nároků 10 až 19, vyznačující se tím, že pulzační prostředky mají rotor (41) s prostorem (42), vystaveným působení tlakového ··· · ’ ·· ·· 1 ·· · I • ···· · · · · f

I · ·· · · · média s prvním tlakem, přičemž s tímto prostorem (42) je spojen alespoň jeden radiální rotorový kanálek (45), přičemž tento rotor (41) je obklopen statorem (44), v němž je uspořádán alespoň jeden radiální statorový kanálek (46), který je spojen s prostorem (49), vystaveným působení tlakového média s druhým tlakem, a přičemž kanálky (45, 46) jsou uspořádány tak, že jsou ve vzájemném periodickém spojení během otáčení rotoru (41).